碳纤维国产代替加速,高端进口替代空间广阔

根据新华社5月27日报道,国产大飞机C919已成功在上海、西安、南昌等地开展取证试飞工作。C919飞机15%的机身采用了树脂级碳纤维复合材料,这是民用大型客机首次大面积使用碳纤维复合材料,而传统大型客机的使用率只有1%左右。

那为什么国产大飞机要大面积使用碳纤维复合材料


碳纤维复合材料的定义和分类

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。其力学性能优异,强度比钢大、密度比铝小、耐腐蚀性高于不锈钢,导电性与铜类似,是一种集电学、热学和力学性能为一体的新型材料。

碳纤维复合材料是指以树脂、金属、陶瓷和橡胶等材料为基体,以碳纤维为增强材料,经过复合制成的结构或功能材料。

根据基体材料的不同,碳纤维复合材料可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料橡胶基复合材料。其中,树脂基复合材料是最为常见的碳纤维复合材料,其市场应用占比大于95%。

碳纤维复合材料的应用领域

碳纤维及其复合材料下游应用主要包括体育设施、工业、航空航天和风电行业等领域。2019年,中国市场碳纤维复合材料的总需求量约为58,215吨。其中,体育休闲与风电叶片占据73.5%的需求用量,是碳纤维复合材料的主要应用下游领域。

从下游需求变化趋势观察,除体育设施领域,下游风电叶片领域对碳纤维复合材料需求呈现明显的增幅。由于树脂基碳纤维复合材料是制造大型叶片的关键材料,风机建设的加强将直接推动碳纤维复合材料在风电领域的应用。

绿色能源和新型材料发展的带动下,中国碳纤维复合材料的下游应用领域逐步扩大,开始在汽车和石化领域布局,并进一步加大了其在风电领域的产业应用。

碳纤维复合材料的驱动因素

风电行业发展拉动需求上涨

全球能源正在向高效、清洁、多元化的特征方向加速转型推进风电基于其丰富的资源储备、高度的环境友好性及持续的技术进步,在全球主要国家已实现了大规模的产业化运营,成为最重要的可再生能源发电来源之一。

2019年中国碳纤维需求的超高增长,主要来源于风电叶片市场的驱动(2019年全球风机订单量达100GW,中国企业占据50%)。此外,2020年全球风机制造头部企业VESTAS的风电叶片技术专利迎来解禁,将有更多的企业由此进入风电行业,推动行业高速发展。

新能源汽车行业将拓宽应用领域

由于当前的新能源汽车主要是以电力驱动,电池重量普遍在300kg以上,因此新能源汽车对轻量化、节能和环保的需求更为迫切,碳纤维复合材料将成为新能源汽车应用领域的重要拓展方向。

头豹见解:行业迎来黄金发展期,高端产品进口替代空间广阔

碳纤维的制造工艺较为复杂,涉及关键生产技术较多,技术壁垒较高。但近几年,随着中国企业在碳纤维领域不断加大投入,国产碳纤维技术实力得到大幅提升。

就产品品类而言,蓝星纤维、精功集团与吉林化纤均已实现大丝束技术突破,相关项目已建成投产,成功填补了中国大丝束碳纤维的空白局面。

在复合材料应用领域,随着国产大飞机C919的试飞成功,以中简科技为代表的国产碳纤维企业也成功进入航空航天领域,未来国产碳纤维高端产品进口替代前景广阔。

中国碳纤维生态环境的建设完整,相关园区及产业基地多达9个,各园区通过跨区合作可形成更大规模的碳纤维创新联合体,未来伴随风电叶片、新能源汽车行业的发展,中国碳纤维及其复合材料行业将在未来3-5年迎来爆发式增长,行业投资潜力大。

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小牛波段08-18 17:28

国人骄傲
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Yorkseaty08-18 09:46

国人骄傲

张继靓08-17 15:48

张意梵08-17 15:27

080319_多多洛08-17 15:26