碳纤维布指的是由碳纤维制成的织物,是一种单向碳纤维布材,用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固,该材料与配套胶粘剂共同使用,可构成完整的性能卓越的碳纤维布材增强体系。
按碳纤维原丝不同,碳纤维布可以分为PAN基碳纤维布(聚丙烯腈基碳纤维布)、黏胶基碳纤维布、沥青基碳纤维布。其中以PAN基碳纤维布为主,其市场占有率高达90%。按碳纤维规格不同,碳纤维布可以分为1K碳纤维布、3K碳纤维布、6K碳纤维布、12K碳纤维布、24K及以上大丝束碳纤维布。
碳纤维布性能特点
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我国碳纤维布的消费量日俱增,市场需求旺盛,碳纤维布用在航空航天领域,一般是特制低K数碳纤维布,平纹布为主,其特点是编制精细、强度高,一般和特制树脂配合使用;碳纤维布应用在体育娱乐器材领域如钓具、鱼杆、高尔夫球杆,一般是把碳纤维布做成各种各样的预浸布,然后使用;碳纤维布应用在工业领域,如箱包、制鞋、汽车配件、摩托车配件,也是把碳纤维布做成各种预浸布,以编织布配合环氧树脂为主。
碳纤维布的主要应用领域分析
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2014年以来,随着国内碳纤维企业的茁壮成长,我国碳纤维理论产能总体呈现增长的态势。2019年,中国(包括台湾)碳纤维理论产能为3.48万吨,同比增长6.7%。产能的增加,产量也相继提升,我国碳纤维产量从2014年的3200吨增长至2019年的7250吨。
2014-2019年我国碳纤维产量统计图
资料来源:产业用纺织品行业协会,华经产业研究院整理
目前,我国T300级碳纤维性能达到国际水平,主要运用于航空航天及体育休闲等领域;T700级碳纤维已建成千万吨级生产线,低成本干喷湿纺T700级碳纤维已经实现规模化生产;我国首条千吨级T800原丝生产线由中复神鹰生产线2016年投产;但T800级以上的碳纤维国内企业还处于小规模试验,技术相对东丽还是存在较大差距。
此外,不同型号及不同应用领域的碳纤维价格差异巨大,碳纤维价格从每千克几十元到上千元不等,部分特种用途碳纤维价格甚至达到了每千克万元。比如T300级别的碳纤维,用于风电叶片(>24K)产品单价大概80元/千克左右,而用于军工领域(3K、6K)的产品单价却达到了1000-3000元/千克。原因是由于高品质小丝束纤维的工艺流程长、控制精度高、生产效率低,导致出品单位质量纤维的能耗成倍增长。另外,军工领域用碳纤维,有时候需要专线专用,使得生产成本更加高昂。
不同应用领域的碳纤维价格表
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相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国碳纤维行业市场调查研究及投资战略咨询报告》
碳纤维布行业经过多年的发展,技术工艺相对成熟,但由于日本、欧美等国家碳纤维原材料生产技术水平较高,使得其生产的碳纤维布质量和性能都优于其他国家产品,世界碳纤维布生产厂商仍主要集中在日本、美国等国家,目前,国内碳纤维布市场的竞争主要集中在中外企业之间,国外的包括日本的东丽公司、东邦公司和三菱公司,国内的碳纤维布生产厂商众多,主要包括南京海拓复合材料有限公司、德州市鑫硕新型建材有限公司、威海光威集团有限责任公司,德州晶华宝利来碳纤维布制造有限公司、山东天泰新材料股份有限公司等,其生产的碳纤维布质量好、价格较高,在市场上有较高的名牌信誉和知名度。
碳纤维布以其高抗拉强度、高弹模、厚度小、重量轻,适用于酸、碱、化学腐蚀等各种恶劣环境等特点,主要用于建筑、桥梁、隧道的补强、修理和加固。碳纤维预浸布是碳纤维布与树脂复合后的产品,是碳纤维布技术与工艺后续的延伸,大大的拓宽了碳纤维布的应用领域,广泛的用于体育娱乐器材、汽车、机械零件、机电产品、风力发电叶片等方面。预计未来几年,随着下游需求日益增长,碳纤维行业产能将持续扩大。