2023年新材料產業鏈投資機會

2021-07-22 06:27:28 字數 4118 閱讀 2066

據最新訊息顯示,,未來這種高效能碳纖維將成為我國發展大飛機所需的重要原材料。

中投顧問化工行業研究員常軼智指出,近年來,全球碳纖維正處於高速發展階段,目前全球碳纖維需求的年增長大約為13%左右。而我國由於碳纖維的需求量增長迅速,最近幾年也正在加大力度發展碳纖維。不過由於我國碳纖維產業的發展起步較慢,目前國內現有的碳纖維產能和種類還不能完全滿足下游市場的需求,每年都需要進口大量的碳纖維產品。

預計此次國內自主研製的高效能碳纖維成功實現產業化之後,我國碳纖維產業嚴重依賴進口產品狀況將能得到緩解。

據相關資料顯示,由於產品質量、技術水平和生產規模等問題,目前我國的碳纖維產能僅佔全球高效能碳纖維總產量的0.4%左右,國內所需碳纖維產品基本都要依賴進口。以碳纖維複合材料為例,目前我國市場所需的碳纖維聚合材料大約為1萬噸左右,而國內的碳纖維複合材料的產能僅為0.

4-.05萬噸。

中投顧問研究總監張硯霖則指出,碳纖維產業的發展主要取決於技術水平的進步。目前由於技術等方面的優勢,世界碳纖維產能主要集中於日本、美國等發達國家的相關企業。近年來雖然我國的碳纖維產能在不斷提高,但是要取得實質性的進步還是要加大研發力度,以盡快突破碳纖維在生產和應用等方面的關鍵技術。

中投顧問發布的《2010-2023年中國新材料產業投資分析及前景**報告》顯示,碳纖維屬於高效能纖維增強材料,此前主要被應用於航空航天和軍工等領域,不過近年來其應用範圍有逐步擴大的趨勢。目前,碳纖維在油田鑽探、風力發電葉片、核電、碳纖維復合芯電纜、新型紡織機械、醫療器械、汽車構件、建築補強材料、文體用品等領域也都有應用。.中國投資諮詢網

中國高效能纖維複合材料需求將日漸強勁,尤其是航天航空、汽車、風電等領域。根據jec集團研報顯示,最近幾年全球複合材料需求增長一半都在亞洲,亞洲尤其中國市場增長較快,預計到2023年中國將佔據全球複合材料市場增長43%的份額。

中國高效能纖維複合材料需求將日漸強勁,尤其是航天航空、汽車、風電等領域。根據jec集團研報顯示,最近幾年全球複合材料需求增長一半都在亞洲,亞洲尤其中國市場增長較快,預計到2023年中國將佔據全球複合材料市場增長43%的份額;目前國內複合材料用於交通運輸的比例相對比較小,只佔5%,低於全球24%平均水平;在工業裝置領域比例為10%,也低於全球26%的平均水平。目前高效能纖維在飛機上的比例為50%-80%,波音公司預計到2023年中國運輸飛機數量將是原有的3倍;國內風電和汽車領域需求旺盛,高效能纖維複合材料作為一種先進的輕質高強材料,符合風力發電機組大容量發展趨勢,迎合汽車安全、輕型化發展方向。

芳綸全稱為"聚對苯二甲醯對苯二胺",英文為aramid fiber(杜邦公司的商品名為kevlar),是一種新型高科技合成纖維,具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐鹼、重量輕等優良效能,其強度是鋼絲的 5~6倍 ,模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍,韌性是鋼絲的2倍,而重量僅為鋼絲的1/5左右,在560度的溫度下,不分解,不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化效能,具有很長的生命週期。芳綸的發現,被認為是材料界乙個非常重要的歷史程序。

芳綸纖維是重要的國防軍工材料,為了適應現代戰爭的需要,目前,美、英等發達國家的防彈衣均為芳綸材質,芳綸防彈衣、頭盔的輕量化,有效提高了軍隊的快速反應能力和殺傷力。在海灣戰爭中,美、法飛機大量使用了芳綸複合材料。除了軍事上的應用外,現已作為一種高技術含量的纖維材料被廣泛應用於航天航空、機電、建築、汽車、體育用品等國民經濟的各個方面。

在航空、航天方面,芳綸由於質量輕而強度高,節省了大量的動力燃料,據國外資料顯示,在宇宙飛船的發射過程中,每減輕1公斤的重量,意味著降低100萬美元的成本。除此之外,科技的迅猛發展正在為芳綸開闢著更多新的民用空間。據報道,目前,芳綸產品用於防彈衣、頭盔等約佔7~8%,航空航天材料、體育用材料大約佔40%;輪胎骨架材料、傳送帶材料等方面大約佔20%左右,還有高強繩索等方面大約佔 13%。

芳綸主要分為兩種,對位芳醯胺纖維(ppta)和間位芳醯胺纖維(pmia),自20世紀60年代由美國杜邦(dupont)公司成功地開發出芳綸纖維並率先產業化後,在30多年的時間裡,芳綸纖維走過了由軍用戰略物資向民用物資過渡的歷程,**也降低了將近一半。現在國外芳綸無論是研發水平還是規模化生產都日趨成熟。在芳綸纖維生產領域,對位芳醯胺纖維發展最快,產能主要集中在日本和美國、歐洲。

如美國杜邦的 kevlar纖維,荷蘭阿克蘇諾貝爾(akzo nobel)公司(已與帝人合併)的twaron纖維,日本帝人公司的technora纖維及俄羅斯的terlon纖維等。間位芳醯胺纖維的品種有 nomex、conex、fenelon纖維等。美國的杜邦是芳綸開發的先驅,他們無論在新產品的研發、生產規摸上,還是在市場占有率上都是世界一流水平,僅他們生產的kevlar纖維,目前就有kevlar一49、kevlar-29等十多個牌號,每個牌號又有數十種規格的產品。

杜邦公司在去年宣布將擴大kevlar纖維的生產能力,該擴建專案預計在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳綸生產的知名企業也不甘示弱,紛紛擴產或聯合,並積極開拓市場,希望成為這個朝陽產業的生力軍。

德國acordis公司近期開發出高效能超細對位芳綸 (twaron)產品,它既不燃,也不會熔融,還有很高強度和極大杭切割能力,主要可用於生產塗層及非塗層織物、針織產品和針剌氈等既耐高溫又抗切割的各種紡織服裝裝備。twaron超細長絲的細度僅為職業安全服常用對位芳綸的60%,用它織造手套·其抗切割能力提高l0%,用它生產梭織物和針織產品,其手感更柔和,使用更舒適。twaron防切割手套主要用於汽車製造業、玻璃工業及金屬零部件生產廠,還能為森林工業生產護腿用品,為公共運輸行業提供防破壞裝備等。

利用twaron的阻燃耐熱性,可為消防隊提供防護套裝和氈毯等裝備,以及為鑄造,爐窯、玻璃廠等高溫作業部門提供耐熱防火服,以及生產飛機座阻燃防火包覆材料。用這一高效能纖維還能創造汽車輪胎、冷卻軟管、v型皮帶等機件、光學纖維電纜和防彈背心等防護裝備,還能代替石棉做摩擦材料和密封材料等。

據有關部門統計,芳綸纖維世界總需求量在2023年為36萬噸/年,而在2023年將達到50萬噸/年。全球對芳綸的需求呈現不斷增長的態勢,芳綸作為一種新興的高效能纖維進入了飛速發展的時期。

碳纖維是由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結構類似人造石墨,是亂層石墨結構。

碳纖維是一種力學效能優異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂複合材料抗拉強度一般都在3500mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000mpa亦高於鋼。因此cfrp的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000mpa/(g/cm3)以上,而a3鋼的比強度僅為59mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,則構件自重愈小,比模量愈高,則構件的剛度愈大,從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景,綜觀多種新興的複合材料(如高分子複合材料、金屬基複合材料、陶瓷基複合材料)的優異效能,不少人預料,人類在材料應用上正從鋼鐵時代進入到乙個複合材料廣泛應用的時代。

碳纖維是含碳量高於90%的無機高分子纖維 。其中含碳量高於99%的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強度和模量高,無蠕變,耐疲勞性好,比熱及導電性介於非金屬和金屬之間,熱膨脹係數小,耐腐蝕性好,纖維的密度低,x射線透過性好。

但其耐衝擊性較差,容易損傷,在強酸作用下發生氧化,與金屬復合時會發生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現象。因此,碳纖維在使用前須進行表面處理。

碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化制得;按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維;按力學效能分為通用型和高效能型 。通用型碳纖維強度為1000兆帕(mpa)模量為100gpa左右。高效能型碳纖維又分為高強型(強度2000mpa、模量250gpa)和高模型(模量300gpa以上)。

強度大於4000mpa的又稱為超高強型;模量大於450gpa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業的發展,還出現了高強高伸型碳纖維,其延伸率大於2%。用量最大的是聚丙烯腈pan基碳纖維。

目前應用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。碳纖維的製造包括纖維紡絲、熱穩定化(預氧化)碳化、石墨化等4個過程。其間伴隨的化學變化包括,脫氫、環化、氧化及脫氧等。

由於原料、模量、強度和最後的熱處理溫度不同,產生了特性不同的碳纖維,前者硬而脆的常用於複合材料,軟而柔順的常用於紡織;後者多被用於工程用料。由於碳纖維的應用越來越多兼之其特性,碳纖維強力拉伸效能測試的緊迫性擺在了我們面前。強伸效能試驗屬於破壞性的,試驗完畢試樣沒有可恢復性,又因為碳纖維分離成為單纖維以後非常脆弱,因此在每次試驗過程中,需要細心、耐心,試驗前不要對試樣造成損傷。

一般試驗需要得到的技術指標是cv值、平均值等。

碳纖維的拉伸效能測試分單絲法和復絲法。碳纖維分離成為單纖維以後非常脆弱,剪下強度很低,稍有不慎就會斷裂,因此在每次試驗過程中,需要細心、耐心,不要對試樣造成損傷。單纖維強伸效能試驗通常採用紙框法固定試樣,當然也不排除其它方法。

單纖維強伸效能試驗要採用能測試碳纖維的高強高模纖維強力儀。

2023年LED產業鏈發展趨勢分析報告

2013年12月 目錄一 上游 趨勢是從 戰轉向效能戰和專利戰 3 1 3 2 效能 3 3 mocvd國產化 4 4 藍寶石 6 二 中游 7 三 下游 9 整體來說,在室內照明的帶動下,led行業已經走出了之前完全天黑的階段,馬上天就要亮了。現在是黎明前的黑暗,也是最殘酷的時候,未來2年行業會發...

金剛石產業鏈下游分析報告2019

2012年金剛石產業鏈下游分析報告 2012年10月 目錄一 下游製品綜述 從一次替代走向下一次替代 3 1 金剛石製品產品豐富,應用廣闊 3 2 金剛石工具市場超過千億元 6 二 贏在高檔製品工具 7 1 矽片切割線鋸 成本控制推動替代 8 1 光伏矽片切割 成本控制是關鍵,替代勢在必行 8 2 ...

2023年房地產產業鏈展望分析報告

目錄一 房地產產業鏈展望邏輯 4 1 房地產產業鏈 4 2 房地產產業鏈展望邏輯框架 4 二 城市化程序的國際比較 6 1 城市化與人口流動的規律 6 1 城市化規律之一 城市化程序的速度 6 2 城市化規律之二 城市規模結構的演變規律 72 全球標的國家在城市化率突破 50 之後的表現 8三 住宅...