【正文】 21537754170474152015389增幅/%0 體育休閑用品文體用品領域?qū)μ祭w維的需求，20032006年的年均增長率為42%，至2009年以后三年中，預計年均增速為46%。生產(chǎn)上述7 種產(chǎn)品，制造商在2006 年的復合產(chǎn)品消費量估計為6710 噸左右。據(jù)估計，全球每年的高爾夫球棒的產(chǎn)量為3400萬付，主要產(chǎn)自美國、中國、日本和中國臺灣??；全球碳纖維釣魚竿的產(chǎn)量每年約2000萬付；網(wǎng)球拍框架的市場容量約為每年600萬付。高級自行車的車構(gòu)架、前叉部件、車輪、曲軸、以及座位支架等均可使用CFRP材料，比例可達30%～40%。表239 日本東麗(TORAYCA)對全球自行車領域的碳纖維用量統(tǒng)計與預測年份20062007200820092010201120122015預測用量(噸)75585996610771183129714081686實際用量(噸)691819該公司用量(噸)113869(2) 游艇CFRP材料已進入商用船只制造業(yè)，在救生艇、巡邏艇及休閑游艇等方面吸引了眾多消費者的注意。德國CENTA Antriebe kirschey 公司采用由碳纖維管材料制成的軸系聯(lián)軸器驅(qū)動軸驅(qū)動軸，能夠輕而易舉地達到減輕傳動部件重量的目的，其主要優(yōu)點：明顯地減輕了驅(qū)動軸的重量—與堅硬的鋼質(zhì)軸相比較，碳纖維軸的重量明顯地減輕了約70%，這其中包括復合管端部必要的金屬部件，其實僅碳纖維管本身的重量的確很輕；臨界速度高，由于轉(zhuǎn)速是設定的，故使用碳纖維軸的優(yōu)點體現(xiàn)在長的推進軸系上。汽車輕量化使得汽車油耗降低，大大降低了汽車的使用成本，也使總的能耗大大降低了。自1996年以來，已經(jīng)交付了近100根碳纖維軸用于船舶推進系統(tǒng)，絕大多數(shù)都用在高速渡輪上，但有些也用于軍船、巡邏艇、豪華游艇、賽艇、挖泥船和泵站上。一艘用鋁作為結(jié)構(gòu)材料、質(zhì)量為18噸的游艇，改用碳纖維復合材料可減輕9噸，再加上動力系統(tǒng)質(zhì)量的減輕，與鋁材相比整體可減重11噸，這可大大提高航海項目的安全性和可操作性。Trek公司的一款SSL型自行車采用克重為55g/m2的碳纖維制品制成的車架重量僅為950g；法國Salomen SA 采用100%CFRP材料加工自行車輪，生產(chǎn)周期短，制造成本低。 (1) 自行車自行車是人們?nèi)粘Ｉ畹谋仨氂闷?。但是，同過去相比，體育用品的碳纖維使用量占全球使用量的比例在逐漸降低，2004 年體育用品碳纖維用量占了大約31%。體育用品使用碳纖維絕對數(shù)量仍在增加，根據(jù)美國體育用品制造商協(xié)會的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，美國市場體育用品設備銷售在2006 年總額約250 億美元，這還不包括鞋子、機動車輛和舉重器材。表237 20012005年美國空軍對碳纖維的需求量機型碳纖維需求量/kg合計200020012002200320042005B12252252252252252251350B22252252252252252251350C1792,00092,00099,000106,00071,00057,000517,000JASSM008,72011,48028,69041,31090,200UCAV002,45003,6703,6709,790F16(US)530530007907902,640F16(FMS)3,1603,1606,3206,3205,5205,52030,000F2221,42030,60039,78070,38082,62097,920342,720F117454545454545270合計117,605126,785156,765194,675192,785206,705995,320據(jù)統(tǒng)計，2001年航空航天領域?qū)μ祭w維的需求為2690 t，200年和2003年對碳纖維的需求量有所減少，2002年約減少20%，2003年則減少約9 %。根據(jù)20012005年總的統(tǒng)計，美國國防空軍對碳纖維需求量詳細見表237。據(jù)2006年聯(lián)合證券研究所調(diào)研數(shù)據(jù)表明，20052010年大型運輸機碳纖維使用情況見表236:表236 2005～2010年歐美投入使用運輸機復合材料應用情況機型首飛復合材料結(jié)構(gòu)重量比(%)單機碳纖維用量(KG)乘員/人訂貨數(shù)(架)碳纖維年用量(T)復合材料主要應用部位A380253600055580001541000機尾A400M3440—3人有效載荷37 t190—機身、機翼A35020103917000245(A350800)285(A350900)125155—機翼B7872007中50350002202902663291500機身、機翼B74782009—————波音公司和空中客車公司為了搶占世界飛機制造市場，投入大量人力和資金開發(fā)新型客運飛機，大量使用高性能復合材料。波音公司還報導，到2020年中國需要1764架商用飛機，是美國本土以外最大的市場。中等尺寸規(guī)格的A350飛機中占總質(zhì)量52%的結(jié)構(gòu)組件將采用復合材料來制造，主要是碳纖維增強塑料材料，B787每架需碳纖維23 t。在飛機制造方面，小型商務機和直升飛機的復合材料用量已占70%一80%，軍用機30%一40%，大型客機15%一20%。日本 航天航空在宇航領域，由于碳纖維重量輕，剛性、尺寸穩(wěn)定性和導熱性好，高模量碳纖維很早便應用于人造衛(wèi)星中。cm)IM65200276美國IM75379276美國IM85447303美國IM96343290美國P304000210日本T7004800230日本T8005490294日本T10007060表234幾種碳纖維材料性能比較表232 三菱集團碳纖維擴產(chǎn)計劃 t/a地區(qū)20042005200620072008日本3200320032003200+22005400美國(Grafil)150015001500+50020002000歐洲(SGL)500700500700500700總計47004700550057007900810079008100(4) 美國Hexcel公司擁有2000 t/a的生產(chǎn)能力，項目建成后約增產(chǎn)70%，碳纖維總產(chǎn)量將達到7270 t/a。 kt/a， kt/a。關于24K以上大絲束CF的生產(chǎn)，日本東邦Tenax公司將兩條80K的生產(chǎn)線改造后用于生產(chǎn)24K小絲束；TohoTenax計劃在德國Wup鄄pertal新建一條1700噸/年碳纖維生產(chǎn)線，預計在2009年8月建成投產(chǎn)。 kt/a碳纖維裝置， kt/a； kt/ kt/a；在法國亞畢達斯的碳纖維擴能工作，正在新建一條4000噸/年的聚丙烯腈(PAN)生產(chǎn)線。在24K以上大絲束CF的產(chǎn)能中，美國占66%，歐洲占34%。 碳纖維生產(chǎn)分析日本是全球最大的碳纖維生產(chǎn)國，2002年日本東麗(Toray)公司碳纖維生產(chǎn)能力達7300噸/年，東邦公司(TohoTenax)擁有5600噸/年的生產(chǎn)能力，三菱人造絲(Rayon)有4700噸的年產(chǎn)量，這3家公司碳纖維的總銷售份額約占全球小絲束市場的75%。2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年航空725091201070011375122301287013580工業(yè)21275242552727030690342503840542445體育7025748579708085868090159400合計35490408604594050350551606029065425全球碳纖維需求預測不過，碳纖維的主要應用領域為航空、工業(yè)和體育行業(yè)。蘭德日本東麗公司日本東邦公司法國索費卡公司200421900220002068020052407625000208202192020062650224050241902007292073000026780262702008322243400030390277402009345102951020103772031910羅伯茨廣泛研究了碳纖維生產(chǎn)問題，包括聚丙烯腈(PAN)的前體供應，小絲束纖維，大絲束纖維等，然后得到了一組數(shù)據(jù)。蘭德等幾大世界著名碳纖維生產(chǎn)企業(yè)也對2003年后世界碳纖維市場需求量進行了預測(見表228)，結(jié)果表明20042010年世界碳纖維市場持續(xù)保持供不應求的局面，市場潛力巨大。2006年，世界碳纖維主要生產(chǎn)廠家東麗、東邦和中國臺灣臺塑及美國復合材料市場報告主編Chris Red對未來幾年全球碳纖維的供/需情況進行多方面的預測，結(jié)果見表227。表223 世界碳纖維按地區(qū)需求的統(tǒng)計和預測 t年份按地區(qū)對碳纖維的需求北美歐洲亞洲日本總計20016430510035702800179002002608052303960303018300200362305430407034801921020046550626042803590206802005665068004500397021920200675807380478044702419020078350790050804940262702008900081005190545027740200998508300541059502951020101139085005720630031910表224世界碳纖維按應用領域需求的統(tǒng)計和預測 t年份按應用領域?qū)μ祭w維的需求航空航天運動休閑工業(yè)應用總計2001269046901052017900200221404670114901830020032457501211741192102004274150811285820680200532155101136042192020063775513515280241902007417050971700326270200847415107178922774020095201510419205295102010538951182140831910 (“2004碳纖維前景會議”會議資料：東麗集團法國Soficar公司報告)表224表明在20012010年期間，工業(yè)應用領域的需求為首位，次之是航天航空領域，最后是運動休閑領域。表223為20012010年世界碳纖維按地區(qū)的需求和預測，表224為20012010年世界碳纖維按應用領域的需求和預測。隨著航空航天、體育休閑和工業(yè)應用對碳纖維的需求大幅度增加，全球碳纖維市場正以平均每年兩位數(shù)的速度快速增長。 世界碳纖維需求分析從2004年起，碳纖維市場突然緊缺，出現(xiàn)了供不應求局面，價格隨之急劇上漲。2006年，世界碳纖維消費量按地區(qū)分布為：歐洲30%、北美35%、日本15%、世界其他地區(qū)20%。西歐則占27%。其中小絲束(1K～24K)，%；，%。有專家分析認為，東邦的數(shù)據(jù)是指12K以下小絲束數(shù)據(jù)(詳見表218)。表217 世界PAN基碳纖維按地區(qū)的生產(chǎn)能力 t碳纖維種類地區(qū)年份20042005200620072008PAN基小絲束碳纖維亞洲1360013600136001920021900美洲71007800104001090015200歐洲45004500660074009200小計2520025900306003750046300PAN基大絲束碳纖維亞洲300300300300300美洲7000560088001340013400歐洲19001900190019001900小計92007800110001560015600PAN基碳纖維亞洲1390013900139001950022200美洲141001340