【正文】 1900阿爾迪拉10001000臺塑18001800總計25480896028760896020052006年期間，世界碳纖維產(chǎn)業(yè)進入一段穩(wěn)定發(fā)展時期，從表214。 表215 臺塑019001900019001900小計39000950033985大絲束48K80K320K20001750080504623520072008年，世界碳纖維行業(yè)獲得新的黃金發(fā)展時期。特別是空中客車公司的A380和波音公司的B787客機對碳纖維的巨大需求。為了滿足巨大的市場需求，世界各大碳纖維生產(chǎn)企業(yè)紛紛擴大碳纖維生產(chǎn)能力，見上表215。2006年以后，碳纖維應(yīng)用擴展到民用領(lǐng)域，大絲束的需求迅速增加，從而帶動了碳纖維生產(chǎn)企業(yè)擴大大絲束碳纖維生產(chǎn)能力。 世界碳纖維生產(chǎn)能力按地區(qū)分布從地區(qū)分布上看，世界碳纖維生產(chǎn)主要集中在亞洲、歐洲和美洲，亞洲是最大的PAN基小絲束碳纖維生產(chǎn)地，美洲是最大的PAN基大絲束碳纖維生產(chǎn)地。從表中可以看出，亞洲小絲束碳纖維生產(chǎn)在2006年后出現(xiàn)增長趨勢，%%；而亞洲大絲束碳纖維生產(chǎn)沒有明顯的變化。歐洲碳纖維生產(chǎn)能力的增長主要體現(xiàn)在小絲束碳纖維上，%，%和104%。世界碳纖維的消費結(jié)構(gòu)仍然集中在工業(yè)應(yīng)用、航天航空和體育休閑三個方面，工業(yè)應(yīng)用約占總消費量的58%；航空航天方面應(yīng)用約占23%，體育運動器材應(yīng)用約占19%。該數(shù)據(jù)與碳纖維的總用量相比偏低很多。2002年國外PAN基碳纖維的消費結(jié)構(gòu)見表219。表219 2002年國外PAN基碳纖維的消費結(jié)構(gòu) %國家或地區(qū)航空航天體育器材一般工業(yè)美 國西 歐日 本由表220可知，%，2002～2007年碳纖維用量的年均增長率約8%。美國是世界碳纖維的最大用戶，緊跟其后的是西歐。而在2002年日本、臺灣省、韓國、中國大陸總的使用碳纖維的量大約占全球總供應(yīng)量的29%。剩下的14%大部分為其它亞洲國家用于不同的最終用途。估計碳纖維在今后5年中需求將年均增長78%，西歐和部份亞洲國家(特別是中國)，其消費量要超過上述年均增長率。表220 1993～2007年世界PAN基碳纖維的消費量(噸)(按地區(qū)) 年份 國 家1993199720022007平均年增長率(%)1997200220022007美國36466262567079527西歐1220226052008660日本1974258228623550中國1450180027004200其它1291138325133266總計9581142871894527577表221 世界碳纖維生產(chǎn)與消耗 t/a年份產(chǎn)量消耗備注19981700016900供略大于求20031990019900供求平衡20082510030900供不應(yīng)求19982003增長率/%20032008增長率/%表222世界碳纖維按應(yīng)用領(lǐng)域的消耗 %年份各領(lǐng)域碳纖維消耗占總消耗的百分比總的碳纖維消耗工業(yè)應(yīng)用航空航天體育用品19983125442003422335200851232619982003增長率/%20032008增長率/%綜合表221和表222的數(shù)據(jù)，我們可以得出結(jié)論：19982008年，碳纖維在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的消耗是持續(xù)增長的，航空航天領(lǐng)域基本保持平衡，而體育用品在碳纖維應(yīng)用的比例將持續(xù)下降。2003年生產(chǎn)和消耗達到平衡，而預(yù)測到2008年消耗將大于生產(chǎn)，世界范圍內(nèi)碳纖維將面臨供不應(yīng)求。北美及歐洲是碳纖維的主要需求地，兩地的需求量約占全球總需求量的2/3。綜合產(chǎn)能和需求變化，全球碳纖維行業(yè)在未來幾年中仍可維持兩位數(shù)的增長，且供小于求。根據(jù)2004年東麗集團法國Soficar公司報告對21世紀(jì)前十年世界碳纖維需求統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，碳纖維需求量呈逐年增長趨勢。表223數(shù)據(jù)表明，世界碳纖維的主要消費地在20012010年這十年來，對碳纖維的需求呈增長趨勢，北美的需求最大，次之是歐洲。到2010年，世界碳纖維總需求量增長到31910 t/a，相對于2001年的17900 t/%。以2001年的需求量為基準(zhǔn)，航天航空領(lǐng)域年需求平均增長率為10%，%，%。表225 世界碳纖維需求量的變化情況 t年份20012005200620082010需求量1790021920241902774031910相對于2001年增幅 %0表226 世界碳纖維需求量按地區(qū)的變化情況 t地區(qū)20012005200620082010需求量比例%需求量比例%需求量比例%需求量比例%需求量比例%北美643066507580900011390增幅 %0歐洲61006800738081008500增幅 %0亞洲(含日本)6370848092301064012020增幅 %019982008年世界碳纖維產(chǎn)能與需求對比如下圖所示，從圖中可以看出：從2003年開始，世界碳纖維的需求量將大于供給量，全球碳纖維市場出現(xiàn)緊張局面。通常認為小絲束碳纖維生產(chǎn)線的實際產(chǎn)量較產(chǎn)能低20%35%，大絲束碳纖維實際產(chǎn)量比產(chǎn)能低大約10%?？寺山z2003年之后，航空航天，風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求快速增長，全球碳纖維市場出現(xiàn)供給緊張局面。蘭德等公司對世界碳纖維需求的預(yù)測 (t/a)年份世界碳纖維需求量克律絲羅伯茨對現(xiàn)有的和宣布的碳纖維生產(chǎn)計劃、終端市場生產(chǎn)趨勢加以分析。他的數(shù)字涵蓋風(fēng)力發(fā)電、汽車、航空航天、壓力容器、海洋、體育設(shè)備等。羅伯茨對這些行業(yè)碳纖維需求的預(yù)測是樂觀的(見表229)。 表229 (單位：噸)顯然，羅伯茨的預(yù)測比該研究報告樂觀。美國碳纖維總產(chǎn)量居于世界第二(以大絲束為主)，年產(chǎn)量超過1萬噸，主要制造商有卓爾塔克(ZOLTEK)、阿克蘇(AKZO)、阿爾迪力(ALDILA)等公司。其中福塔菲爾公司為3500 t/a，%，居世界的首位。(1) 日本東麗公司是碳纖維市場領(lǐng)先的生產(chǎn)商，擁有7400噸/年能力，包括soficar公司(東麗工業(yè)公司和阿托菲納公司70/30的合資企業(yè))中的份額。日本東麗公司計劃投資550億日元，在日本、美國和法國擴大碳纖維生產(chǎn)能力， kt/ kt/a，以滿足世界的需求增長。 kt/ kt/a， kt/a。表230 東麗集團碳纖維擴產(chǎn)計劃 t/a地區(qū)20042005200620072008日本(Ehime)4700470047004700+22006900法國(Saficar)2600260026002600+8003400+1800美國(CFA)180018001800+180036003600+1800總計91009100109001390017500(2) 東邦合成纖維公司是全球第二大碳纖維生產(chǎn)商，東邦公司目前碳纖維生產(chǎn)能力為5600噸/年。該項目投資額為5100萬歐元，屆時TohoTenax公司在德國的碳纖維年產(chǎn)能將達到5100噸。新的生產(chǎn)線建成投產(chǎn)后， kt/a， kt/a。表231東邦集團碳纖維擴產(chǎn)計劃 t/a地區(qū)20042005200620072008日本RT 3700RT 3700RT 3700RT 37003700+2700德國RT 1900RT 1900RT 1900+1500RT 3400RT 3400美國LT 3500RT 700RT 700RT 700RT 700LT 1300LT 1300RT 1300RT 1300總計910076009100910011800RT 5600RT 6300RT 7800RT 7800RT 10500LT 3500LT 1300LT 1300LT 1300LT 1300(3) 三菱合成纖維公司在日本豐橋擁有3200噸/年的生產(chǎn)能力，在美國加利福尼亞州的全資子公司Crafil擁有1500噸/年的生產(chǎn)能力。日本三菱人造絲公司與歐洲的SGL公司合作， kt/a的產(chǎn)量， kt/a， kt/a。日本三大碳纖維生產(chǎn)公司2006年碳纖維業(yè)務(wù)銷售情況及2007年的市場銷售目標(biāo)如下表所示：表233 2006年碳纖維銷售情況及2007年市場預(yù)測 (億日元)20062007企業(yè)銷售額增幅/%銷售利潤增幅/%銷售額銷售利潤東麗公司68618153900205三菱麗陽400104450120東邦紡織3405939365 重點應(yīng)用領(lǐng)域狀況分析碳纖維具有高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、傳熱等特性，屬典型的高新技術(shù)產(chǎn)品，表234是幾種碳纖維材料的性能比較。鑒于近年軍事工業(yè)上應(yīng)用的萎縮、碳纖維成本的降低及先進低成本制造復(fù)合材料技術(shù)的突破，碳纖維復(fù)合材料在建筑、工業(yè)、交通運輸?shù)确矫娴膽?yīng)用便成為研究開發(fā)的熱點，并取得了一定的突破性進展。拉伸強度拉伸模量密度比模量比強度產(chǎn)地/MPa/GPa/(gcm)/(107碳纖維在宇航上的應(yīng)用主要在固體火箭發(fā)動機殼體和噴管上。據(jù)報道，全球碳纖維在航空航天領(lǐng)域中需求增長速度最快，20032006年其年均增長率為85%，至2009年以后3年中，仍可保持每年73%的增長速率。碳纖維在飛機上的比例已從原來的10%20%上升至50%80%。A380客機使用復(fù)合材料達2530 t/架，其中85%是碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)。據(jù)市場稱，波音和空中客車每年交付使用客機大約250350架。據(jù)悉，波音公司近十年將有10000架次的市場，未來20年全球?qū)⑿枰?5000架大型飛機，總價值約2萬億美元。中國航空公司要增加1459架新飛機，僅僅是滿足國內(nèi)航線。表235 日本東麗公司航空用CF技術(shù)特征CF型號規(guī)格抗拉強力(Mpa)抗拉摸量(Gpa)類別T3001K 3K 6K 12K3530230標(biāo)準(zhǔn)抗拉摸量T300T3K 6K 12K4210230T400H3K 6K4410250T700G12K 24K4900240T800H6K 12K5490294中等抗拉摸量T800S24K5880294T1000G12K6370294自2005年碳纖維復(fù)合材料在B777飛機上的成功應(yīng)用以來，全球范圍掀起碳纖維復(fù)合材料熱潮，歐美大型飛機加快了使用復(fù)合材料的步伐，新設(shè)計、生產(chǎn)或投入使用的飛機，大量使用碳纖維復(fù)合材料。目前兩大飛機公司飛機使用復(fù)合材料增長情況見下圖。波音、空中客車公司民航機和運輸機復(fù)合材料使用情況(2) 除了民用大型客機方面，另一大領(lǐng)域就是碳纖維在軍用飛機制造方面的應(yīng)用。除了美國外，中國人大會議最近批準(zhǔn)了400億美元的軍費開支，軍機數(shù)量在上升。因此，可以預(yù)計中、長期碳纖維在航天航空領(lǐng)域仍會有一定增長。2003年以后航空航天領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求出現(xiàn)快速增長，2006年與2001年相比將增長約40 %，2008年將增長約76 %，到2010年和2001年相比預(yù)計增長超過100%。2003年和2004年世界碳纖維總消耗量分別為19210 t和20680 t，而用于體育休閑用品的碳纖維都超過5000 t，占世界碳纖維總消耗量的25%左右。大量使用碳纖維復(fù)合材料的產(chǎn)品是高爾夫球槽、球拍、雪橇、滑雪板、曲棍球棒、釣魚竿和自行車。按此計算，2006年體育用品制造業(yè)所用的碳纖維占全球消費量的24%左右。不過，體育用品使用碳纖維的絕對數(shù)仍在增加，在未來幾年內(nèi)，%，到2009 年或2010 年，使用量將有可能超過唱片業(yè)的水平。碳纖維在其他體育項目的應(yīng)用還包括冰球棍、劃船、賽艇、沖浪器械等。目前，全球的自行車中，高級自行車和特別用途登山車約占5%，成為CFRP民用的一個重要方面。CFRP賦予了車體良好的剛性和減震性能，同時可實現(xiàn)輕質(zhì)化。表239為全球不同領(lǐng)域?qū)μ祭w維需求的統(tǒng)計和預(yù)測，到2010年全球在自行車領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求量推測為1183噸。使用CFRP可降低艇體重量，延長使用壽命，節(jié)約能源，降低游艇的運營成本。大型港口內(nèi)的業(yè)務(wù)運營中，選擇使用CFRP巡邏艇可降低船體重量，提高船的可操作性，在挪威港口運營中CFRP客運船已投入商業(yè)化運作。長軸系上通常不需要布置軸承，至少減少了軸承的數(shù)量，這樣就降低了成本，減輕了軸系，減少了部件，而且還節(jié)省了軸承支撐件的成本以及減輕了重量；長壽命、低噪聲、無腐蝕、無磨擦、免維修、不導(dǎo)電、無磁性。 汽車工業(yè)汽車零部件輕量化，小型化已成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的重要課題。據(jù)資料