Do 2025, novi materijali moje zemlje će postići 10 triliona, i ova tri pravca će definitivno eksplodirati
Jedan od novih pravaca materijala: lagani materijali
1. Karbonska vlakna
Materijali od ugljičnih vlakana koriste se u aerosvemiru, snazi vjetra, sportu i razonodi, automobilima i drugim poljima sa svojim odličnim svojstvima. Oni su najšire korišteni i tržišno orijentirani materijali u oblasti novih materijala, a poznati su kao "kralj novih materijala". Potražnja na globalnom tržištu karbonskih vlakana je posljednjih godina brzo rasla, a moja zemlja je također zaplijenila priliku da se razvije u drugog najvećeg proizvođača ugljičnih vlakana na svijetu.
Međutim, u poređenju sa stranim zemljama, industrija karbonskih vlakana u mojoj zemlji i dalje ima problema sa niskim kapacitetima, malo visokokljunih proizvoda, te teškom primjenom i razvojem. Industrija nizvodno se još uvijek jako oslanja na uvozne proizvode od ugljičnih vlakana. U trenutnom međunarodnom okruženju, shvatanje dualne autonomije proizvodnje i razvoja karbonskih vlakana je ključ za unakrsnu nacionalnu odbranu i proizvodnu snagu moje zemlje i zajamčivanje stabilnosti lanca snabdevanja.
Karbonska vlakna su struktura karbonske okosnice anorganskih vlakana sa sadržajem ugljika višim od 90% formiranim pirolizom i karbonizacijom organskih vlakana kao što je poliaklilonitril (PAN) (ili pitch, viscose) u visokotemeraturnom okruženju, kao materijal visoke performanse. Proizveden 1960-ih.
Karbonska vlakna imaju izvrsna mehanička svojstva i hemijsku stabilnost: kao vlakna s najviše specifične jačine (jačine specifične jačine) i najviše specifične ukočenosti (specifična gustina modula) među vlaknima visokih performansi koja su trenutno masovno proizvedena, karbonska vlakna su važan dio aerosvemira, snaga vjetra Idealni materijali za oštrice, nova energetska vozila i druga polja sa zahtjevima lagane težine. Karakteristike otpornosti na koroziju, visoke temperaturne otpornosti i malog koeficijenta širenja čine ga zamjenom za metalne materijale u surovima okruženjima; osim toga , svojstva elektricne i toplotne provodljivosti proširuju svoju primjenu u oblasti komunikacione elektronike .
Prema broju filamenta u svakom snopu karbonskih vlakana, karbonska vlakna su općenito podijeljena u dvije kategorije: male vuče i velike vuče. Mala vuča ima bolje performanse, ali i veću cijenu, i općenito se koristi u visokotehnološkim poljima kao što su zrakoplovna i vojna industrija, kao i visokokvalitetne sportske opreme; velika vuca ima manji trošak i cesto se koristi u osnovnim industrijama , ukljucujuci gradjevinske , transportne i energetske opreme itd .
Globalna skala kapaciteta i očekivanja potražnje
U 2020. godini, operativni kapacitet globalnih karbonskih vlakana je 171.650 tona, što je povećanje od 16.750 tona u odnosu na 2019. godinu, što je stopa rasta od 10,8%. Sjedinjene Države, Kina i Japan su preduzele glavni proizvodni kapacitet, što je 21,7%, 21,1%, odnosno 17,0%. Trenutno, glavni proizvođači još uvijek imaju oko 80.000 tona/godine nedovršenih planova proširenja, što također odražava optimistična očekivanja proizvođača za izglede industrije.
Što se tiče potražnje, četiri glavne primene industrije tržišta ugljičnih vlakana su aerosvemir, oštrice za snagu vetra, sport i dokolice, i automobili. U 2020. godini četiri nizvodne industrije će ćinjati više od 70% potražnje ugljičnih vlakana i više od 76% izlazne vrijednosti.
Od 2015. godine, industrija procjenjuje da je potražnja za ugljikovim vlaknima u svijetu održala rast od oko 12%, ali zbog uticaja epidemije, globalna potražnja za ugljičnim vlaknima u 2020. godini ukupno će biti 107.000 tona, što je povećanje od samo 3% u odnosu na 2019. godinu. Ukupan iznos prodaje iznosio je oko 2,615 milijardi američkih dolara, što je na godišnjem sniženju od 8,8%, uglavnom zbog propasti u avijacijskoj industriji uzrokovanog epidemijom, što je utjecalo na prodaju visoko vrijednih ugljičnih vlakana visokih performansi. Polje snage vjetra postalo je glavna snaga za industriju koja će održavati rast, a potražnja za ugljikovim vlaknima održala je godišnji rast od 20% uprkos epidemiji.
Kratkoročno, oporavak svjetske avijacije i veliko pozicijanje opreme za snagu vjetra u 2021. mogu vratiti tržište karbonskih vlakana na kanal brzog rasta. Na duge staze, avijacijska industrija treba da probavlja višak kapaciteta u 2020, a snaga vjetra će i dalje biti glavna snaga za rast tržišta ugljičnih vlakana u budućnosti. U oktobru 2020. predstavnici više od 400 kompanija za energiju vjetra širom svijeta zajednički su izdali "Deklaraciju o energiji vjetra u Pekingu", planirajući dodati više od 50 miliona kilovata instaliranih kapaciteta u 2020-2025.
U kontekstu širenja proizvodnje od strane velikih proizvođača energije na vjetar, primjena ugljičnih vlakana u vjetroturbi još nije izvađena u velikim razmjerima, a samo je svjetski gigant snage vjetra Vestas formirao primjenu velikih razmjera. Dok druge kompanije za energiju na vjetar razvijaju aplikacije za kompozete ugljičnih vlakana, potražnja za ugljičnim vlaknima u industriji energije vjetra vjerojatno će eksponencijalno rasti. Procjenjuje se da će do 2025. godine ukupno potražnja za ugljikovim vlaknima u svijetu premašiti 200.000 tona, što je ekvivalent godišnjem stopu rasta od 13,3%.