碳纤维产业发展背景-管理学案例分析

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碳纤维研究报告_碳纤维项目商业计划书(2024年)

碳纤维研究报告_碳纤维项目商业计划书(2024年)
碳纤维研究报告_碳 纤维项目商业计划 书(2024年)
汇报人:XX 2024-01-21
contents
目录
• 项目背景与市场分析 • 产品与技术方案 • 生产能力规划与布局 • 质量管理体系建设与保障措施 • 营销策略与渠道拓展 • 投资估算与资金筹措方案 • 经济效益评价与社会效益分析
01
项目背景与市场分析
强化过程控制
建立生产过程中的质量控制点,对关键工序进行重点监控,确保产 品质量稳定。
实施持续改进
鼓励员工提出改进意见和建议,定期组织质量分析和改进会议,持 续优化生产过程和产品质量。
建立质量追溯体系
完善产品质量档案,实现产品质量可追溯,便于问题分析和改进。
客户满意度提升举措
关注客户需求
定期收集客户反馈,了解客户需求和期望,为 客户提供个性化、高品质的产品和服务。
产能规模预测及拓展空间评估
产能规模预测
根据市场需求、技术进步和生产成本等因素,预测碳纤维项目未来几年的产能规模和发 展趋势。
拓展空间评估
分析碳纤维项目在技术创新、市场拓展、产业链延伸等方面的拓展空间和潜力,为项目 未来发展提供决策支持。同时,考虑政策环境、行业竞争等外部因素对项目发展的影响

04
国际竞争格局
全球碳纤维产业已形成美、日、欧等发达国家为主导的竞争格局,这些国家在技术研发、产业规模等方面具有明显优 势。
国内竞争格局
我国碳纤维产业起步较晚,但近年来发展迅速,已形成一定的产业规模。然而,与国际先进水平相比,我国在技术研 发、产品质量等方面仍存在差距。
优劣势分析
我国碳纤维产业具有原料资源丰富、劳动力成本较低等优势,但在技术研发、品牌建设等方面存在不足 。未来,需要加强技术创新和品牌建设,提高产业核心竞争力。

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告1. 简介碳纤维是一种轻质高强度的材料,由纯碳纤维制成。

它以其优异的物理性能而在众多领域得到广泛应用。

本文将对碳纤维行业进行深入分析,包括市场规模、发展趋势、竞争格局等方面。

2. 市场规模碳纤维市场规模不断扩大,预计未来几年将保持良好的增长势头。

主要原因如下:•高性能需求:碳纤维具有轻质高强度的特点,适用于航空航天、汽车、体育器材等领域,满足了对材料强度和重量的要求。

•新兴领域需求增加:电动汽车、风能、建筑等领域对碳纤维的需求不断增加,推动了碳纤维市场的快速发展。

•技术进步:碳纤维制造技术不断改进,生产成本逐渐降低,提高了碳纤维的市场竞争力。

3. 发展趋势3.1 新兴应用领域碳纤维在一些新兴领域有较大的应用潜力。

例如:•电动汽车:碳纤维轻质高强的特性可以提高电动汽车的续航里程,并减少电池的消耗。

随着电动汽车市场的快速发展,碳纤维在该领域的需求将进一步增加。

•新能源:碳纤维可以用于风能、太阳能等新能源设备中,提高设备的效率和可靠性,降低能源损耗。

•建筑领域:碳纤维材料可以增强建筑结构的强度和耐久性,提高建筑物的抗震性能。

3.2 技术创新碳纤维行业的发展离不开技术创新。

目前,碳纤维制造技术仍然存在一些挑战,例如生产成本高、生产周期长、回收利用困难等。

因此,技术创新是碳纤维行业未来发展的重要驱动力。

•新材料开发:研究开发更高性能的碳纤维材料,如高导电碳纤维、高强度碳纤维等。

•制造工艺改进:改进碳纤维的制造工艺,提高生产效率,降低成本。

•环保回收利用技术:研发碳纤维的回收利用技术,减少资源浪费,降低对环境的影响。

3.3 国际竞争格局碳纤维行业的国际竞争格局日益激烈。

全球范围内,一些先进国家和地区在碳纤维技术和产业化方面处于领先地位,如美国、日本、欧洲等。

这些地区拥有先进的制造设备、技术和丰富的市场经验,具有较高的竞争优势。

同时,一些新兴经济体也在碳纤维行业中崭露头角,如中国、韩国、印度等。

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告碳纤维行业分析报告一、定义碳纤维是一种轻、强、硬、耐高温的高分子合成材料,由聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或聚酯纤维等基材裹覆碳素原丝,再经高温炭化制得。

碳纤维具有优异的力学性能和化学稳定性,被广泛应用于航空、航天、军工、体育器材、汽车、船舶等领域。

二、分类特点碳纤维根据其制备工艺和性能可分为PAN碳纤维、MES碳纤维、Rayon碳纤维、Pitch碳纤维等。

其中,PAN碳纤维是目前应用最广泛,其优点是强度高、使用寿命长、表面平整度好、易处理,但其缺点是成本较高。

三、产业链产业链包括原材料供应、纤维生产、复合材料加工等环节。

原材料供应主要来自石油、煤炭、天然气等石化原料,纤维生产包括毛刺、炭化、表面处理等步骤,复合材料加工包括剪裁、压制、固化等过程。

四、发展历程碳纤维起源于20世纪60年代,当时是为了满足航空航天领域对轻质高强材料的需求而被开发出来的。

随着生产技术的不断进步,碳纤维的性能得到不断提升,应用范围也不断扩大,目前已经成为高端制造领域不可或缺的材料之一。

五、行业政策文件及其主要内容1.《中国制造2025》:提出支持高性能复合材料产业发展,推广碳纤维应用;2.《汽车产业中长期发展规划》:提出推动碳纤维在车身结构、发动机及底盘零部件等领域的应用;3.《国家新材料产业发展规划纲要》:提出促进碳纤维、高强度钢、铝材料等先进材料应用;4.《国家“十三五”规划》:强调推进航空、航天等行业碳纤维复合材料的研发应用。

六、经济环境碳纤维行业受到宏观经济环境的影响较大。

全球经济增长缓慢,国际贸易保护主义抬头,碳纤维市场需求下降,产能过剩问题日益凸显。

同时,碳纤维行业面临着高研发投入、高技术门槛、成本高等问题。

七、社会环境碳纤维行业的发展与社会环境密切相关。

随着人们对环境保护的重视程度不断提高,碳纤维复合材料在轻量化、节能减排等方面的优势逐渐凸显。

同时,碳纤维复合材料的高价格也使得人们更加注重其环保性和可持续发展能力。

碳纤维产业分析报告

碳纤维产业分析报告

目录一、碳纤维概述 (1)1.1碳纤维定义 (1)1.2碳纤维性能 (2)二、碳纤维生产技术 (7)2.2沥青基碳纤维 (10)2.3粘胶基碳纤维 (12)2.4活性碳纤维 (12)2.5气相生长碳纤维 (13)2.6碳纤维的产品形式及制造工艺 (13)2.7碳纤维的技术难点 (13)三、国内外碳纤维行业状况 (15)3.1国外碳纤维行业状况 (15)3.2国内碳纤维行业状况 (16)3.3国内碳纤维企业介绍 (18)四、碳纤维的市场发展 (20)4.1碳纤维盈利分析 (20)4.2全球需求量将以年均15-16%的高速度增长 (20)4.2国外碳纤维的产能高速扩张 (22)五、我国碳纤维发展的问题和前景 (22)六、总结 (24)一、碳纤维概述1.1碳纤维定义碳纤维(carbonfiber,简称CF),是新一代增强纤维碳,是纤维状的碳素材料,含碳量在90%以上,其中含碳量高于99%的称为石墨纤维。

碳纤维结构近乎石墨结构,比金刚石结构规整性稍差,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料,如金属涂层。

与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃,特别是在1500℃以上高温惰性环境中,碳纤维是唯一强度不下降的物质,因此碳纤维在国际上被称为继石器和钢铁等金属之后的“第三代材料”。

碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维。

碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得。

按力学性能分为通用型和高性能型。

通用型碳纤维强度为1000MPa、模量为100GPa左右。

高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。

强度大于4000MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为超高模型。

碳纤维产品项目经营分析报告

碳纤维产品项目经营分析报告

碳纤维产品项目经营分析报告规划设计 / 投资分析第一章项目总体情况说明一、产业发展分析(一)产业政策分析(1)2016年11月29日,国务院发布了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》(国发【2016】67号),要求重点突破国产碳纤维的低成本制备技术、高端领域碳纤维制备技术,使高强、高强中模、高模、和高模高强碳纤维主要产品满足应用需求;同时,显著提升国产化装备的设计制造和二次改造升级能力,实现国产碳纤维产品系列化、工艺多元化、产能规模化,实现碳纤维制备技术从跟踪创新到原始创新的跨越,使国产碳纤维技术、产品性能、生产成本与国际先进水平相当,具备产业竞争力;培育三到五家碳纤维龙头企业,通过体制机制创新,建立有中国特色的碳纤维制造及应用产业链结构,形成碳纤维制备技术与产品有序竞争。

面对新的形势,“十三五”期间,我国的碳纤维产业将进入一个以发展高效低成本制备技术为核心,围绕重大应用工程,构建碳纤维制备与应用产业链,提升产业集成度和行业竞争力的历史时期。

(2)2015年5月8日,围绕实现制造强国的战略目标,国务院正式印发《中国制造2025》,碳纤维被列为关键战略材料之一,并要求到2020年,国产碳纤维复合材料要满足大飞机技术要求,国产碳纤维用量要达到4000吨以上;到2025年高性能碳纤维基本实现自主保障。

(3)工信部于2013年10月22日发布的《加快推进碳纤维行业发展行动计划》(工信部原【2013】426号)确定了碳纤维发展目标,提出:“经过三年努力,初步建立碳纤维及其复合材料产业体系,碳纤维的工业应用市场初具规模。

聚丙烯腈(PAN)原丝、高强型(注1)碳纤维的产品质量接近国际先进水平,高强型碳纤维单线产能产量达到千吨级并配套原丝产业化制备,高强中模型碳纤维实现产业化,高模型和高强高模型碳纤维突破产业化关键技术;扩大碳纤维复合材料应用市场,基本满足国家重点工程建设和市场需求;碳纤维知识产权创建能力显著提升,专利布局明显加强;碳纤维生产集中度进一步提高。

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告

纤维行业分析报告碳纤维行业分析报告一、概述碳纤维(CF)是指含碳量高于90%的无机高分子纤维,一般作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成具有强度高、模量高(模量即材料在受力状态下应力与应变之比)、重量轻、抗疲劳、耐腐蚀等一系列优异性能的新型复合材料(见表1)。

表1 碳纤维与金属材料的主要性能比较种类密度抗拉强度模量E 线膨胀系数碳纤维 1.6 150 13500 -0.1 铝 2.8 55 7240 20.9钢7.8 183 20400 11.3 钛合金 4.4 112 11200 7.2碳纤维根据原丝类型可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基、木质素纤维基、其他有机纤维基等;根据力学性能可分为通用型、高性能型两种。

按碳纤维的功能可分为受力结构用碳纤维、耐焰用碳纤维、导电用碳纤维、润滑用碳纤维、耐磨用碳纤维和活性碳纤维等。

按制造条件和方法分为碳纤维、石墨纤维、活性碳纤维、气相生长碳纤维。

碳纤维主要有四种产品形式:纤维、布料、预浸料坯和短切纤维。

布料是指由碳纤维制成的织品;预浸料坯是将碳纤维按照一个方向一致排列,并将碳纤维或布料经树脂浸泡使其转化成片状;短切纤维指的是短丝(见表2)。

表2 碳纤维和深加工制品及其应用概况碳纤维长丝预浸料单项预浸料(无纬布)双向预浸料(带、布)束丝预浸料织物二维织物三维织物多维织物短切纤维碳纤维纸粒料微纤(研磨)镀、喷金属各种浸渍物短切复合纤维包覆塑料导线电缆二、国内外发展现状全球碳纤维生产中以聚丙烯腈基为主。

高性能碳纤维作为制造先进复合材料最重要的增强材料,世界各国都十分重视其应用开发,其应用范围也从满足性能要求高的航空、航天领域逐步向民用和文体领域推广。

(一)全球碳纤维产业现状国际上 PAN 基碳纤维的生产,从20 世纪60 年代起步,经过70~80 年代的稳定,90 年代的飞速发展,到21 世纪初其生产工艺技术已经成熟。

起初,碳纤维主要用于军工和宇航,经过40 余年的发展,其应用领域正在向工业领域和普通民用领域扩大。

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告

碳纤维行业分析报告碳纤维是一种具有轻质高强度、耐腐蚀和良好导电性能的新材料,广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。

本文将从市场规模、行业发展趋势、竞争格局和前景等方面进行碳纤维行业分析。

首先,碳纤维市场规模不断扩大。

随着航空航天、汽车等行业的快速发展,碳纤维的需求呈现出快速增长的态势。

根据市场研究数据显示,碳纤维市场规模从2000年的几百万吨增长到2019年的数百万吨,年均复合增长率高达15%左右。

其次,碳纤维行业发展趋势明显。

随着技术的进步和政策的支持,碳纤维的生产成本逐渐降低,品种和规格越来越丰富。

同时,碳纤维的应用领域也在不断扩展,如新能源汽车、航空器等领域中碳纤维的使用比例不断提高。

这些趋势说明碳纤维行业有较大的发展空间和潜力。

再次,碳纤维行业竞争格局较为激烈。

目前,全球碳纤维市场主要由日本、美国、德国等发达国家的生产企业垄断,这些企业在技术和产能上具有较大优势。

国内碳纤维行业的加速发展也带来了激烈的竞争,国内企业要想在市场竞争中立足,需要提高自主创新能力,降低生产成本,开拓新的应用领域。

最后,碳纤维行业的前景广阔。

随着全球对环境保护和轻量化的需求增加,碳纤维作为一种轻量高强度的材料,拥有广阔的市场前景。

尤其是在汽车领域,碳纤维的应用将有助于提高汽车的能效和安全性能。

另外,随着新能源汽车和航空航天产业的快速发展,碳纤维的需求将持续增长。

综上所述,碳纤维行业在市场规模、发展趋势、竞争格局和前景等方面都呈现出积极的态势。

然而,碳纤维行业还面临一些挑战,如技术改进、成本降低和市场拓展等。

因此,企业需要加大技术研发和创新投入,不断提高产品质量和性能,以适应市场需求的变化,抢占碳纤维行业的发展机遇。

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碳纤维产业发展背景一、产业方面自 20 世纪 60 年代碳纤维首次商业化以来,碳纤维产业规模不断扩大,产品品质不断提高,2014 年全球碳纤维产能(365 天连续生产 12K/24K 碳纤维丝束计算)已达到 12.6 万 t。

尽管碳纤维与传统的玻璃纤维在价格上仍不能相比,但高性能碳纤维以其高比强度、高模量、可设计、防腐蚀和抗疲劳等突出特点,具有玻璃纤维所不能比拟的优势,已成为发展先进武器装备的关键材料,并在航空航天、国防军工、风能产业、土木工程、体育休闲等领域得到了广泛应用。

当前,国际复合材料产业呈现蓬勃发展态势,据估计,未来 5 年先进复合材料将以每年 5%的增速发展,而随着民用航空、汽车工业等领域的快速发展,全球高性能碳纤维需求量的年增幅可达 10%,亚太地区将会有更高的增长率,即碳纤维及其复合材料产业将面临前所未有的发展空间和机遇。

根据前躯体原料的不同,碳纤维可分为聚丙烯腈基(PAN)、沥青基和粘胶基碳纤维等。

由于粘胶基碳纤维在制备过程中会释放出毒性物质二硫化碳,且工艺流程长、生产成本高、整体性能不高,因此目前在国际碳纤维产业领域,前 2 种碳纤维获得了更大规模的生产和应用。

其中,PAN 基碳纤维又占据绝对优势,国际市场占有率超过90%。

PAN 基碳纤维的 9 大生产商包括:日本东丽工业株式会社(简称“东丽”)、日本东邦化学工业株式会社(简称“东邦”)、日本三菱丽阳株式会社(简称“三菱丽阳”)、美国赫氏有限公司(Hexcel)、美国氰特工业公司(Cytec)、美国卓尔泰克公司(Zoltek,已被东丽收购)、台湾塑料工业股份有限公司(简称“台塑”)、土耳其阿克萨集团(AKSA)和德国西格里碳素集团(SGL)。

沥青基碳纤维的生产和应用居其次,主要生产企业 3 家,分别是 Cytec、三菱丽阳和东丽。

PAN 基碳纤维分为小丝束(1~24K)和大丝束(36K 及以上)2类。

全球小丝束碳纤维市场主要被东丽、东邦、三菱丽阳 3 家公司所垄断,而来自中国、土耳其和韩国的企业,正不断扩充小丝束的全球产能,同时也降低了3家日本公司的市场份额。

大丝束碳纤维生产商主要有 Zoster、SGL 和三菱丽阳3家。

另外,中国蓝星(集团)总公司英国分公司拥有大丝束碳纤维原丝的供应能力,Cytec 于 2014 年与德国 Dormagen 的腈纶纤维生产商 DralonGmbH 公司合作开展低成本大丝束碳纤维的研制开发。

预计在未来 10 年中,其他制造商也会陆续加入大丝束碳纤维生产领域。

为满足高速发展的航空航天与汽车市场对碳纤维的需要,几乎所有的碳纤维巨头都宣布了扩产计划。

例如,东丽拥有以日本本土为核心的日美法韩 4 个生产基地,目前已形成 11 000 ~12 000t/a 的 T700S 和 4 500t/a 的 T800 碳纤维生产能力,并宣布 PAN基碳纤维的总产能于2015 年达到27 100t,2020 年扩大至50000t。

另外,Hexcel 在欧洲大幅度扩产,三菱在美国与本土扩产,Cytec 已经基本完成美国的双倍产能扩产计划,SGL 也在美国接连扩产。

各企业的碳纤维生产已基本实现了全球布局,为进一步实现从原丝到下游复合材料制品的全产业链一体化协调发展奠定了硬件基础。

我国碳纤维的发展经历了艰苦的过程,在国家科技和产业化示范计划支持下,近 10 年来我国碳纤维制备与应用技术,实现了从“无”到“有”的转变,出现了前所未有的产业化建设高潮,初步建立起国产碳纤维制备技术研发、工程实践和产业建设的较完整体系,产品质量不断提高,碳纤维及其复合材料技术发展速度明显加快,有效缓解了国防建设重大工程对国产高性能碳纤维的迫切需求,部分型号用碳纤维及其复合材料的国产化自主保障问题基本解决。

目前,T300 级碳纤维已实现千吨级产业化,产品成功应用于航空航天和武器装备,民用市场正在推广;T700 级碳纤维千吨级生产线已经建成,产品进入应用考核;国产 T800 级高强中模碳纤维吨级线建成并已批量生产;高模及高模高强碳纤维的产业化仍为空白,其工程化制备关键技术急需突破;更高等级的高强中模和高强高模碳纤维制备关键技术亟待攻关。

截至 2014 年底,我国已拥有碳纤维生产企业近 40 家,理论设计总产能达到 1.96 万 t。

已建成 6 条千吨产能(含配套的原丝生产能力)、7 条 500t 产能的碳纤维生产线(含配套的原丝生产能力),拥有千吨级以上规模生产线的企业 4 家,五百吨级的企业(或企业联合体)5 家,主体产品为 12K 及以下的小丝束 PAN 基碳纤维。

据统计,2007 年以来,国内碳纤维产量逐年增加,从 2007 年的约 200t,增加到 2014 年的约 2 600t,但产能释放能力弱的问题依然非常突出,2014 年的碳纤维实际产量不足设计产能的 20%。

一方面,我国碳纤维企业普遍开工不足、设备闲置、产能浪费,生产成本居高不下;另一方面,受国际碳纤维行业巨头的蓄意压制,碳纤维售价一跌再跌,甚至跌至成本以下,碳纤维企业面临着生产越多亏损越多的局面。

目前,我国碳纤维企业长期面对“内忧外患”困扰,几乎全部处于亏损状态,大部分企业只能减产甚至停产,生存状况不容乐观。

二、技术方面目前,国外高强、高强中模碳纤维的产业化制备技术成熟,规模化、自动化程度高,关键核心技术掌握在日、美等国手中。

其中,东丽凭借其强大实力研制并形成了包括 T300、T700、T800、T1000 等在内的高强系列和包括 M35J、M40、M40J、M55J、M60J、M70J 等在内的高模和高模高强系列产品,一直占领着碳纤维技术的制高点,令对手望其项背。

美国 Hexcel 经过多年的研究,在 IM9 高强中模碳纤维基础上,研制出 IM10 碳纤维,主要力学性能超过日本东丽 T1000,并成功应用于大型客机。

IM10 推出2年半后的 2014 年初,东丽宣布推出 T1100 碳纤维,重新夺回碳纤维技术的领先地位。

目前,低成本技术已成为碳纤维及其复合材料发展的迫切需求和重要趋势。

为了进一步推进行业的快速发展,国外各碳纤维生产商正开展碳纤维产品规模化、稳定化和低成本化生产技术方面的研究。

三、碳纤维应用领域现状1. 航空航天领域航空航天是国际碳纤维应用的传统市场,几十年来,航空航天领域的碳纤维复合材料用量稳步增长。

美国等发达国家先后开发了碳纤维-酚醛防热复合材料、高强高韧碳纤维—环氧复合材料、耐高温碳纤维复合材料等系列产品,广泛应用于战略导弹、运载火箭、先进战机、卫星、飞机发动机导向叶片、机翼和涵道部件等。

碳纤维已成为航空航天、尖端武器装备必不可少的战略基础材料。

国外碳纤维复合材料在战斗机、直升机、无人机上的用量早已达到或超过机身总重的 50%,波音 787“梦幻航线”和空客 A350XWB 宽体客机上,碳纤维复合材料主、次结构件质量占比也已达到 50%。

碳纤维复合材料的使用大大的减轻了机身质量,提高了飞机燃油经济性。

目前,我国航空航天用碳纤维复合材料体系基本建立,先后发展出了酚醛、环氧、双马、聚酰亚胺等多种树脂基体,构建了碳纤维—酚醛烧蚀防热和碳纤维—环氧、碳纤维—双马结构承载 2 大复合材料系列,逐渐进入成熟应用阶段,应用范围和应用比例逐步扩大;建立了预浸料铺层模压、缠绕、热压罐、液体成型等多种工艺手段,并在多种型号上得到应用,形成了较为完备的复合材料设计、制造、检测、应用一体化体系,为我国航空航天事业的跨越发展提供了重要支撑。

另外,我国自行研制的碳纤维复合材料刹车预制件,性能已全面达到国外水平。

采用这一预制件技术所制备的国产碳/碳刹车盘已批量装备于国防重点型号的军用飞机,并在 B757-200 型民航飞机上使用,在其他机型上的使用正在实验考核中。

2. 建筑工程领域建筑工程一直都是通用级碳纤维应用的重点领域。

目前,美国和欧洲国家的部分老旧桥梁、古旧建筑都面临着较为严峻的工程修复问题,因此,碳纤维补强材料多以粘贴片材的形式应用。

一些新型的加固方法,如外贴预应力片材加固、网格加固、嵌入式加固等也在基础设施加固工程中得到了应用。

日本由于频繁地震的原因,多年前就开始了碳纤维耐震补强材料和技术的研究与应用。

随着设计、施工水平的提高,碳纤维及其复合材料也独立或作为主要受力材料被应用于隧道、飞机跑道、停机坪、高速公路等工程。

另外,桥梁用碳纤维斜拉索、高层建筑电梯用碳纤维拉索、碳纤维增强水泥、碳纤维网格增强混凝土等也已成为目前碳纤维在国外建筑工程领域应用的新形式。

我国拥有全球最大的土木建筑市场,碳纤维在加固道路、桥梁、楼房建筑结构领域的应用正呈现不断增长的的趋势。

我国自 20 世纪90 年代开始进行碳纤维复合材料在土木工程、建筑补强中的应用研究,目前已有数十个高校和科研院所在建筑补强用碳纤维复合材料的制备及应用关键技术研究领域开展了深入工作,并在产品生产、装备制造、材料评价及设计体系、应用技术等方面取得了大量成果。

工程应用方面,碳纤维布及碳纤维复合材料板成为重要的结构加固材料,并得到了广泛的应用,先后被用于人民大会堂、天安门城楼、北京工人体育场、军事博物馆、京沈高速公路桥、北京地铁隧道、北京国贸立交桥、中石油输油管道等众多重大基础设施、公共设施和工业设施。

但与国外相比,我国该领域碳纤维复合材料的应用尚处于起步阶段,仍存在材料类型单一、应用技术单一的问题,急需进一步的深入研究和实践。

3. 能源领域随着风电叶片大型化的不断推进,碳纤维复合材料的应用也越来越多。

国外风电叶片制造商早已在大型叶片的制造中规模化使用了碳纤维,同时碳纤维叶片的制造也真正实现了全产业链的共同进步。

碳纤维制造领域,东丽、Zoltek 等企业,针对风能市场的特殊需求纷纷推出专用的碳纤维产品,如 24K T620s 和 50K Panex 35 ;中间制品领域,Gurit、Hexcel、ACG 等中间产品制造商开发了叶片专用碳纤维预浸料,如 Spar Preg TM、Hextool TM 和 Dform TM;在叶片成型工艺方面,除了改良的预浸料技术——低压中温预浸料真空袋法,还开发了新型真空导入成型技术——液体成型工艺。

目前,国外至少有 6 家大型风电企业正在采用碳纤维复合材料或碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料生产大型或特大型风机叶片,其中起步较早、技术较成熟、应用较多的是丹麦 Vestas、美国 GE 和西班牙 Gamesa 等公司。

国内目前仅有连云港中复连众复合材料集团有限公司(以下简称“中复连众”)和中材科技风电叶片股份有限公司(以下简称“中材叶片”)实现碳纤维在风电叶片中的规模化应用。

其中,中复连众自2009 年开始碳纤维在风机叶片上的应用研究,并于 2012、2013 年分别实现了进口和国产碳纤维主梁在 75m/6MW 叶片上的应用,同时完成了叶片的全尺寸静力和频率测试,目前正在准备挂机。

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