瀝青基碳纖維是指以瀝青等富含稠環芳烴的物質為原料,通過聚合、紡絲、不熔化、碳化處理制備的一類碳纖維,按其性能的差異又分為通用級瀝青碳纖維和高性能瀝青碳纖維。
瀝青基碳纖維是指以瀝青等富含稠環芳烴的物質為原料,通過聚合、紡絲、不熔化、碳化處理制備的一類碳纖維,按其性能的差異又分為通用級瀝青碳纖維和高性能瀝青碳纖維。
通用級瀝青碳纖維所用的紡絲原料瀝青為各向同性瀝青,其拉伸強度通常在1.0GPa以下,拉伸模量通常在30~50GPa之間,產品形式有軟氈、碳布、碳紙、絮狀材料及粉狀材料等,主要用作高溫熱場的隔熱材料、電池的電極材料、水泥增強材料等。高性能瀝青基碳纖維由中間相瀝青出發制備,又稱為中間相瀝青基碳纖維。
總的來說,瀝青基碳纖維具有強度高、耐腐蝕、輕質、耐磨等優點,是一種具有廣泛應用前景的特種纖維材料。
從性能上看,瀝青基碳纖維相比PAN基碳纖維熱膨脹系數低、碳化收率高、耐沖擊性能好、熱導率高,但是其強度低于PAN基碳纖維。同時從制備工藝上看,瀝青基碳纖維產品核心設備部分仍需進口,同時原材料可紡瀝青目前國內仍處于技術突破期,還沒有實現技術的全面突破,形成大規模的量產能力。以上條件限制了瀝青基碳纖維在我國的應用與發展,隨著瀝青基碳纖維強度提高以及規?;芰ζ饋硪院螅磥砥鋺每臻g有望快速打開。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國瀝青基碳纖維行業深度調研與發展趨勢預測研究報告》顯示:
按原材料的不同,碳纖維可分為三類。世界上能夠達到工業規模化生產的主要有聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和黏膠基碳纖維三種,其中PAN基碳纖維占據絕對主要地位,份額達 90%以上,其次是瀝青基碳纖維約占 6-8%, 黏膠基碳纖維產量最低。
產業中最早開發的是黏膠基碳纖維,該類纖維強力較低,主要應用于耐燒蝕材料及隔熱材料。瀝青基碳纖維彈性模量好,熱膨脹系數小、熱導率高、但抗拉強度和抗壓強度低,且瀝青的提取成本較高。PAN綜合性能最好,價格適中,生產難度較瀝青更低,品種多,是全球碳纖維市場的主流產品。
材料的力學性能一般表現為其拉伸強度、拉伸模量、尺寸穩定性等,對于一般工業應用來說,基礎纖維增強材料即可滿足要求,但是在空天飛行器、衛星、工業機器人、精密工業輥軸、壓力容器、汽車輕量化等領域,高模量材料具有重要意義。例如大型飛機機翼,在起降過程中容易發生晃動,而中間相瀝青基碳纖維模量極高,不易因氣流及力的沖擊而產生變形,不易晃動,使飛機在飛行過程中維持良好的穩定性。
在應用領域方面,航天航空領域為瀝青基碳纖維最大需求端。由于瀝青基碳纖維具有耐高溫、耐燒蝕、耐沖擊、模量高等性能,不易因氣流及力的沖擊而產生變形,常被用于制造航天飛行器熱防護、尾翼、機身結構等部位。
作為高性能瀝青碳纖維,中間相瀝青基碳纖維具有超高導熱、超高導電以及超高模量等優勢,已成為工業機器人、通訊設備、風力發電、高端航空航天裝備制造關鍵材料。中間相瀝青基碳纖維指含碳量高達90.0%以上的液晶態物質,其制備流程包括縮聚、紡絲、牽伸等。
目前,我國中間相瀝青基碳纖維生產技術尚未成熟,與日本和美國等發達國家相比仍存在一定差距,這是導致行業發展受阻的主要原因。
瀝青基碳纖維主要生產廠商為日本廠商,如日本吳羽(Kureha)化學工業株式會社、日本東麗(Toray)株式會社、三菱樹脂株式會社等,國內碳纖維生產廠商主要為鞍山塞諾達碳纖維有限公司等公司,但國內外廠商產能基本都在百噸級別,產能規模較小,且極為分散,下游需求暫不穩定。從產能看,湖南東邦以及鞍山賽諾達產能最高,年產能突破百噸,其他公司產能布局較小。
從公司類型看,部分公司如遼寧諾科,掌握瀝青碳基纖維全流程工藝,擁有完全自主產權,而像信德新材等公司過去主要做可紡瀝青,為瀝青碳基纖維上游,目前通過上游材料優勢進軍下游市場。整體看國內公司瀝青碳基纖維實現規?;鲐涊^少,對標國外公司,技術和產能、成本差距較大。
隨著生產技術不斷突破創新,瀝青基碳纖維作為航空航天設備制造重要材料,未來市場發展潛力巨大。受益于原材料來源豐富、供應充足,我國瀝青基碳纖維產量呈逐漸上升趨勢,在下游市場需求拉動下,行業發展態勢持續向好。
本研究咨詢報告由中研普華咨詢公司領銜撰寫,在大量周密的市場調研基礎上,主要依據了國家統計局、國家商務部、國家發改委、國家經濟信息中心、國務院發展研究中心、全國商業信息中心、中國經濟景氣監測中心、中國行業研究網、國內外相關報刊雜志的基礎信息以及瀝青基碳纖維專業研究單位等公布和提供的大量資料。
在激烈的市場競爭中,企業及投資者能否做出適時有效的市場決策是制勝的關鍵。報告準確把握行業未被滿足的市場需求和趨勢,有效規避行業投資風險,更有效率地鞏固或者拓展相應的戰略性目標市場,牢牢把握行業競爭的主動權。
更多行業詳情請點擊中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國瀝青基碳纖維行業深度調研與發展趨勢預測研究報告》。
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2023-2028年中國瀝青基碳纖維行業深度調研與發展趨勢預測研究報告
瀝青基碳纖維行業研究報告主要分析了瀝青基碳纖維行業的市場規模、瀝青基碳纖維市場供需求狀況、瀝青基碳纖維市場競爭狀況和瀝青基碳纖維主要企業經營情況,同時對瀝青基碳纖維行業的未來發展做...
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