内容发布更新时间 : 2024/5/18 8:38:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
特殊动力传动系统、座椅、座椅套垫、前扩散器、尾扰流板、后扩散器、后视镜 外壳、悬挂臂、前唇、侧裙、侧格栅、车用箱包、导流罩、A 柱、遮阳罩、散 热器面罩、侧护板、低位踏板、副保险杠等外部和车身、内饰和外饰配件等系统。
表2：碳纤维在汽车上的应用实例
除宝马外，各大知名汽车厂商也纷纷将碳纤维复合材料应用于其车型上。碳纤维复合材料在汽车领域的渗透率正在不断提升。碳纤维复合材料在汽车轻量化上的应用潜力巨大，拥有其他材料不可比拟的密度、比强度、比模量等全方位力学性能，成本、制造工艺及技术等主要瓶颈不断实现突破下，未来碳纤维复合材料将在汽车产业迎来飞速发展。尤其是新能源汽车将成为碳纤维应用突破，未来五年碳纤维在汽车工业将迎来巨大的市场需求。据中国产业信息网统计，2012-2015年汽车领域碳纤维的需求量有了大幅增长，2016 年汽车领域对碳纤维需求量达到了9000 吨左右，2020年有望达到1.1万吨。随着汽车制造业对车身轻量化要求的不断提高，对碳纤维材料的需求也必将稳步增长。
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图9：全球汽车领域碳纤维需求量预测
图10：风电机组正向着大型化发展
图11：风电叶片的长度和材料经济性关系
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2020年风电叶片领域的碳纤维需求量将达到2.7万吨，未来的增长率将维持在10%左右。风力作为清洁能源的代表之一，先于光伏发电受到全球各国的青睐。 自 20 世纪 80 年代商业化发展以来，经历了全球化的高速增长。大风机每千 瓦电量的总生产成本，普遍会随着风机的增大而降低。而在备受瞩目的海上风电 市场，也要使用功率更大的风机和更长的叶片，用来降低成本、提高效率，因此 全球风机大型化的趋势日益明显。出于经济性考虑，当前主流的叶片为玻璃钢材 质，而碳纤维风机叶片与现在主流的玻璃纤维叶片相比，在满足刚度和强度要求 的条件下，重量轻30%以上。根据测算，当风机叶片长度超过40米时，考虑到 材料用量、劳动力、运输和安装等方面成本的下降采用碳纤维制作叶片相比玻纤 更为经济。 国外主要风电叶片制造厂家，如VESTAS，GEMESA-SIEMENS， NORTEX，GE和LX，已采用碳纤维材料制造叶片，例如丹麦LM公司61.5m 长的5MW风机叶片中，在横梁和翼缘等要求较高的部位使用碳纤维作为增强材 料，单片叶片质量17.7吨；Vestas在为V90型3.0MW风机配套的44m系列 叶片主梁上野使用了碳纤维，叶片自重只有6t，与V80型2MW、39m叶片自 重一样。
图12：碳纤维在风电叶片中的主要应用部位
随着风力发电厂逐渐从内陆转移到海上，风电叶片的大功率化和大型化将是必然的发展趋势，同时大风机每千瓦电量的总生产成本也会随着叶片的增大而降低。在碳纤维成本的持续降低以及叶片复合材料工艺创新的刺激下，2016年风电对碳纤维的需求迅猛增长。根据中国产业信息网预测，全球风电新增装机容量将从2014年的47GW增加到2018年的64GW，根据碳纤维在风机叶片中的渗透
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率每年提升2个百分点进行预测（2014年为12%），2018年风电领域碳纤维的需 求到将达到2.2万吨，2020年这一需求量将达到2.7万吨，2015-2020年复合 增长率为18%，预测未来的增长率将维持在10%左右。
图13：风电新增装机容量预测
图14：风电叶片碳纤维需求量预测
2020年体育休闲领域碳纤维的需求量将达到1.4万吨，年复合增长率在3%左右。碳纤维复合材料在高尔夫球杆、球拍、雪橇、滑雪板、曲棍球棒、钓鱼竿和自行车等体育休闲产品中广泛应用。据估计，全球每年的高尔夫球棒的产量约为3400 万副，消耗碳纤维 2000 吨左右，主要产自美国、中国、日本和中国台湾省；全球碳纤维钓鱼竿的产量约为每年 2000 万副，消耗碳纤维 2000 吨左右； 网球拍框架的市场容量约为每年 600 万副，需要碳纤维 700 吨左右。碳纤维 在其他体育项目的应用还包括冰球棍、划船、赛艇、冲浪器械等。总体而言，体 育休闲业对碳纤维有着稳定的需求，2016年体育休闲产品对碳纤维材料的需求 量为1.2万吨，预测未来将维持3%的年均增长率，2018年体育休闲领域对碳纤 维的需求量将在1.3万吨左右，2020年将达到1.4万吨。
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图15：碳纤维高尔夫球杆
图16：碳纤维自行车
碳纤维复合材料成为铝合金的潜在替代品，市场空间广阔。随着产业发展的逐步成熟和成本的不断下降，未来在民用领域的巨大潜力将逐步释放。碳纤维复材凭借轻质、高强、高模、耐高温、耐腐蚀等一系列优异的综合性能，可用于替代金属及合金类材料，其中以铝合金为主要替代领域。
碳纤维成本的下降对于扩大其下游应用而言十分重要，以碳纤维在汽车上的应用为例。影响碳纤维在汽车上大规模应用的主要障碍还是成本过高，目前电动车行业特斯拉Model3使用236kg铝合金，铝合金销售价格为10.6元/kg，宝马一辆I3系列电动车使用75kg的碳纤维复材，两者为行业竞争对手。1kg复材中60%使用碳纤维，复合后整体材料在333.33元/kg，宝马车I3系列碳纤维材料成
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