炭素繊維の未来:風力エネルギー、航空宇宙、自動車産業

炭素繊維 (CF) は、その独特の特性により、いくつかの分野で大きな発展の見込みがあります。

この投稿は、リソースと投資がクリーン エネルギー経済の発展に役立つ、炭素繊維サプライ チェーンにおける重要な機会を特定することを目的としています。

炭素繊維強化ポリマーを使用する業界のリストの上位にある 3 つのアプリケーション分野に焦点を当てる必要があります。

• 風力エネルギー 、
• 航空宇宙 、
• 自動車産業 .

この投稿では、3 つのアプリケーション分野のそれぞれについて、需要と供給の傾向について説明します。 そのセクター内での炭素繊維のコスト とコンポーネント .

1.風力エネルギーにおける炭素繊維

風力エネルギーは、炭素繊維のトン数で 2 番目に大きな需要分野です 、風刃に必要な繊維により、大幅な成長が見込まれています .

1.1 風力エネルギーの需要と供給の傾向

24K-50K の範囲の高強度、標準引張弾性率、ラージ トウ カーボン ファイバー 通常、風力エネルギーの用途に使用されます。

風力産業による CF 需要の現在および将来の地域分布の予測は、Industry Experts に記載されており、下の図にまとめられています。

この予測では、ヨーロッパ 現在と2020年の両方で、全世界の総需要の最大のシェアを占めています 20% の EU 目標の結果 再生可能資源によって提供されるエネルギーの量。

2020年までに 、ヨーロッパの CF 需要 3.5 増加すると予測されています 総需要の約 70% を占めています . 2020 年の米国とアジアの CF 需要は類似しており、それぞれ総需要の約 15% を占めています。

1.2 風力エネルギーに適用される CF の価格と価値

風力タービン ブレードに使用されるラージ トウ カーボン ファイバーは、1 キログラムあたり 15.40 ～ 24.20 ドルで販売されています

炭素繊維の価格が最も低い日本を除き、~$23/kg です。 、地域的な価格変動は観察されませんでした。

2020 年までに達成される規模の経済と製造技術の向上により、 炭素繊維の価格は 23 ドル/kg になり、すべての地域でほぼ一定です。

圧縮強度、費用対効果を向上させるために、フィラメント径の大きい炭素繊維を使用した比較的大きなトウの製造に関連する技術的な課題に加えて、 は、風力エネルギー市場の成長に対する大きな障壁です。

1.3 風力エネルギーにおける CF のサプライ チェーン

風力エネルギーと自動車部門からのラージ トウ炭素繊維の予想需要を合わせると、世界の総需要は 71,450 トンと予測され、利用可能な生産能力は 51,400 トンと予測されます。

この需要に応えるのが、世界中に広がるサプライ チェーンです。 .ただし、ブレードのサイズが大きくなると、 、物流上の懸念 オフショア風力エネルギー システムのポートサイド施設への新規投資を促進する可能性があります。

2.航空宇宙における炭素繊維

航空宇宙プロジェクトは、その歴史の大部分において、炭素繊維 (CF) および炭素繊維強化プラスチック (CFRP) 業界の主要な原動力でした。

2.1 航空宇宙における需要と供給の傾向

航空宇宙産業の最も明白な製品である航空機は、およそ 4,390 機の飛行機と回転翼航空機の製造と販売を通じて、その総額の 1,520 億ドルを占めています。

この製造作業 (古い船体のメンテナンス、修理、オーバーホールと合わせて) には、約 544,000 トンの原材料が必要でした。

2020 年の CF の航空宇宙需要に関する業界専門家の予測は 23,170 トンです。 3 つの主要な情報源によって予測された 2 桁の成長率は、航空宇宙産業による CF に対する将来の大きな需要を示しています。最新の航空宇宙 CF 需要予測は、22,100 の需要です 2020 年までにトン。

2.2 航空宇宙に適用される CF の価格と価値

航空宇宙アプリケーションにおける CF の厳しい性能要件は、認証障壁につながります より厳しい製造公差 他の CF アプリケーションに関連付けられているものより。

これは、航空宇宙用 CFRP の価格上昇につながります。 部品 .これらの価格差の結果の 1 つは、CF 需要の市場シェアが、トンではなく金銭的価値で測定した場合に大きく異なるように見えることです。

とはいえ、航空宇宙産業からの CF 需要のトン数は風力エネルギー産業のそれよりもはるかに小さいですが、航空宇宙産業に向かう繊維ははるかに価値があります.

3.自動車産業における炭素繊維

自動車業界は、数十年にわたって CFRP に関心を持ってきました。これは、この材料がスチールやアルミニウムなどの従来の材料よりも軽量化の可能性が高く、剛性が高いためです。

3.1 自動車業界で適用される CF の価格と価値

現在、約 1,500 のユニークな車両モデルが生産されており、そのうち 100 を少し超えるモデルが標準装備として CFRP を使用しています。

ただし、自動車業界での CFRP の採用はかなり限られています。 これらの優れた特性にもかかわらず。高い CF コスト、自動車業界による長期の CFRP は、超高価に限定されたままです。 、Lamborghnini Murcielago などの少量生産モデル。

このため、自動車業界は最も安価な種類の CF を求めています。 CFRPの性能要件を満たすことができます。これらの要件を満たす最も低コストの市販繊維は、ラージ トウです。 (トウあたり 24,000 以上のフィラメントとして定義) テキスタイル グレードの炭素繊維 .

3.2 自動車業界で適用される CF の価格と価値

前述のように、自動車は CF の価格に非常に敏感であるため、大規模な牽引を行います。 、テキスタイル グレード CF 最も費用対効果の高い選択肢です。

現在の CF 価格では、自動車業界で CF が広く採用されることは期待できません。ただし、価格の大幅な引き下げは、自動車業界からの膨大な需要を刺激する可能性があります。

風力エネルギー、航空宇宙、自動車産業の分野で適用される炭素繊維の価格動向は以上です。お役に立てば幸いです。ご不明な点がございましたら、以下にコメントを残してください。

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