حجم سوق ألياف الكربون للطيران - حسب المواد الخام، النوع، التطبيق، التحليل، الحصة السوقية، وتوقعات النمو، 2025-2034

حجم سوق ألياف الكربون للطيران

بلغت قيمة سوق ألياف الكربون العالمية للطيران 2.2 مليار دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن تنمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 9.8٪ من عام 2025 إلى عام 2034.

ألياف الكربون هي محور تصميم وتصنيع الطائرات خفيفة الوزن ، حيث يجب أن تزداد كفاءة استهلاك الوقود استجابة للوائح الأكثر صرامة والطلب العام وزيادة السفر بالطائرات. جعلت ألياف الكربون ومواد البوليمر القوية التي يمكنها تحمل الضغوط العالية من السهل جدا تصنيع الطائرات الخفيفة والموفرة للوقود. في التقرير الصادر عن اتحاد النقل الجوي الدولي في أبريل 2023 ، ذكر أن هناك ارتفاعا بنسبة 55.5٪ في الطلب على النقل الجوي على نطاق عالمي في فبراير 2023 مقارنة بفبراير 2022. بلغت هذه الحركة 84.9٪ من مستوى حركة المرور المسجلة في نهاية فبراير 2019. ومن المتوقع أيضا أن يستمر هذا الاتجاه مصحوبا بنمو مستمر في استخدام ألياف الكربون في الطائرات التجارية والعسكرية.

تم دمج ألياف الكربون في المكونات الهيكلية الرئيسية مثل الأجنحة وجسم الطائرة والذيل. على سبيل المثال ، أعربت شركة إيرباص عن اهتمامها بمركبات ألياف الكربون كجزء من حملتها لإزالة الكربون من صناعة الطيران ، في يونيو 2024 ، عندما أعلنت الشركة عن خطط لتقليل ثاني أكسيد الكربون من منتجاتها. في هذا الصدد ، تبحث شركة إيرباص في ألياف الكربون القائمة على الوقود الحيوي كبديل لمركبات الوقود الأحفوري وتعتزم تحقيق نفس معايير الأداء والسلامة التي يفي بها جسم الطائرة وإجهاد الجناح. ألياف الكربون أكثر توفرا وزاد استخدامها في الفضاء بسبب تقنيات التصنيع الآلي الأفضل وعمليات الإنتاج الأرخص.

اتجاهات سوق ألياف الكربون للطيران

تم اعتماد مركبات ألياف الكربون مع تغير صناعة الطيران نحو الممارسات المستدامة. هذه المواد قوية وأخف وزنا ويفضلها الآن الصحفيون الميكانيكيون على بدائل الألمنيوم والصلب الأكثر شيوعا. يدعم هذا التغيير أيضا الأهداف العالمية المتمثلة في الحد من التأثير السلبي لثاني أكسيد الكربون ، وتحسين أداء الوقود وتقليل النفايات الإجمالية.

على سبيل المثال ، أبرمت شركة Toray Composite Materials America Inc. مذكرة تفاهم مدتها 3 سنوات مع مواد متقدمة لاستعادة مواد الخردة قبل المرونة في مستودعها في تاكوما ، واشنطن. تتخصص هذه المواد عالية الطاقة في تقليل نفايات ألياف الكربون في صناعة الطيران وقد خفضت أكثر من 200,000 رطل من نفايات ألياف الكربون منذ إنشائها. يعتقد أن تطوير تقنيات إعادة التدوير الجديدة يساهم في تطوير صناعة طيران "أكثر خضرة" جنبا إلى جنب مع تقدم الكربون الحيوي.

تكتسب هذه التقنيات المتقدمة لتصنيع ألياف الكربون قبولا أوسع في قطاع الطيران. على سبيل المثال ، التنقل الجوي الحضري (UAM) هي طائرة إقلاع وهبوط كهربائية عمودية (eVTOL) تستخدم لتغيير إطار النقل الحديث لتمكين النقل الاقتصادي والنظيف والسريع فوق المناطق الحضرية. يرجع هذا المشروع الصديق للبيئة إلى نظام قطار الكهرباء الهجين الإقليمي ، حيث تكون مركبات ألياف الكربون ذات أهمية قصوى.

وبالمثل ، تستفيد البوليمرات المقواة بألياف الكربون من تقدم إجراءات تصنيع UAM ، مثل وضع الألياف الأوتوماتيكي وقولبة نقل الراتنج ، مما يزيد من القدرة على تحمل تكاليف المواد المركبة. وقد يؤدي ذلك، إلى جانب زيادة الكفاءة في إنتاج المكونات المعقدة والخفيفة، إلى تحسين استخدامها في الطيران المدني والعسكري. مع تطور تحديث طرق الإنتاج ، ستنخفض تكاليف مركبات ألياف الكربون ، مما يحفز الاهتمام بقطاع الطيران.

تحليل سوق ألياف الكربون للطيران

تتغير متطلبات ألياف الكربون في صناعة الطيران بسبب سياسات مثل خطة منظمة الطيران المدني الدولي لخفض الانبعاثات التي تعزز خفض الانبعاثات واستدامتها. هذا يعني أنه يمكن للشركات تصنيع مواد متقدمة مثل ألياف الكربون الخفيفة وتستخدم وقودا أقل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن توفر الاستثمارات في تكنولوجيا إعادة التدوير والمركبات الحيوية طرقا أخرى للنمو. ومع ذلك ، هناك بعض العقبات مثل الاستيلاء التنظيمي مثل إصدار الشهادات ومشكلات التكلفة التي قد تؤخر معدلات القبول ، لذلك تحتاج الصناعة بشكل عام إلى الابتكار والتعاون في وقت واحد.

استنادا إلى المواد الخام ، يتم تقسيم سوق ألياف الكربون للطيران إلى ألياف الكربون القائمة على PAN وألياف الكربون القائمة على الملعب. في عام 2024 ، استحوذ قطاع ألياف الكربون القائم على PAN على أكبر حصة في السوق بحصة 78.4٪.

• تعتمد صناعة الطيران بشكل كبير على استخدام ألياف بولي أكريلونيتريل (PAN) في مركبات ألياف الكربون. نظرا لارتفاع نسبة القوة إلى الوزن ، والمتانة المذهلة ، والقدرة على تحمل درجات الحرارة القاسية ، يزداد طلبها باستمرار. يتم التعامل مع ألياف البولي أكريلونيتريل بطرق وعمليات ذات درجة حرارة عالية بدقة كبيرة والتي تنتج مادة خفيفة الوزن للغاية مع صلابة مذهلة. يتم حل هذه المادة بشكل أساسي في الأعضاء الهيكلية للطائرة مثل الأجنحة والحواجز والذيول. هذا يجعل استخدامها إلزاميا تقريبا لتعزيز كفاءة الوقود في الطائرة أو تقليل الآثار البيئية للطيران لأن ألياف الكربون المصنوعة من PAN لها خصائص ميكانيكية عالية جدا.
  
• وقد أكد تركيز صناعة الطيران على الحد من انبعاثات الكربون بشكل إيجابي على متطلبات أهداف الأداء والاستدامة التي يمكن أن تفي بها ألياف الكربون القائمة على PAN. ومع ذلك ، تكمن المشكلة في أن تكلفة الإنتاج مرتفعة ، وهي أقل جاذبية اقتصاديا. على الرغم من التقدم في جميع المجالات الحديثة ، مثل الأتمتة والسلائف الأفضل تصميما ، من المتوقع أن تنخفض تكاليف التصنيع بشكل كبير. نظرا للطلب على الطائرات الخفيفة الموفرة للوقود ، فإن استخدام ألياف الكربون القائمة على PAN سينمو بالتأكيد.

بناء على النوع ، ينقسم سوق ألياف الكربون للطيران إلى مستمر وطويل وقصير. القطاع المستمر هو القطاع الأسرع نموا بمعدل نمو سنوي مركب قدره 10.3٪ خلال فترة التوقعات.

• هناك طلب كبير على ألياف الكربون المستمرة في الفضاء بسبب أدائها الممتاز. إنها مصنوعة من الأقمشة أو القطع المسبقة ، على عكس الألياف الطويلة أو المقطوعة. ألياف الكربون المستمرة قوية للغاية ومثالية للمكونات شديدة الضغط مثل أجنحة الطائرات وجسم الطائرة. تزيد هذه الميزات من قوة الهيكل وتوفر الوقود.
  
• تستخدم صناعة الطيران وقودا أقوى وأخف وزنا ومواد صديقة للبيئة ، ولهذا السبب يتم استخدام ألياف الكربون المستمرة بشكل متزايد. هذه المادة لها العديد من المزايا ، وقد زادت من معدل إنتاج المكونات الهيكلية.

من المتوقع أن يصل سوق ألياف الكربون للطيران في أمريكا الشمالية إلى أكثر من 1.7 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034.  نظرا لبنيتها التحتية المتطورة للطيران ، تهيمن الولايات المتحدة الأمريكية على قطاع ألياف الكربون في مجال الطيران. الولايات المتحدة هي موطن لرواد الصناعة مثل بوينج بالإضافة إلى عدد متزايد من رواد الأعمال في مجال التنقل الجوي في المناطق الحضرية مما يزيد من الطلب على طائرات أكثر تقدما وكفاءة في استهلاك الوقود وخفيفة الوزن. الطائرات الأكثر تقدما في الوقت الحاضر مصنوعة من مركبات ألياف الكربون ، وقد ضمن التطوير المستمر لمركبات ألياف الكربون أن أمريكا الشمالية هي المنطقة الرائدة في اعتماد مركبات ألياف الكربون في صناعة الطيران الخاصة بهم.

في السوق الصينية ، تزداد أهمية مواد ألياف الكربون لصناعة الطيران الصينية ، مما يساعد على تحسين أداء الطائرات مع تقليل مستويات الانبعاثات. نظرا لتوسع أسطول الطيران التجاري والطاقة الإنتاجية للبلاد ، هناك طلب متزايد على مركبات ألياف الكربون خفيفة الوزن. ومن المتوقع أيضا أن تركز الصين بشكل أكبر على تطوير مواد صديقة للبيئة لدعم صناعات الطيران وتصنيع الطائرات في المستقبل، مما يجعل ألياف الكربون مكونا مهما في البنية التحتية.

في سوق ألياف الكربون للطيران في ألمانيا ، يعتمد تطوير الطيران الألماني على الابتكارات الديناميكية التي تجمع بين مركبات الكربون ومحرك الوقود الحيوي. تستثمر الشركات الرئيسية في قطاع الطيران SGL Carbon و Airbus في ألياف الكربون الألمانية وألياف الكربون الحيوية المستخدمة في الطائرات العسكرية والتجارية. تعد هذه التدابير معا بزيادة كفاءة استهلاك الوقود وتقليل التأثير البيئي لاحتراق الوقود وانبعاثات الكربون. يدمج قطاع الطيران الألماني التقنيات الجديدة في الطائرات التجارية والعسكرية.

من أجل تلبية الرؤية العسكرية طويلة الأجل لليابان المتمثلة في جعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة وصديقة للبيئة ، ستكون هناك حاجة إلى مناهج جديدة لدمج ألياف الكربون. من أجل تحقيق هذه الأهداف ، استثمر قطاع الطيران الياباني بكثافة في دمج ألياف الكربون.

تنمو صناعة ألياف الكربون للطيران الفضائي الكوري حيث يتم إدخال ألياف الكربون في الأسواق الدولية والمحلية. إن الأهمية المتزايدة لمركبات eVTOL والبلاستيك المقوى بألياف الكربون (CFRP) للطائرات التجارية جنبا إلى جنب مع اعتماد تقنيات الإنتاج المتقدمة وأهداف التخفيف من تغير المناخ في البلاد تدفع إلى تطبيق ألياف الكربون في تصميم الطائرات الجديدة.

الحصة السوقية لألياف الكربون للطيران

قطاع ألياف الكربون في مجال الطيران نشط وينمو ، كما يتضح من لاعبين مثل SGL Carbon SE و Henry Corporation و Toray Industries ، ويسعون إلى الخاصية الوظيفية للقوة الخفيفة والقوية في تطوير المواد الجديدة. تتعامل SGL Carbon SE مع تطوير ألياف الكربون المستدامة ذات القوة العالية وتستثمر في مرافق إعادة التدوير. ينصب تركيز توراي على ابتكار المواد المركبة التي تزيد من أداء الطائرات واستهلاك الوقود. يحفز هذا التعاون بين الشركات الابتكار من منظور متطلبات السوق.

شركات سوق ألياف الكربون للطيران

اللاعبون الرئيسيون العاملون في صناعة ألياف الكربون للطيران هم:

• أرنوفا للفضاء
• مطاحن بالي ريبون
• BGF Industries Inc.
• مجموعة شومرات
• DowAksa
• شركة دوبونت دي نيمورس
• شركة Hexcel
• هيوسونغ
• مجموعة ميتسوبيشي للكيماويات
• بارك إيروسبيس كورب
• SGL الكربون SE
• سولفاي إس إيه
• TEIJIN المحدودة
• شركة توراي للصناعات
• شركات زولتيك التأسيسية
  

أخبار صناعة ألياف الكربون للطيران

• في أكتوبر 2024 ، تأمل Hexcel في استهداف سوق التصنيع المركب عالي السرعة المتنامي لدعم سوق الطائرات الكهربائية AAM وتطوير الجيل التالي من الطائرات التجارية ذات المحرك الواحد في صناعة الطيران.
  
• في أبريل 2023 ، استأنفت KNK Aerospace اتفاقها مع Solvay في عام 2017. ومع التمديد الجديد للتعاون، ستقوم الشركتان بتطوير خطة مشتركة لتطوير مركبات جديدة لدائن حرارية، والتي ستقدم مواد وطرق إنتاج جديدة لمكونات الطيران، بالإضافة إلى اتباع استراتيجيات التوسع المستقبلية. ستستمر GKN Aerospace أيضا في تفضيل Solvay لشراء مواد TPC.
  

يتضمن تقرير أبحاث سوق ألياف الكربون للطيران تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات وتوقعات من حيث الإيرادات (مليون دولار أمريكي) من عام 2021 إلى عام 2034 ، للقطاعات التالية:

السوق ، حسب المواد الخام

• ألياف الكربون القائمة على عموم
• ألياف الكربون القائمة على الملعب

السوق حسب النوع

• مستمر
• طويل
• قصير

السوق ، حسب التطبيق

• الطائرات التجارية الثابتة الجناحين
• الطائرات العسكرية الثابتة الجناحين
• Rotorcraft

يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه للمناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا
  • المملكة المتحدة
  • ألمانيا
  • فرنسا
  • إيطاليا
  • إسبانيا
  • روسيا
• آسيا والمحيط الهادئ
  • الصين
  • الهند
  • اليابان
  • كوريا الجنوبية
  • أستراليا 
• أمريكا اللاتينية
  • البرازيل
  • المكسيك 
• الشرق الأوسط وأفريقيا
  • الامارات
  • المملكة العربية السعودية
  • جنوب أفريقيا