Прогноз рынка композитов на основе углеродного волокна по типу прекурсора, форме волокна, типу волокна и отрасли конечного использования на 2025–2034 гг.

Объем рынка композитов на основе углеродного волокна

Мировой рынок композитов из углеродного волокна оценивается в 21,7 млрд долларов США в 2024 году, и ожидается, что он будет расти со среднегодовым темпом роста 5,4% с 2025 по 2034 год из-за растущего внедрения композитных материалов из углеродного волокна в аэрокосмическом и автомобильном секторах благодаря их нескольким преимуществам, включая легкость и высокую прочность, что способствует росту рынка. Композиты из углеродного волокна обладают высокой коррозионной стойкостью, низким тепловым расширением и долговечностью; Следовательно, они в основном используются для производства деталей для аэрокосмической промышленности. Увеличение производства самолетов приведет к дальнейшему росту спроса на продукцию в течение прогнозируемого периода.

Разработка передовых композитов из углеродного волокна, в том числе термопластика, армированного углеродным волокном (CFRTP), и их растущее использование в транспортных средствах большого объема будет способствовать росту отрасли. Усовершенствованный CFRTP, с технологией массового производства, имеет время формования примерно одну минуту, примерно на 40% легче и в 10 раз выше ударопрочность по сравнению со сталью. Автопроизводители активно инвестируют в исследования и разработки для разработки передовых композитных материалов из углеродного волокна, которые могут быть использованы в крупносерийных автомобилях. Дизайн коробки разработан совместно GM и Teijin Limited, время формования составляет около одной минуты, что увеличивает производительность.

Растущее число исследовательских проектов по разработке новых углеродных волокон и сокращению углеродного следа от производства композитных материалов будет способствовать проникновению на рынок. Исследователи активно инвестируют в производство углеродного волокна из побочных продуктов лесного хозяйства, включая лигнин, что снижает использование сырья для нефти. Некоторые проекты направлены на снижение себестоимости продукции примерно на 30% и значительное сокращение углеродного следа примерно на 50% при производстве углеродного волокна.

Участники отрасли осуществляют слияния и поглощения и расширяют свои производственные мощности для увеличения доли рынка. Например, MRC приобрела SGL Carbon и учредила новую компанию Mitsubishi Rayon Carbon Fibre and Composites (MRCFAC). Эта стратегия расширила присутствие компании в Северной Америке. В связи с растущим спросом со стороны турбинного сектора игроки отрасли наращивают свои производственные мощности по производству специальных материалов, в том числе паргузового углерода.

Тенденции рынка композитов из углеродного волокна

• Технология R3FIBER переработки: Технология R3FIBER разработана компанией TRC для переработки композитов и лопастей ветряных турбин для получения волокон, топлива и энергии превосходного качества в конце срока службы. Цель состоит в том, чтобы сократить использование армированных волокном материалов за счет вторичной переработки композитов в связи с растущим использованием таких материалов со значительными темпами – 9-12% в год.
  
• Нанотехнология углеродного волокна: Нанотехнология включает в себя изучение и разработку материалов очень малой длины в масштабе от 1 нм до 100 нм. Материалы в наномасштабе обладают иными свойствами, чем в объемном масштабе, из-за различной природы физической теории.
  
• Нанотехнология углеродных волокон включает в себя визуализацию, синтез, а также манипулирование и моделирование материалов на очень малой длине нанометра. Размер углеродного волокна играет важную роль во влиянии на конечные характеристики и свойства полимерных композитов, армированных углеродным волокном. Для улучшения свойств композитов были разработаны различные способы использования нанотехнологий в углеродных волокнах.
  
• Сильное присутствие производителей самолетов: растущие располагаемые доходы и стремительный экономический рост создают потенциальные возможности для авиаперевозок. Рост пассажирских авиаперевозок в значительной степени стимулирует спрос на авиаперевозчиков нового поколения и экономичных авиаперевозчиков.
  
• Растущее внимание к использованию легких компонентов самолета в значительной степени способствует снижению уровня выбросов. Современные самолеты, оснащенные передовыми композитами на основе углеродного волокна, вносят заметный вклад в снижение общего веса и выбросов топлива.
  
• Увеличение производства автомобилей: Недавние экологические проблемы, связанные с выбросами парниковых газов, значительно стимулируют спрос на легкие и экономичные автомобили. Строгие государственные нормы и правила по ограничению уровня выбросов и повышению стандартов топливной эффективности положительно повлияют на долю отрасли композитов из углеродного волокна в течение периода исследования. Растущая осведомленность потребителей о сокращении углеродного следа и уровня выбросов еще больше способствует проникновению продукции.
  

Композиты на основе углеродного волокна Анализ

В зависимости от материала матрицы отрасль композитов из углеродного волокна делится на полимерную, углеродную керамику, металлическую и гибридную. Полимерный сегмент получил выручку в размере 11,7 млрд долларов США в 2021 году и 14,7 млрд долларов США в 2024 году при среднегодовом темпе роста 5,5% благодаря разработке нескольких полимеров и широкому использованию материалов в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

• Термореактивные материалы обеспечивают производителям компонентов более высокую прочность и малый вес; Следовательно, они широко используются в промышленности. Тем не менее, термопласты обеспечивают высокую ударопрочность и большую гибкость по сравнению с термореактивными материалами, что значительно увеличивает их использование.
  
• Участники отрасли разрабатывают несколько материалов и тестируют их совместно с производителями самолетов, чтобы квалифицировать их в качестве сертифицированной продукции. Например, в январе 2019 года термопластик из углеродного волокна TENAX компании Teijin Limited был сертифицирован компанией Boeing и включен в список соответствующей продукции.
  
• Керамические материалы демонстрируют самые быстрые темпы роста на рынке композитных материалов из углеродного волокна благодаря их широкому применению в секторе автомобильной тормозной системы. Керамические тормоза, такие как карбид кремния (C/SiC), армированный углеродным волокном, обеспечивают снижение веса примерно на 50% по сравнению с обычными тормозными дисками из серого чугуна. Они также обеспечивают более высокую устойчивость к выцветанию, защиту от тормозной пыли и превосходную коррозионную стойкость и износостойкость. Керамические матричные композиты могут выдерживать различные температуры, что обеспечивает эффективную работу компонентов авиационных двигателей.
  

В зависимости от конечного использования, рынок композитов из углеродного волокна делится на аэрокосмический, автомобильный, ветряные, спортивные и развлекательные, гражданские, морские и другие. В 2024 году сегмент электроники занимал основную долю рынка, на которую приходилось 62,9% из-за широкого использования этих материалов в аэрокосмических компонентах, включая конструкции планера, панели пола и шасси.

• Углеродные волокна, в том числе углепластик (CFRP), дают производителям самолетов возможность улучшить характеристики усталости и коррозионной стойкости деталей самолетов. По словам Airbus, компоненты из углепластика обеспечивают эксплуатантам авиакомпаний экономически эффективное техническое обслуживание. A350 XWB требует на 50% меньше технического обслуживания конструкции, при этом порог для проверок планера составляет около 12 лет по сравнению с восемью годами для A380. Участники отрасли разрабатывают новые технологии материалов, которые улучшают химические и механические свойства материалов.
  
• Автомобильная промышленность продемонстрирует значительный рост на рынке композитных материалов из углеродного волокна из-за растущих опасений по сокращению углеродного следа от транспортного сектора. Некоторые производители инвестируют в материалы из углеродного волокна, снижая общий вес транспортных средств и повышая топливную эффективность.
  
• Производители автомобилей, включая BMW, Lamborghini и Mercedes-Benz, все чаще используют компоненты из углепластика в транспортных средствах. Daimler поставил перед собой цель снизить вес белого кузова до 10% и работает с Toray над разработкой необходимых технологий. Разработка передовых материалов и сотрудничество с производителями автозапчастей позволяют участникам отрасли разрабатывать композитные прототипы.
  

В 2024 году выручка рынка композитов из углеродного волокна в США составила 7,4 млрд долларов США. Прогнозируется, что индустрия композитов из углеродного волокна в США будет расти со среднегодовым темпом роста 5,6%, достигнув 12,9 млрд долларов США к 2034 году. Такой быстрый рост будет обусловлен высокой концентрацией производителей самолетов и растущим внедрением композитов в самолеты.

• Растущий спрос на воздушные суда во всем мире в связи с увеличением пассажиропотока и расширением новых маршрутов авиаперевозок увеличивает долю региона. Производители самолетов и отраслевые игроки инвестируют в исследования и разработки для разработки передовых материалов для улучшения эксплуатационных возможностей самолетов. Участники отрасли укрепляют свои каналы сбыта в регионе за счет добавления новых дистрибьюторов.
  

Ожидается, что в период с 2025 по 2034 год отрасль композитов из углеродного волокна в Китае будет демонстрировать многообещающий рост из-за роста спроса внутри страны.

• Китай продемонстрирует значительный рост на рынке композитных материалов из углеродного волокна благодаря росту производства и продаж автомобилей. Растущие располагаемые доходы и некоторые скидки, предлагаемые производителями автомобилей, стимулируют людей покупать новые автомобили. Растущий спрос на ветряные турбины в регионе и рост прямых иностранных инвестиций (ПИИ) в новые проекты еще больше увеличат спрос на продукцию.
  

Доля рынка композитов из углеродного волокна

В топ-5 компаний в отрасли композитов из углеродного волокна входят Advanced Composites, Formosa Plastics, Teijin, Solvay и ZOLTEK Corporation. Доля мирового рынка сильно фрагментирована. Игроки выбирают запуск новых продуктов, географическую экспансию, инвестиции в НИОКР, а также слияния и поглощения, чтобы захватить более высокую долю рынка. Это помогает им исследовать неиспользованный потенциал рынка и позволяет им укрепить свои позиции на рынке в течение прогнозируемого периода времени.

Некоторые из ключевых причин конкуренции на рынке композитов из углеродного волокна включают конкурентное ценообразование, адаптивные инновации в потребительских товарах, а также продвижение и сдвиги на рынке. Ценовая конкурентоспособность компаний остается ключевым фактором на рынке, особенно в условиях массового производства. Однако в высокотехнологичных областях применения, таких как OLED-дисплеи и солнечные батареи, конкуренция сместилась в сторону материалов и качества продукции. Компании открыты для инвестиций в исследования и разработки для разработки новых передовых композитов на основе углеродного волокна, которые решают проблемы толщины, прочности и устойчивости. Кроме того, крупные компании также стремятся к партнерству через стратегические альянсы, совместные предприятия (СП), а также слияния и поглощения для увеличения своей доли рынка и технологических возможностей.

Solvay производит и поставляет материалы для аэрокосмической промышленности, в том числе композиты на основе углеродного волокна. Она уделяет значительное внимание подписанию стратегических контрактов с крупными игроками аэрокосмической отрасли. Ключевые шаги включают в себя слияния и поглощения для увеличения профиля роста компании и улучшения предложений по индивидуальным решениям. Группа реализует свои цели, концентрируясь на ключевых этапах, которые включают в себя модернизацию портфеля, совершенствование и синергию, а также модель управления. Компания также предоставляет клиентам продукты с передовыми решениями для создания добавленной стоимости.

Тейджин производит и распространяет высокоэффективные углеродные волокна и композиты по всему миру. Компания участвует в разработке новых сортов волокон, тем самым обеспечивая высокую прочность и высокие свойства модуля упругости для автомобильной и аэрокосмической промышленности. Компания также специализируется на поставках препрегов из тканого полотна с добавлением термопластов, которые обладают высокой жесткостью, высокой прочностью и огнезащитными свойствами. Компания поставляет продукты и решения для авиации и общей промышленности.

Компании рынка композитов из углеродного волокна

Некоторые из выдающихся участников рынка, работающих в отрасли композитов из углеродного волокна, включают:

• Усовершенствованные композитные материалы
• Формоза Пластикс
• Хэншэнь
• Корпорация Hexcel
• HS Hyosung Передовые материалы
• Усовершенствованные материалы Huayuan
• Мицубиси Кемикал Груп
• Графитовое волокно Nippon
• Рок Вест Композитс
• SGL Carbon
• Сольве
• Корпорация «Стронгвелл»
• Тейдзин
• Торей Индастриз
• Корпорация ZOLTEK
  

Новости отрасли композитов из углеродного волокна

• В сентябре 2024 года Formosa Plastics Corporation и TTRI объявили о сотрудничестве в области материального решения из переработанного углеродного волокна и поликарбоната, который представляет собой нетканый материал из переработанного углеродного волокна, смешанного с поликарбонатным волокном.
  
• В ноябре 2021 года Toray Industries объявила, что в 2023 году предприятие Zoltek в Гвадалахаре, Мексика, расширит производство крупногабаритного углеродного волокна (волокна с более чем 40 000 нитей).
  
• В мае 2019 года SGL Carbon и Национальный центр композитов Великобритании объявили о совместной разработке композитных технологий для применения в аэрокосмическом, транспортном и нефтегазовом сегментах. Партнерство позволит компании получить конкурентное преимущество для разработки продукции из углеродного волокна.
  
• В январе 2019 года корпорация Hexcel завершила сделку по приобретению компании ARC Technologies, которая поставляет на заказ радиочастотные/электромагнитные и микроволновые поглощающие композитные материалы для военной, аэрокосмической и промышленной отраслей. Это приобретение позволило компании стать ведущим поставщиком композитных материалов для оборонной и аэрокосмической промышленности.
  

Отчет об исследовании рынка композитов из углеродного волокна включает в себя углубленное освещение отрасли с оценками и прогнозами с точки зрения выручки (млрд долларов США) и объема (тонн) с 2021 по 2034 год для следующих сегментов:

Рынок, по материалу матрицы

• Полимер
  • Термореактивных
  • Термопластиков 
• Углерод
• Керамика
• Металл
• Гибрид

Рынок, по конечному использованию                      

• Аэрокосмический
• Автомобильный
• Ветряные турбины
• Спорт и досуг
• Гражданское строительство
• Морской
• Другие

Приведенная выше информация представлена по следующим регионам и странам:

• Северная Америка 
  • США
  • Канада 
• Европа
  • ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
  • Германия
  • Франция
  • Италия
  • Испания
  • Россия
  • Остальная Европа 
• Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Китай
  • Индия
  • Япония
  • Южная Корея
  • Австралия
  • Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона 
• Латинская Америка
  • Бразилия
  • Мексика
  • Остальная часть Латинской Америки 
• Ближний Восток и Африка
  • ОАЭ
  • Саудовская Аравия
  • Южная Африка
  • Остальная часть MEA