先进材料成形和高端装备制造业是整个工业体系的基石和摇篮,也是我国大力发展的战略性新兴产业之一。复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料,其研究深度、应用广度、生产速度,已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之
现代科技的快速发展对材料性能的要求日益提高,任何一种单一的材料很难满足人类对各种综合指标的要求,材料向复合化发展成为必然趋势,从而诞生了第四大类材料——“复合材料”。
先进材料成形和高端装备制造业是整个工业体系的基石和摇篮,也是我国大力发展的战略性新兴产业之一。复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料,其研究深度、应用广度、生产速度,已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。
复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。
按照基体材料的不同,复合材料可以划分为金属复合材料和非金属复合材料;按照增强材料的不同,复合材料可以划分为纤维增强材料、颗粒增强材料、叠层复合材料等。同时,复合材料也可以按照材料的功能和用途划分为主要起承力作用的结构复合材料和除力学性能以外还能提供其他物理性能(例如导电、磁性、透波、阻燃、隔热等)的功能复合材料。
从全球来看,复合材料在交通运输领域需求较大,以及工业设备领域,分别占据24%和26%的需求量;而国内的复合材料目前主要集中于建筑与结构领域,作为主力的交通运输及工业设备领域发展空间巨大。
随着国民经济的高速发展,经济结构的转变,新能源、环保、高端装备制造等其他新兴产业的加快发展,国内高性能纤维复合材料需求将日渐强劲。其中交通运输、工业设备发展推动高分子复合材料增长潜力很大,从子行业应用看,航天航空、汽车、风电等行业需求增长力度较强。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年国内复合材料行业发展趋势及发展策略研究报告》显示:
复合材料具有轻质、高强、防腐、隔热、电绝缘等优异性能,被公认是除了金属材料、无机非金属材料、高分子材料之后的最具有发展前景的一大类材料。材料的复合化成为了21世纪新材料技术发展最为重要的方向之一。
我国复合材料行业产业链上游为基质材料和增强剂材料,中游按照集体材料不同分为树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料、水泥基复合材料和碳基复合材料,下游领域包括航天领域、汽车领域、建筑领域、风电领域等。
目前,我国较为主流的复合材料有碳纤维复合材料,主要应用与风电叶片,在碳中和的政策指引下,预计该类复合材料的需求将持续增加;其次玻璃纤维复合材料作为装配式建筑的一部分也有较高的需求;芳纶纤维复合材料的应用范围稍少于前两种材料,多数用于航空航天领域。
2021年全球复合材料市场规模为880亿美元,预计2026年能够到达1,263亿美元,年复合增长率7.5%。以下游市场划分,由于单价较高,航空航天领域是复合材料制件最大的终端市场,预计将以8.8%的年复合增长率从2021年的379亿美元增长至2026年的579亿美元。
复合材料已经能够在可持续性和成本方面与钢铁、木材和混凝土等传统材料进行良好竞争。复合材料部件的特点是固有的低维护性,它们推动了汽车的低排放和风力涡轮机的能源效率,它们提供了使用寿命(在桥梁和管道重装等应用中,可以超过50-75年),而且通常它们是最具成本效益的材料解决方案。
2022年我国规模以上玻璃纤维及制品制造企业实现主营业务收入同比增长2.1%,但利润总额同比有所下降,下降比例为8.8%。经中国玻璃纤维工业协会测算,各类玻璃纤维增强复合材料制品总产量规模约为641万吨,同比增长9.8%;其中,玻璃纤维增强热固性复合材料制品总产量规模约为300万吨,同比下降3.2%,玻璃纤维增强热塑性复合材料制品总产量规模约为341万吨,同比增长约为24.5%。
目前,国内复合材料在基础研究和实际应用研究方面取得了显著的进步和成果,但也存在一些问题与挑战。复合材料结构设计与验证技术体系还不完善,设计人才匮乏;复合材料结构使用与维护技术也相对落后;国内复合材料回收技术相对落后,大多采用粉碎再利用或者直接焚烧处理,而美国波音公司已经建立了复合材料循环利用工厂,并开始运营。
随着高性能、低成本的增强材料,功能性、强韧性和工艺优异的基体材料的研发和应用,材料、结构一体化设计理念的逐步深入,中国复合材料制造技术不断进步,工艺水平不断提升,行业朝着高、精、尖方向不断发展。
本报告利用中研普华长期对复合材料行业市场跟踪搜集的一手市场数据,同时依据国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、行业协会、中国行业研究网、全国及海外专业研究机构提供的大量权威资料,采用与国际同步的科学分析模型,全面而准确地为您从行业的整体高度来架构分析体系。让您全面、准确地把握整个复合材料行业的市场走向和发展趋势。
更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2023-2028年国内复合材料行业发展趋势及发展策略研究报告》。
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2023-2028年国内复合材料行业发展趋势及发展策略研究报告
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