碳碳复合材料行业市场发展现状分析2023

• 黄文玉 2023年10月19日 来源：互联网 全球碳纤维复合材料市场报告 1447 96
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碳-碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料。具有低密度(

复合材料、碳碳复合材料的概念

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。一般定义的复合材料需满足以下条件:(i) 复合材料必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料;(ii) 复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分，以所设计的形式、比例、分布组合而成，各组分之间有明显的界面存在;(iii)它具有结构可设计性，可进行复合结构设计;(iv) 复合材料不仅保持各组分材料性能的优点，而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属。复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草或麦秸增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢)，从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。

现代高科技的发展离不开复合材料，复合材料对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。进入21世纪以来，全球复合材料市场快速增长，亚洲尤其中国市场增长较快。

碳碳复合材料行业市场发展现状分析

2010年以来，全球树脂基碳纤维复合材料需求量逐年增加;根据《全球碳纤维复合材料市场报告》数据，2020年全球树脂基碳纤维复合材料需求量为16.44万吨，较2019年的15.95万吨同比增长3.1%。 其中风电叶片领域树脂基碳纤维复合材料需求量为47.1万吨，占总需求量的28.6%;航空航天领域树脂基碳纤维复合材料需求量为25.3万吨，占比为15.4%;体育休闲领域需求量为23.7万吨，占比14.4%。

碳-碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料。具有低密度(<2.0g/cm3)、高强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、摩擦性能好，以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点，是如今在1650℃以上应用的少数备选材料，最高理论温度更高达2600℃，因此被认为是最有发展前途的高温材料之一。

尽管碳/碳复合材料有诸多优良的高温性能, 但它在温度高于400℃的有氧环境中发生氧化反应，导致材料的性能急剧下降。因此，碳/碳复合材料在高温有氧环境下的应用必须有氧化防护措施。碳/碳复合材料的氧化防护主要通过以下两种途径，即在较低的温度下可以采取基体改性和表面活性点的钝化对碳/碳复合材料进行保护;随着温度的升高，则必须采用涂层的方法来隔绝碳/碳复合材料与氧的直接接触，以达到氧化防护的目的。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年碳碳复合材料行业深度分析及投资战略研究咨询报告》显示：

目前使用最多的是涂层的方法，随着技术的不断进步，对碳/碳复合材料超高温性能的依赖越来越多，而在超高温条件下唯一可行的氧化防护方案只能是涂层防护。碳/碳复合材料由于其独特的性能，已广泛应用于航空航天、汽车工业、医学等领域，如火箭发动机喷管及其喉衬、航天飞机的端头帽和机翼前缘的热防护系统、飞机刹车盘等。

数据显示，从2020年全球树脂基碳纤维复合材料工艺制作分布来看，缠绕拉挤工艺占比35.7%，预浸铺放工艺占比29.4%，混配模成型工艺占比12.2%，RTM工艺占比8.9%。2020年全球树脂基碳纤维复合材料销售收入为150.9亿美元，较2019年的173.7亿美元同比下降13.13%。销售收入下降的主要原因是航空航天领域的销售收入锐减，其他分市场均有增加。2020年，中国树脂基碳纤维复合材料市场首次赶超美国，成为全球最大复合材料市场。这主要是因为疫情对美国航空航天市场的重挫。

碳纤维复合材料是近年来非常受欢迎的一种新型工程材料,具有强度高、密度小、质量轻、耐磨性好等特点。从全球范围来看，全球碳纤维复合材料市场规模逐年攀升，2018年全球碳纤维复合材料市场规模约为129.67亿美元，2022年增长至约213.26亿美元。国内碳纤维技术获得巨大突破，叠加国内下游应用领域对于碳纤维材料的巨大需求，国内碳纤维及其复合材料迎来优质发展期，我国碳纤维复合材料市场规模迅速扩张，由2016年的32.02亿元快速增长至157.79亿元，期间复合年增长率为30.45%。

数据显示，2016至2022年期间，我国碳纤维复合材料产量从3746吨增至45640吨，CAGR达51069%;我国碳纤维复合材料需求量也迅速提升，2022年中国碳纤维复合材料需求量达到74429吨，较上年增加12050吨。进出口方面，我国碳纤维复合材料以进口为主，2022年累计进口将近3万吨，出口仅648吨。

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