3.3 行业发展状况

3.3 行业发展状况

全球市场研究和咨询公司Lucintel发布的最新市场报告显示:2015—2020年,全球连续纤维增强热塑性塑料市场预计将以6.9%的复合年增长率增长,2020年碳纤维热塑性复合材料年产值将达到22亿美元。航空航天、汽车工业领域对于轻量化、可回收、环境友好型等材料需求日益提高是市场增长的主要驱动力。

3.3.1 国外行业发展状况

英国帝国化学工业公司ICI旗下Victrex在20世纪80年代就开发出了CF/PEEK单向预浸带APC—2/AS—4和APC—2/IM—6。ICI还开发了碳纤维增强聚醚醚酮高性能复合材料预浸束纱,主要用于制备高强度的结构复合材料。美国已将ICI系列产品用于F—117A飞机全自动尾翼、F—22先进战斗机机身和起落架舱门、C—130运输机机身腹部壁板等,在减轻战斗机质量、提高机动的同时还简化了生产工艺,提高了生产效率。此后,荷兰皇家TenCate、比利时Solvay、德国Evonik、日本TohoTenax相继进入该领域。

(此处“各公司产品型号”表略)

近年来,随着市场对CF/PEEK复合材料的需求不断上升,上述公司都在扩大产能。Victrex与英国Denroy模塑公司和庞巴迪正在利用CF/PEEK开发一种新的托架技术,新托架技术适合用于飞机机翼、中央翼盒以及邮箱的液压和燃油托架,据报道可以比金属减重至少40%。Solvay在2017年9月12日的声明中表示,将开始在乔治亚州奥古斯塔开始进行PEEK的生产,并在NovaSpire品牌下进行贸易,将于2018年年初开始在美国生产高性能PEEK,以支持其在航空航天复合材料业务上日益增长的需求。Evonik在2015年扩大了其在吉林长春的PEEK装置产能,2017年2月16日,新推出旗下首款热塑性纤维增强单向预浸带产品,品牌名称为VESTAPE,目前已经推向市场。

竞争的同时,TenCate联合Victrex、Fokker和Boeing等在荷兰的恩斯赫德成立了热塑性复合材料研究中心(TPRC),旨在开发新技术,为广泛使用热塑性复合材料提供支持。目前有超过15 000架飞机应用英国Victrex CF/PEEK复合材料,该材料可为每架飞机节省平均45千克的质量,提高了燃油经济性、减少了碳排放。总结国外行业发展状况,可概括为起步早、技术成熟、应用广泛、投入持续、发展高速、市场占有率高。

(此处“国外热塑性复合材料在现有机型上的部分应用”表略)

3.3.2 国内行业发展状况

国内对CF/PEEK复合材料的成型工艺及力学性能、摩擦性能、生物相容性等方面进行了深入研究,但目前对于连续CF/PEEK复合材料成型加工的研究仍存在一些不足,主要是由于PEEK树脂加工温度高,熔融黏度大,树脂很难充分浸渍纤维,复合材料界面强度较低,纤维不能起到较好增强效果。时至今日,国内仍未看到有连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料工业化生产,但是我国大飞机、航天工程、武器装备、高速列车、汽车工业、核电工程对连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料有着巨大的市场需求,目前只能采用金属合金材料代替,却始终限制着装备的性能和效益。

目前,我国连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料市场呈现如下状态。

(1)进口产品受限、购买价格高昂

略。

(2)技术进展缓慢、产品长期空缺

略。

(3)市场前景广阔、增长潜力巨大

略。

(4)竞争压力较小、发展前景较好

略。