上海石化实现48K大丝束碳纤维技术突破后,工业级碳纤维市场的增长驱动力主要来自降本带来的下游应用拓宽与渗透率提升。大丝束碳纤维(即“工业级”碳纤维)主要面向风电、轨道交通等工业领域,随着国产化推进、产能规模化,其经济性持续改善,正从单一高端应用走向更广阔的民用市场。
技术突破奠定降本基础
上海石化在48K大丝束碳纤维领域实现了从原丝到成品的全流程贯通。2018年1月,上海石化成功开发大丝束碳纤维聚合、纺丝、氧化碳化工艺技术,形成千吨级聚丙烯腈基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包;同年3月,成功试制出国内真正意义上的48K大丝束碳纤维,并贯通工艺全流程。这一突破标志着国内大丝束碳纤维在设备国产化与产能规模化上迈出关键一步,为后续降本创造了条件。
大丝束占比提升,应用领域拓宽
从全球市场结构看,大丝束碳纤维已占据重要份额。2020年全球碳纤维销量中,标模大丝束占比达45%,与小丝束(41%)基本相当。大丝束碳纤维因成本相对可控,在风电叶片、轨道交通等工业场景中应用广泛。随着国产化推进带来的成本下降,大丝束在民用领域的渗透率有望进一步提升,这是市场规模增长的核心逻辑:设备国产化→产能规模化→成本下降→下游应用拓宽→渗透率提升。
风电叶片是核心增长场景
风电叶片是大丝束碳纤维最重要的工业应用方向之一。全球风电巨头维斯塔斯的碳梁专利于2022年7月到期,意味着其他叶片厂商也可以生产应用此类碳梁的产品,为国产大丝束碳纤维进入风电叶片市场打开了空间。在风电大型化趋势下,碳纤维作为增强材料用于叶片大梁,能够在减重的同时提升刚度,其对大丝束碳纤维的需求构成了工业级碳纤维市场增长的重要驱动力。
常见问题
48K大丝束碳纤维与普通碳纤维有什么区别?
碳纤维按一束中丝的数量分为小丝束与大丝束,小于24K为小丝束,48K及以上为大丝束。小丝束稳定性高、适合高精尖领域(如航空航天),被称为“宇航级”;大丝束面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”,成本相对更低。
大丝束碳纤维降本的核心路径是什么?
核心路径是设备国产化与产能规模化。以国内企业为例,上海石化2018年形成千吨级48K大丝束碳纤维成套技术工艺包并试制成功,意味着从设备到工艺的国产化打通,产能放大后单位成本下降,进而拓宽下游应用场景。
风电叶片对大丝束碳纤维的需求为什么在增长?
一方面,维斯塔斯碳梁专利到期后,更多叶片厂商可以生产碳梁产品;另一方面,碳纤维作为增强材料与基体结合生成复合材料,应用于风电叶片和梁,能够满足风电大型化对材料性能的要求,因此大丝束碳纤维在风电领域的渗透具备持续提升的空间。