탄소 섬유의 미래:풍력 에너지, 항공 우주 및 자동차 산업에서

탄소 섬유(CF)는 고유한 특성으로 인해 여러 분야에서 큰 발전 전망을 가지고 있습니다.

이 게시물은 자원과 투자가 청정 에너지 경제를 발전시키는 데 도움이 될 수 있는 탄소 섬유 공급망의 주요 기회를 식별하는 것입니다.

탄소 섬유 강화 폴리머를 사용하는 산업 목록에서 가장 상위에 있는 세 가지 응용 분야에 집중해야 합니다.

• 풍력 에너지 ,
• 항공우주 , 및
• 자동차 산업 .

세 가지 응용 분야 각각에 대해 게시물은 수요 동향을 다룹니다. 해당 부문 내 및 탄소 섬유 비용 및 구성요소 .

1. 풍력 에너지의 탄소 섬유

풍력 에너지는 톤수 측면에서 탄소 섬유에 대한 두 번째로 큰 수요 부문입니다. , 윈드 블레이드에 필요한 섬유로 인해 상당한 성장이 예상됩니다. .

1.1 풍력 에너지 수요 및 공급 동향

24K-50K 범위의 고강도 표준 인장 계수, 대형 견인 탄소 섬유 일반적으로 풍력 에너지 응용 분야에 사용됩니다.

풍력 산업에 의한 CF 수요의 현재 및 미래 지역 분포에 대한 예측은 Industry Experts에서 제공되며 아래 그림에 요약되어 있습니다.

이 예측에서 유럽 현재와 ​​2020년 모두에서 전 세계 총 수요의 가장 큰 부분을 차지합니다. 20%에 대한 유럽 연합 목표의 결과 재생 가능한 자원이 제공하는 에너지의 양입니다.

2020년까지 , 유럽의 CF 수요 3.5 증가할 것으로 예상됨 시간 및 총 수요의 약 70%를 차지합니다. . 2020년 미국 및 아시아 CF 수요는 유사하여 각각 전체 수요의 약 15%를 차지할 것입니다.

1.2 풍력 에너지에 적용되는 CF의 가격과 가치

풍력 터빈 블레이드에 사용되는 대형 견인 탄소 섬유는킬로그램당 $15.40 – $24.20에 판매됩니다. 범위.

탄소 섬유 가격이 ~$23/kg으로 가장 낮은 일본을 제외하고 , 지역별 가격 변동이 관찰되지 않았습니다.

규모의 경제와 제조 기술 개선으로 2020년 까지 달성될 것으로 예상됩니다. 탄소 섬유 가격은 kg당 $23이며 모든 지역에서 거의 동일합니다.

더 나은 압축 강도, 비용 효율성을 위해 더 큰 필라멘트 직경의 탄소 섬유로 비교적 더 큰 토우를 제조하는 것과 관련된 기술적 문제와 함께 풍력 에너지 시장 성장의 주요 장벽입니다.

1.3 풍력 에너지 CF 공급망

풍력 에너지 및 자동차 부문의 대형 견인 탄소 섬유에 대한 예상 수요를 합치면 전 세계 총 수요는 71,450톤이 될 것으로 예상되는 반면 예상되는 가용 생산 능력은 51,400톤이 될 것으로 예상됩니다.

이 수요를 충족하는 것은 전 세계적으로 분포된 공급망이 될 것입니다. . 그러나 날 크기 증가와 함께 , 물류 문제 해상 풍력 에너지 시스템을 위한 항구 시설에 대한 새로운 투자를 유도할 가능성이 높습니다.

2. 항공우주 분야의 탄소 섬유

항공우주 프로젝트는 대부분의 역사 동안 탄소 섬유(CF) 및 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 산업의 주요 원동력이었습니다.

2.1 항공우주 수요 및 공급 동향

항공우주 산업의 가장 확실한 제품인 항공기는 대략 4,390대의 비행기와 회전익기의 제조 및 판매를 통해 전체 중 1,520억 달러를 차지했습니다.

이 제조 노력(오래된 선박의 유지 보수, 수리 및 정밀 검사와 함께)에는 약 544,000톤의 원자재가 필요했습니다.

2020년 CF에 대한 항공우주 수요에 대한 산업 전문가의 예측은 23,170톤입니다. 세 가지 주요 출처에서 예측한 두 자릿수 성장률은 항공 우주 산업의 CF에 대한 향후 상당한 수요를 나타냅니다. 최신 항공우주 CF 수요 예측은 22,100의 수요에 대한 것입니다. 2020년까지 톤.

2.2 우주항공에 적용되는 CF의 가격 및 가치

항공 우주 응용 분야에서 CF의 엄격한 성능 요구 사항은 인증 장벽으로 이어집니다. 및 더 엄격한 제조 허용오차 다른 CF 응용 프로그램과 관련된 것보다.

이는 차례로 항공우주 CFRP의 가격 상승으로 이어집니다. 부품 . 이러한 가격 차이의 결과 중 하나는 CF 수요의 시장 점유율이 톤이 아닌 금전적 가치로 측정할 때 매우 다르게 보인다는 것입니다.

즉, 항공 우주 산업의 CF 수요 톤수는 풍력 에너지 산업의 수요보다 훨씬 적지만 항공 우주 산업으로 가는 섬유는 훨씬 더 가치가 있습니다.

3. 자동차 산업의 탄소 섬유

자동차 업계는 수십 년 동안 CFRP에 관심을 가져왔습니다. 그 이유는 이 소재가 강철 및 알루미늄과 같은 기존 소재보다 중량 절감 가능성이 더 크고 강성이 높기 때문입니다.

3.1 자동차 산업에 적용되는 CF의 가격과 가치

현재 약 1,500개의 고유한 차량 모델이 생산되고 있으며 그 중 100개가 약간 넘는 모델이 일정량의 CFRP를 표준 장비로 사용합니다.

그러나 자동차 산업에서 CFRP의 활용은 상당히 제한적이었습니다. 이러한 우수한 속성에도 불구하고. 높은 CF 비용, 자동차 산업의 긴 CFRP는 대부분 고가에 국한되어 있습니다. , Lamborghini Murcielago와 같은 소량 생산 모델.

이 때문에 자동차 업계는 가장 저렴한 유형의 CF를 추구합니다. CFRP 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이러한 요구 사항을 충족하는 시중에서 가장 저렴한 섬유는 대형 토우입니다. (토우당 24,000개 이상의 필라멘트로 정의) 직물 등급 탄소 섬유 .

3.2 자동차 산업에 적용되는 CF의 가격과 가치

앞서 언급했듯이 자동차는 CF의 가격에 매우 민감하기 때문에 큰 견인 , 섬유 등급 CF 가장 비용 효율적인 선택입니다.

오늘날의 CF 가격으로 자동차 산업에서 CF의 광범위한 채택을 기대할 수 없습니다. 그러나 가격이 크게 하락하면 자동차 산업의 엄청난 수요를 자극할 수 있습니다.

이것이 풍력 에너지, 항공 우주 및 자동차 산업 분야에 적용되는 탄소 섬유의 가격 추세에 관한 것입니다. 도움이 되기를 바랍니다. 질문이 있는 경우 아래에 의견을 남겨주세요.

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