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年均增长35.8% 碳纤维及复合材料发展强劲

文章来源:兵工集团53所  2016-02-25

标签:碳纤维先进复合材料

2015年,全球民用领域中碳纤维需求共66760吨,相比2009年的21210吨增长幅度为214.76%。其中,自2009年起,对碳纤维的需求增长幅度较大的领域主要有风力发电、模塑料、压力容器以及汽车(结构和车身)。

在风力发电、模塑料、压力容器以及汽车(结构和车身)领域,对碳纤维的需求量分别从2009年时的7060吨、5300吨、1280吨、1800吨,增长到2015年的37580吨、7700吨、7250吨、4000吨,增长幅度分别高达432.29%、45.28%、466.4%、122.22%。

在能源领域中,先进复合材料可以应用在风电能源、碳纤维复合芯导线、抽油杆、锂电池等产品中。

在风电领域中的叶片(6吨~8吨)、整流罩、机舱罩等的应用中,先进复合材料主要起到减轻重量的作用。

碳纤维复合材料作为复合芯导线应用时,具有载流量大、重量轻、弧垂小等特点。

2014年4月,中复集团的碳纤维复合芯导线在220千伏南京长江大桥热晓线燕子矶大跨越改造工程中成功挂网通电,这是世界上首条使用碳纤维复合芯导线的大跨距工程。该工程不仅为今后全国各省市大跨越增容改造工程提供了范本,而且还为电网的智能化发展提供了技术支撑。

先进复合材料以其轻质、高强度、耐腐蚀等优势可以很好地在抽油杆中应用。

碳纤维复合材料具有非常高的拉伸强度和锂离子集成能力,可以同时作为锂离子电池的结构电极和车身结构中的结构、能量一体化材料。目前,在瑞典的电动汽车中已有应用。

在汽车领域中,先进复合材料可以使车重减少约10%,燃油经济提升6%~8%。目前,宝马计划突破车身等主体结构应用、低成本化工艺、修复技术这3大关键技术,进行碳纤维部件的扩产。大众旗下的兰博基尼也将牵头推广碳纤维车身技术,这种技术可使车架减重达到200公斤。

2014年,在北京国际车展上,由宁波材料所与奇瑞汽车联合研制出碳纤维插电式混合动力“艾瑞泽7”车型,外壳重量减轻10%,油耗降低7%;同时,车身总体减重达到40%~60%,使汽车整体可操控性加强。

航空领域对于先进复合材料的需求也在日益增长。如商用飞机对于碳纤维的需求由2009年的3270吨增长至2015年的7910吨,增长幅度高达141.89%。目前,先进复合材料在民用客机波音787中的用量最大,用量占比达到50%,主要应用在机身上;其次为A380,用量占比为25%。

目前,我国首款拥有自主知识产权的RX1E锐翔双座电动轻型载人飞机,将开始批量生产,此款飞机采用全碳纤维复合材料结构机体,最大起飞重量约500公斤。

在体育休闲领域中,先进复合材料可以应用在网球拍、钓具、自行车、三脚架、滑板等产品中。

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