碳纤维产业链分析( 27 页)

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目录

1. CFRP 全产业链...... 8

2.材料篇：原丝是碳纤维最主要成本，树脂基复合材料仍是主流...... 9

2.1 原丝是碳纤维最主要成本 ...... 10

2.1.1 原丝是生产高品质碳纤维的技术关键 ... 11

2.1.2 全球碳纤维市场份额高度集中，大丝束发展前景向好 ... 12

2.1 中间材料：预浸料是主流 ...... 14

2.3 碳纤维复合材料：基体材料多样，树脂基复合材料占比超过六成 .... 15

3.装备篇：海外占据绝对优势 ..... 17

3.1 氧化碳化设备 ... 18

3.2 复合成型设备 ... 20

3.2.1 热压罐成型 .... 20

3.2.2 自动铺带（ATL）和自动丝束铺放（AFP）：自动化技术的巅峰 ... 21

3.2.3 RTM（树脂传递模塑） ..... 22

4.成型工艺的“变革”助力碳纤维实现低成本短周期生产 ... 24

4.1 相比碳纤维原材料，复合材料成型技术的进步更能有效降低终端应用成本 ... 24

4.2 碳纤维回收利用正在兴起 ...... 26

5.重点公司 ...... 27

 

图表目录

图1：碳纤维的生产过程 ...... 8

图2：碳纤维复合材料产业链 ... 9

图3：原丝残留溶剂含量越低，碳纤维拉伸强度越大（单位：%，GPa） ... 11

图4：PAN 原丝生产的工艺流程图 .... 11

图5：原丝生产的工艺方法划分标准 ...... 11

图6：2013 年前四大碳纤维生产商占据全球87%的市场份额 ... 13

图7：碳纤维企业三大梯队 .... 13

图8：台塑和Aksa 碳纤维具备价格优势 .... 13

图9：4 种主要中间材料 .... 14

图10：碳纤维到碳纤维复合材料制品的形式分布及用量情况 ..... 15

图11：2013 年碳纤维增强树脂基复合材料占比达到64% .... 15

图12：C/C 复合材料的制造工艺流程图 .... 16

图13：C/C 复合刹车副 ..... 17

图14：碳纤维生产线设备图 ...... 18

图15：DESPATCH 氧化炉采取中央到两端的吹风方式来保证温度和气流均匀 .... 18

图16：Eisenmann 碳化炉 ... 19

图17：成型方法和设备的选择取决于制品形态和下游应用 ..... 20

图18：手工铺层最大好处是树脂和纤维含量可控 ... 21

图19：热压罐加压固化后层间结合紧密，机械强度优 .... 21

图20：自动丝束铺放机 ...... 21

图21：VW T5 用RTM 工艺量产车顶 ..... 22

图22：克劳斯玛菲公司生产的HP-RTM 生产装置 ..... 23

图23：制造成本占据碳纤维复合材料成本的80% .... 24

图24：复合成型工艺横向对比 ... 24

图25：非连续纤维复合材料成本接近铝合金 ...... 25

图26：RCF 公司回收碳纤维的工艺流程 ...... 26

 

表1：碳纤维产业链越到后端产品附加值越高 ...... 9

表2：碳纤维的成本拆分 .... 10

表3：每一个工艺环节都会影响碳纤维的质量 .... 10

表4：预氧化和碳化工艺对比 ..... 12

表5：全球碳纤维大丝束和小丝束主要产能分布 ..... 14

表6：热塑性和热固性树脂复合材料性能对比 .... 16

表7：国内商用飞机机型及对应刹车副 ... 17

表8：碳纤维及复合材料生产主要设备 ... 17

表9：Eisenmann 的低温碳化炉技术指标 ..... 20

表10：自动化水平的提高降低了制造过程的成本 ... 22

表11：原始和回收碳纤维的成本比较 .... 26