碳纤维复合材料加热元件领域市场有望强劲扩张,2030年更可能达到68.357亿美元

材料文献解读 2023-08-24
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根据Congic Business Intelligence于8月22日发布的一份最新报告,2022年全球碳纤维复合材料加热元件市场规模为43.6亿美元,在未来一段时间该领域市场有望强劲扩张,预计到2030年市场规模将达到68.357亿美元,2023-2030年期间年复合增长率为5.9%。

关于碳纤维复合材料加热元件

1、加热元件

加热元件是电加热服的心 脏,是加热衣服质量和性能的关键。碳纤维加热元件以碳纤维发热丝为主要材料,发热丝包裹绝缘材料(覆胶)并结合其他工艺制成。它的外形为片状的柔韧的织物,具有加热性能好、可折叠、抗拉扯、耐用性好、防水性好、使用寿命长、远红外理疗等优点。

2、碳纤维

碳纤维被称为“新材料之王”。基于“双碳”政策推动下新能源大发展、航空航天等高端制造领域国产化推进,以及消费升级带动的高端休闲体育需求,我国碳纤维行业需求持续快速增长可期。

为了摆脱核心技术受制于人的局面,我国在2000年后开始大力发展碳纤维产业,并将其列为国家重点发展的战略性新兴产业之一,“十四五”规划和2035年远景目标纲要更是将在碳纤维复合材料领域开展协同应用试点示范和加强碳纤维及其复合材料的研发应用列入其中。

3、碳纤维复合材料加热元件

碳纤维复合材料加热元件大多采用了石墨纤维(高强高模碳纤维)增强的聚合物,碳纤维复合加热元件也可用于高温气体的过滤。碳纤维加热元件薄层的模制可改善聚合物或热固性复合材料的耐火性能,因为致密层可有效反射热量。碳纤维复合材料的这些特性导致其需求增加,这反过来又为市场增长做出了贡献。按照材料类型,碳纤维复合材料加热元件可以分为碳纤维复合材料加热管、碳纤维复合材料加热板、碳纤维复合材料电热丝以及其他碳纤维复合材料电热材料。

碳纤维复合材料加热元件是工业应用的理想选择,它可确保优异的刚度和强度。碳纤维复合材料加热元件主要用于工业制造,如重型机械、农业设备、汽车等。根据设备制造商协会(AEM)的数据,2021年,美国、日本、英国、东欧和欧元区等关键国家的农业设备和机械行业分别增长了27%、5%、3%、8%和1%。因此,工业制造活动的增长正在推动对碳纤维复合材料加热元件的需求,以确保产品的卓越耐用性。

此外,碳纤维复合材料加热元件其他优异特性包括耐用性,更高的强度等。这些优点使碳纤维复合材料加热元件成为飞机炉膛的理想解决方案。新飞机制造设施的发展、飞机生产能力的提高等将推动飞机工业的未来增长。因此,航空航天工业的未来增长将推动对飞机熔炉用碳纤维复合材料加热元件的需求。

应用领域分析

碳纤维复合材料加热元件是一种轻巧且坚固的碳纤维增强元件。碳纤维复合材料由于具有重量轻、耐高温和高拉伸强度等特性,因此可以替代铝等其他金属材料来用于加热元件。因此,碳纤维复合材料作为工业和商业加热器具有广泛的用途,并且在航空航天工业中也可用于除冰。

传统的镍铬和其他基于合金的加热元件体积大,不能为最终产品提供很大的灵活性。相比之下,碳纤维复合材料较软,可以弯曲成各种不同的形状,并且具有比钢等金属合金更好的机械强度。因此,由于其通用性,碳纤维复合材料正被各种各样的工业应用所采用以提供可靠且高效的加热解决方案。

01

从产品类型来看,碳纤维复合材料加热管领域对2022年市场增长的贡献最大。碳纤维复合材料加热管具有一系列特性,如体密度1.4~1.5 g/cm3、抗拉强度40-60 MPa、抗拉模量25-30 GPa等,这些特点确保了30-50 W/mk的优异导热系数、2200℃内优异加工温度等。因此,基于上述优点,碳纤维复合材料加热管在航空航天、工业等行业的应用越来越多。

02

从应用来看,工业领域在2022年占据了最大的市场份额。碳纤维复合材料加热元件常用于工业应用,以发挥其出色的耐腐蚀性、耐极端温度性和轻量化。因此,碳纤维复合材料加热元件是重型卡车、重型设备等行业的理想解决方案。因此,与重型卡车、重型设备等相关的工业活动的增长正在促进对碳纤维复合材料加热元件的需求,这反过来又推动了市场的增长。

03

从地区来看,在2022年,由于工业制造业的增长,欧洲对市场增长的贡献最大。例如,根据欧洲建筑设备委员会(CECE)成员Agoriya Belgium的数据,2021年,10吨以下和10吨以上的土方和建筑设备的销量分别比2020年增长了27%和23%。此外,该公司还表示,与新冠疫 情时期相比,销售额有所上升。因此,工业制造业的扩张正在补充欧洲碳纤维复合材料加热元件市场的增长。

目前,在该领域全球主要的市场参与者包括Solvay公司、西格里集团、CFC Carbon有限公司和Tokai Carbon等,这些公司正在充分利用他们的技术来开发一系列新的碳纤维复合材料加热元件。

文章来源: 钱鑫博士,清E联盟,碳纤维及其复合材料技术

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