碳碳复合材料应用空间广泛

碳碳复合材料是最有发展前途的高温材料之一。碳碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料。具有低密度、高强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、摩擦性能好,以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点,是当今1650℃以上应用的少数备选材料,最高理论温度高达2600℃。碳碳复合材料由于其独特的性能,已广泛应用于航空航天、汽车工业、医学、光伏及半导体等领域,如火箭发动机喷管及其喉衬、汽车刹车片、人造骨骼及半导体铸锭炉等。

我国每年的碳纤维需求约1.37万吨,我国主要碳纤维应用在体育休闲领域。2008年-2014年,全球碳纤维市场需求从3.6万吨增长至5.4万吨,预计2015年将继续增至5.9万吨,2020年将增至8.9万吨。截止2014年底,我国碳纤维设计总产能1.96万吨,生产厂家40家,其中千吨以上的生产规模厂家4家,500吨级生产规模企业5家。2014年我国碳纤维总需求量约1.37万吨,其中体育休闲领域约占60%,建筑领域约占15%,其他领域约占25%。

发达国家碳纤维的主要应用领域在工业和航空等高端领域,我国的碳纤维技术水平仍有待发展。由于碳纤维的核心技术主要掌握在西方发达国家手中,我国的碳纤维技术发展总体水平偏低。全球的碳纤维产品67%应用于工业领域,17%应用于航空领域,仅有16%应用于体育领域。而我国碳纤维在体育休闲的应用则达到60%,恰恰表明我国的碳纤维产品水平偏低,只能主要应用于性能要求较低的体育领域,而工业和航空等高端碳纤维应用领域则难以较大的拓展。

碳碳复合材料的应用发展已经成为推动我国碳纤维工艺水平的提升的途径。由于西方发达国家对我国封锁高端碳纤维技术的输出,我国只能通过不断拓展碳纤维材料应用,在使用过程中发现问题,从而促进碳纤维工艺的改进。碳碳复合材料生产工艺过程对碳纤维的性能要求较高,逐步的采用国产碳纤维原料替代进口碳纤维产品过程中,国产碳纤维存在的工艺问题逐步的暴露出来,由此国内碳纤维厂商可有针对性的改进其生产工艺。

我国碳碳复合材料已经从军用航空应用开始往工业领域拓展。以博云新材、金博科技为代表的碳碳复合材料龙头已经成功的承担了我国大飞机C919的刹车副生产。碳碳复合材料在工业领域的应用空间也随着其优异性能和性价比优势而逐步发展起来。光伏及半导体行业和工业热处理行业有望成为碳碳复合材料大规模应用的突破口。

金博科技已经成为国内碳碳复合材料民用领域应用的龙头。金博科技与博云新材的技术骨干都来自中南大学粉末冶金研究院,只是金博科技侧重碳碳复合材料在民用领域的拓展,博云新材则更注重航天军工等领域的突破。目前国内碳碳复合材料民用领域主要有金博科技、西安超码等6家企业,主要应用领域集中在光伏和高温热处理两大领域。其中仅金博科技年销售突破5千万元。目前处于盈利状态的仅金博科技和烟台凯泊。