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行业新闻

欧洲碳纤维生产技术发展最新近况

概述

本专题介绍了欧洲碳纤维的企业动向和欧盟对碳纤维的政策以及相应的产业和研究项目。在企业动向中列举了几家典型的欧洲碳纤维生产企业、罗列了其他地区跨国企业在欧洲的生产基地,并举出了欧洲传统企业和新兴企业在碳纤维产业的新布局典例;在政策和项目方面,介绍了欧盟近年来对碳纤维以及其相关产业的政策引导和项目支持,并列举了相关项目内容信息。

碳纤维简介

碳纤维是含碳量高于95%的无机高分子纤维,具有低密度、高强度、耐高温、高化学稳定性、抗疲劳、耐磨擦等优异的基本物理及化学性能,并有高振动衰减性、良好的导电导热性能、电磁屏蔽性能以及较低的热膨胀系数等。这些优异的性能使得碳纤维被广泛应用于航空航天、轨道交通、车辆制造、武器装备、工程机械、基础设施建设、海洋工程、石油工程、风力能源、体育用品等领域。

世界碳纤维的主产主要集中在日本、 美国、 韩国、 欧洲等少数发达国家以及我国的台湾省。碳纤维工业化生产路线按照原料来分主要分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。其中以PAN基碳纤维为主流,占全球碳纤维总产量的90%以上。在生产技术路线上,可以分为小丝束(<24K)碳纤维和小丝束( 48K-50K)碳纤维。

上个世纪80年代,欧洲涌现了一批商业化碳纤维生产厂家,在技术上也有着相应的进步性。然而随着碳纤维市场的发展和竞争,早期欧洲碳纤维生产厂家到现在十不存一。目前全球碳纤维供应集中于亚洲地区,产能占全全球的40%以上,欧洲地区的产能占比则在25%-30%之间,同北美地区互有上下。2015年全球排名前5的碳纤维供应商中有三家来自日本(东丽、帝人、三菱),一家来自德国(SGL),还有一家来自台湾(台塑),其中德国SGL占比约7%。实际上,欧洲地区的碳纤维产能中有一部分由各大跨国集团在欧洲的子公司或生产基地提供的。

欧洲企业动向

德国西格里集团(SGL Group - The Carbon Company)总部位于德国Wiesbaden,是全球领先的碳素石墨材料以及相关产品的制造商之一,拥有从碳石墨产品到碳纤维及复合材料在内的完整业务链,是目前全球前5的碳纤维供应商,2014年产能占比10% ( RED 2015)2015年为7% (华泰证卷研究所)。


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1 SGL连续碳纤维典型产品图例


SGL在德国、日本(大竹)、葡萄牙(Lavardio)、英国(Muir of Ord)和美国(Moses LakeWA以及EvanstonWY)各有生产基地,生产碳纤维以及前驱体。同时,SGL也着力于对碳纤维下游产品的应用、研发和推广,尤其与汽车市场的合作保障了其碳纤维的市场占有量。在下游产品研发方面,由SGL在德国慕尼黑工业大学投资成立了碳复合材料研究中心,从加工、成型、模拟和检测方面对碳纤维复合材料进行有应用针对的体系化研究。在与下游市场的合作方面,SGL同欧洲汽车行业保持着良好的合作关系,并于2014年联合宝马共同扩大了其在美国的碳纤维产能(Moses LakeWA),增产后其碳纤维总产能可达到每年9千万吨。

SGL的碳纤维产品主要包括PANOX®氧化纤维、 SIGRAFIL®连续碳纤、SIGRAFIL®短切碳纤维以及RECAFIL®再生碳纤维。其连续碳纤维产品为丙烯腈基(PAN) 24K+碳纤维产品,其生产流程简介如图2,典型性能如表1


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