碳纤维行业从1971年开始起步发展。1971年到1980年左右,碳纤维产品主要用在钓杆、部分航空部件中,全球年销量仅在几十吨到上百吨左右。接下来的十年,碳纤维应用领域扩展到球拍、球杆,并开始快速进入到航天飞行器领域。从1995年开始,碳纤维在工业领域大量应用,主要用于压力容器、机械部分、海洋工程装备中。到2005年,碳纤维材料已经广泛用于航空航天领域,各国也开始大规模将碳纤维用于汽车、风电等领域。
2009年,全球碳纤维需求总量达40900吨,2010年需求量达46000吨,同比增长12.47%。随着碳纤维在汽车、各种机械设备、航空航天领域应用量的迅速增长,预计未来几年碳纤维需求快速增长态势延续较长时间,2015的全球碳纤维消费量将达到70000吨,年均复合增长率达9.37%;到2020年,全球碳纤维需求甚至可达到130000吨/年。
图1:BMW-碳纤维车轮

图2:波音787-碳纤维大量使用

国外碳纤维主要生产商包括:日本东丽(Toray)公司、美国卓尔泰克(Zoltek)公司、德国西格里集团(SGLGroup)、日本三菱人造丝公司(MitsubishiRayonCompany)和美国赫克塞尔(Hexcel)公司等。
目前,世界碳纤维年产量约50000吨,PAN基碳纤维约占各种碳纤维材料的80%以上,其中日本东丽、东邦和三菱人造丝3家公司占据了70%以上,其余主要的生产商还有中国台湾的台塑公司、美国的Hexcel、Cytec、Zoltek公司,德国的SGL公司以及韩国的泰光产业公司等。
东丽实业公司是坐落在日本东京的一家化学公司,它是世界领先的碳纤维生产商。公司创办于1926年,当时名为东洋人造丝有限责任公司,专门生产粘胶纤维。1971年开始生产碳纤维,目前东丽拥有碳纤维产能18900吨。
东邦特耐克斯也是日本东京的一家碳纤维生产公司。创办于1934年,1975年开始生产氧化聚丙烯腈纤维,1977年开始生产碳纤维。这家公司在其他国家(如德国和美国)的企业也非常活跃,目前拥有碳纤维产能13500吨。
图3:全球主要碳纤维厂商分布

从近年来全球碳纤维产能扩张情况与需求增长情况分析,未来几年碳纤维产能将大大超出需求量。但从碳纤维细分品种看,高端碳纤维产品仍然有广阔的市场空间。例如全球小丝束纤维的实际生产能力为名义生产能力的50%~65%,估计当今这一比例为65%,实际生产能力是24500吨;到2014年,会增加到40000吨。由于新的生产线上马,更专注于生产单一的产品,生产效率会更高,实际生产能力会进一步提高,可能达到45500吨左右。
而低端产品如T-300等,其生产技术已经被较多厂商掌握,因此产能扩张速度较快,预计未来这部分产品市场竞争渐趋激烈。
此外随着其它行业的发展,碳纤维的应用空间随时会有新的大规模增长,如碳纤维深海勘探领域、在新能源等领域的应用等。因此,碳纤维产能过剩将主要表现在低端产能中。
表1:全球主要碳纤维厂商产能统计
