新鲜出炉！2024年中国复合材料行业十大新闻

2024年11月4日，香港新渡轮500客位碳纤维高速客船“新明珠3”下水仪式在广州南沙举行。该船是目前全国载客量最大的碳纤维常规动力推进高速客渡船，船长44.75米，船宽11米，型深3.65米，设计吃水1.4米，设计航速26节，满载最大航速可达33节。“新明珠3号”是中国船舶集团广州公司批量承接的中国香港新渡轮离岛项目的第8艘船舶。采用碳纤维复合材料，具有轻质、耐腐蚀、低噪音等优势，可在8级风况下安全航行，不仅提升了航行效率和环保性能，还具有较高的安全性和可靠性。

在深入贯彻党的二十大精神，认真落实我国实现碳达峰碳中和、推进新型工业化的战略部署，推动国际船舶温室气体减排战略实施，加快船舶制造业绿色转型。工信部、国家发改委、财政部、生态环境部、交通运输部等五部门联合印发的《船舶制造业绿色发展行动纲要（2024—2030年）》对结构轻量化方面提出了具体发展目标。IMO海洋环境保护委员会（MEPC）已经制定了全球船舶能效法规，并在2023年7月通过了《2023年国际海事组织船舶温室气体减排战略》，强调在2050年左右实现国际航运净零排放的目标。鼓励使用能够降低船舶重量、提高燃油效率、减少碳排放的环保材料，复合材料正是符合这一要求的重要材料之一。船舶一方面通过直接降低船舶重量实现减重减排的目的，另一方面通过减振降阻等功能特性提高能源利用效率，实现碳减排的目的，如大型航运船舶安装复合材料旋筒和现代风帆，能实现3~5%燃油经济性的提升，在集装箱船弦安装复合材料导流板可以有效降低集装箱带给船舶的风阻，实现3%以上的燃油经济性的提升。复合材料未来必将在游艇、帆船、渔船、船舶的船体、管系、舾装、内装等结构中发挥重要作用。

2021 年至 2023 年，航运市场需求稳步增长，2023 年末船舶行业达到阶段性高点，船舶订单量逐步恢复到 2010 年前的高水平，新造船价格较最低点已上涨接近 60%。截至 2024 年 6 月末，新造船价格指数达 187.2 点，同比增长 9.5%；全球手持船舶订单量达到 29126 万载重吨，达到 2016 年以来的新高。全球造船行业正开启新一轮景气周期。国内主要头部企业船舶修造及海洋工程业务当前订单的排产周期已经到 2028 年，产能处于满产状态，未来三年业务收入增收将保持在12%左右。

2024年5月7日，常泰长江大桥主航道桥最后一个大节段钢梁平稳吊装完成，标志着常泰长江大桥常州侧主体工程全部完成，全桥已于2024年6月份合龙。大桥是目前在建的世界最大跨度公铁两用斜拉桥，全长10.03公里。这座大桥最大的亮点之一，即采用由中复神鹰公司研发的干喷湿纺T700-48K级大丝束碳纤维复合材料拉索，大桥水平拉索单根由127丝直径7毫米的碳纤维复合材料组成，为目前世界上碳纤维拉索长度最长、规模化用量最大的工程项目，其抗拉强度达到2600兆帕，单根水平拉索长559米，全桥28根水平拉索总重量达到130吨。

碳纤维拉索具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、应力松弛率低和线膨胀系数低等优异性能，拉索充分利用了碳纤维的抗拉强度特性，使用碳纤维拉索改变桥梁的塔、梁荷载的原有传递途径，从根本上解决钢丝缆索的腐蚀和疲劳问题，实现具有轻量化、长寿命特征的高性能桥梁结构。近年来，碳纤维拉索已经在山东省聊城市兴华路徒骇河大桥和江苏省江阴市黄山路斜拉索桥中陆续成功应用，在土木工程领域具有里程碑式的意义。碳纤维复合材料拉索的应用可以将材料自重减小80%；大幅降低运维成本，全寿命周期碳排放减少70%；能承受1000万次荷载循环不损坏，在桥梁使用寿命内不更换。碳纤维复合材料拉索开辟碳纤维大批量应用的新领域，为桥梁设计打开了新思路。

《结构用纤维增强复合材料拉索》国家标准于2024年11月20日发布修订说明，旨在适应FRCM拉索技术的发展和工程需求。随着碳纤维复合材料拉索制造技术的不断进步，促进了碳纤维棒材、杆材等制备工艺设备的提升，进一步扩大了复合材料在大型工程上的应用。

2024年1月21日，三一重能131m叶片（15MW）在内蒙古巴彦淖尔零碳数智产业园成功下线，刷新了全球最长陆上风电叶片纪录。三一重能在制造工艺方面引入多项新技术，包括自主玻纤套裁预绗缝设计、大尺寸复合材料叶片长距离在线灌注技术、以及后缘垫块立体三维设计技术、采用可回收聚氨酯结构件、48k大丝束碳纤维拉挤主梁等。这些技术的引入，不仅提升了叶片的制造精度和效率，更确保了叶片在超长尺寸下的刚性和稳定性。

截至2024年底，我国风电累计并网装机容量约5.3亿千瓦，占全球的比重近50%。2024年风电新增装机量大约为88GW，是继2023年新增装机79.37GW的又一新高。根据过往风电装机规律分析，2025年有望迎来再次大爆发，根据中金的预测，2025年国内风电新增装机量有望达到110-120GW。

随着风电叶片大型化发展，在整机中的成本占比由原来的1/4提升到1/3，是复合材料单品产量最高的产品，2024年中国风电叶片市场规模约为470亿元，未来5年市场年复合增长率为6.5%。风电叶片产业经过20多年的高速发展，基本形成以中材叶片、时代新材、明阳叶片等大型制造厂为代表的竞争格局。风电叶片产业技术和生产能力正趋于同质化，但在新品研发、制造、运营和售后方面有着不同的特点和优势。整体来看，行业竞争格局较为分散，但主要市场份额仍然集中在少数大型企业手中。

随着我国风电行业的快速发展，市场对于风机和风电叶片的需求巨大，进而带动了环氧树脂，玻璃纤维、轻木、泡沫型材、粘接剂以及真空灌注用辅助材料风电叶片用材料的大规模增长，2024年风电叶片专用环氧树脂突破38万吨。到2024年前三季度10MW陆上风电机组在订单中的占比达到28%，GW108机型将成为2025年的主力产品，8MW以下机型正在逐渐减少。2023年来多家风电主机厂替换碳纤维动力不足，碳纤维在风电的需求有所放缓，据中国复合材料工业协会推算2024年风电用碳纤维约为1.9万吨。

中国科学院化学研究所研究员马永梅与重庆国际复合材料股份有限公司合作开发的“尼龙基热塑性连续玻璃纤维拉挤太阳能边框”通过德国莱茵测试，获得全球首张认证证书。该技术展现了中国太阳能行业的持续创新能力，有助于全球能源结构优化。该技术采用原位反应尼龙拉挤成型工艺，其材料具有优异的耐候性和机械性能，轻量化和可回收特性使其在环保和经济性方面具有明显优势。

根据《电解铝行业节能降碳专项行动计划》要求，自2017年以来，中国实施了电解铝产能置换政策。这一政策限制了电解铝产能的无序增长，并促进了行业的结构调整和产业升级。在轻量化需求的带动下，近5年来中国铝型材的价格波动较大，2024年12月数据显示，2024年铝型材居高不下粉末喷涂工艺铝型材全国均价为25481元/吨，在光伏行业竞争日益剧烈的当下，采用复合材料边框进行对冲，可以缓解光伏组件的价格压力。原位反应尼龙拉挤成型较传统的聚氨酯拉挤边框更具成本优势，而且热塑性尼龙更符合低碳、绿色的新发展理念。

随着全球“双碳”目标加速推进以及环保需求的日益高涨，推动绿色低碳发展是大势所趋。热塑性复合材料因其密度低、加工快、可回收等诸多特点成为“以塑代钢”的主要方向，在新能源汽车、轨道交通轻量化、航空航天等方面具有广阔应用前景。2024年热塑性复合材料市场规模估计为468万吨，预计到2029年将达到599万吨，在预测期内（2024-2029年）复合年增长率为5.06%。同时据Research And Markets发布研究报告指出，全球热塑性复合材料市场规模预计将从2021年的244亿美元增长到2025年的318亿美元，年复合增长率为7.5%，行业增长保持高速。

2024年11月，由国网陕西省电力有限公司电力科学研究院（国网陕西电科院）牵头实施的新型碳纤维复合芯导线工程，在铜川10千伏吉子铺支线、宜哭线1公里重覆冰、大跨越区段完成了首次应用。这是新型碳纤维复合芯导线在西北电网的首次应用，标志着我国在电网输电线路材料和技术方面取得了新的突破。这一创新技术的成功落地不仅提升了电网的安全运行能力，也为复合材料行业的发展注入了新的活力。

十四五期间电网规划投资超2.9万亿元，2021~2025年5年间全国架空线和电缆行业的总市场规模约为5400亿元，4年复合增速约为9%左右。其中其中架空导线2021-2025年总市场规模达3000亿元，4年复合增速约为7%左右，电缆2021-2025年总市场规模达2400亿元，4年复合增速约为12%左右。根据国家电网招标数据，目前架空线中标项目中增容导线和节能导线等新型导线总计占比约为 9%。国联证券预计到2025 年，新型导线的占比有望达到 18%，市场规模将超百亿元。以高导电率铝、铝合金类、软铝型线以及碳纤维复合芯类的节能增容导线是未来新型导线的主要发展方向，预计十四五期间市场总规模达350亿元，4年复合增速约22%。碳纤维复合芯类的节能增容导线替代传统的钢芯和半梯形铝线，通过优化热处理及绞制工艺，实现了重量轻、强度大、柔性强、抗疲劳、耐高温、耐腐蚀、低损耗、线损小、弛度低和与环境亲和等性能优势，从而提高了传输容量和电网输送能力。受益于国家长期经济发展规划，新基建、智能电网建设推进，电线电缆产业将不断优化升级，呈持续稳定增长态势发展，也将成为碳纤维主要应用的领域。