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专题报告

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创新碳纤维可回收技术及市场分析(下)

04

市场环境


英国的ELG碳纤维公司指出,在制造过程中,材料往往是手工堆放的,碳纤维片实际尺寸的近三分之一在修剪后未被使用。因此,大量的碳纤维最终没有成为产品,而是被送往垃圾填埋场。每年大约有62000吨未利用的碳纤维废弃物被累积起来,其中飞机和风能行业的废料最多。如果不采取任何行动,到2035年,预计飞机行业将产生23600吨未使用的碳纤维废料,风力涡轮机行业将产生另外48.3万吨。这两个领域产生的碳纤维废料的总积累震惊了世界。

创新碳纤维可回收技术及市场分析(下)
图 全球碳纤维废料趋势

纤维废料对环境的影响这一全球性问题,已经实施了几种立法方法。例如,欧洲联盟实行了一项限制碳纤维废物处置的政策,同时鼓励将废物用作替代资源。构建了一个五步骤的废物处理层次,最上面的步骤是避免废料,其次是再利用和回收多余的碳纤维残留物,然后是各种回收方法,最后是废料处理。此外,限制填埋和焚烧作为碳纤维废弃物处理方法的一部分,旨在促进材料的循环利用。另外一个角度,碳纤维是环保的,并具有更长的生命周期。然而,碳纤维生产制备所消耗的能源几乎是钢铁的14倍。这种超高的能源强度需求导致了大量的温室气体排放,因此,回收再利用过程可能是减少这种环境影响的最佳方法之一,同时满足全球对碳纤维这种材料的工业应用的需求。

航空航天废料是全球回收碳纤维市场的主要来源。2021年,航空航天废料市场占据了全球市场近五分之三的份额,并预计在2022年至2031年间将继续保持领先地位。这一细分市场预计将以12.3%的年复合增长率快速增长。由于碳纤维在制造最新战斗机中的广泛使用,航空航天废料提供了丰富的二手碳纤维来源。这种回收不仅具有商业价值,还有助于环保,推动了从试点规模到工业过程的发展。在应用领域,汽车和运输部门在整个预测期内将保持其领先地位。这些部门在全球市场中占据了三分之一以上的最大份额,预计将在2022年至2031年间继续主导市场。由于对高速、轻重量和高刚度等性能的需求,回收碳纤维在多种运输设备中得到广泛应用,预计将加速市场增长。在地域分布上,北美预计将在预测期内加强其市场领导地位,占总市场的近五分之二。美国建筑业的发展增加了对回收碳纤维的需求,而加拿大汽车行业的扩张也促进了对此类产品的需求。与此同时,欧洲市场预计将以12.6%的年复合增长率快速增长,德国成为该地区的主要市场。欧洲的领先汽车公司,如奥迪、宝马和梅赛德斯-奔驰,也在通过制造先进汽车来推动回收碳纤维的使用和增值。航空航天废料是全球回收碳纤维市场的主要来源。2021年,航空航天废料市场占据了全球市场近五分之三的份额,并预计在2022年至2031年间将继续保持领先地位。这一细分市场预计将以12.3%的年复合增长率快速增长。由于碳纤维在制造最新战斗机中的广泛使用,航空航天废料提供了丰富的二手碳纤维来源。这种回收不仅具有商业价值,还有助于环保,推动了从试点规模到工业过程的发展。在应用领域,汽车和运输部门在整个预测期内将保持其领先地位。这些部门在全球市场中占据了三分之一以上的最大份额,预计将在2022年至2031年间继续主导市场。由于对高速、轻重量和高刚度等性能的需求,回收碳纤维在多种运输设备中得到广泛应用,预计将加速市场增长。在地域分布上,北美预计将在预测期内加强其市场领导地位,占总市场的近五分之二。美国建筑业的发展增加了对回收碳纤维的需求,而加拿大汽车行业的扩张也促进了对此类产品的需求。与此同时,欧洲市场预计将以12.6%的年复合增长率快速增长,德国成为该地区的主要市场。欧洲的领先汽车公司,如奥迪、宝马和梅赛德斯-奔驰,也在通过制造先进汽车来推动回收碳纤维的使用和增值。

创新碳纤维可回收技术及市场分析(下)

图  碳纤维回收生态


日本:日本早在2006年就开始开发碳纤维再生技术,并成功开发出可控制回收碳纤维(RCF)长度,去除金属杂质,并保持树脂残渣量很低的碳纤维再生技术。主要的日本碳纤维再生公司有东丽、东邦(隶属于帝人集团)、三菱丽阳公司……

德国:德国CFK Valley Recycling、Holy Technologies……

美国:美国Carbon Conversions公司、MIT LLC公司、Vartega、美国波音公司……

英国:SHD Composite Materials有限公司(英国斯莱福德),ELG碳纤维公司……

中国 :北京化工大学贾晓龙教授团队、南通复源新材料(上海交大杨斌副教授团队)……



领域内

研究主力


05

 结论


总体来说,华盛顿州立大学的研究为解决复合材料回收这一长期挑战提供了重要的突破。通过开发一种既强韧又可回收的碳纤维复合材料,这项研究不仅有助于减少环境足迹,还为材料科学领域带来了新的可持续发展方向。这项技术的应用潜力巨大,预示着未来在复合材料设计和制造方面的重大变革。随着进一步的研究和开发,这种可回收复合材料有望在多个领域发挥重要作用,为可持续性目标做出重要贡献。


信息来源:compositestoday.com

此文由中国复合材料工业协会搜集整理编译,部分数据来源于网络资料。文章不用于商业目的,仅供行业人士交流,引用请注明出处。


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