碳纤维复合材料在新能源领域的最新情况

纤维缠绕气瓶，被大量应用于压力容器中，碳纤维缠绕气瓶在氢气的储运中发挥重要的作用。碳纤维之所以被作为储氢气瓶缠绕的首选纤维材料，是因为碳纤维表面利于形成机械互锁的表面粗糙度，同时还能和环氧树脂做到增强结合，最大限度发挥碳纤维的力学性能，增加高压储氢气瓶的稳定性。

单个储氢瓶需要氢气量约为5-6kg，平均每储存1kg氢气所需CFRP量为10kg，假设碳纤维材料在CFRP材料中占比60%，即单个储氢瓶碳纤维用量约为33kg。据统计，截至2022年底，我国压力容器目前碳纤维需求量约为1.5万吨，碳纤维复合材料需求量为2.5万吨（按碳纤维质量分数占比60%估算）。

国内高压储氢气瓶碳纤维供应商主要有中复神鹰、上海石化、光威复材等。中复神鹰是目前国内唯一批量供货车载储氢瓶碳纤维的企业；上海石化拥有约23万吨/年的制氢能力，建有两套氢气提纯装置，所产氢气均符合国家氢燃料电池质量标准，目前上海石化正积极推进碳纤维用于缠绕气瓶的制造工艺技术研发，已在金属、非金属内胆纤维全缠绕气瓶方面取得突破性成果；光威复材采用干湿法生产的T700S级碳纤维可用于缠绕工艺生产（包括储氢瓶在内）的高压气瓶。

国内碳纤维储氢气瓶的龙头企业是中材科技苏州有限公司，市场份额超过30%，年产能达到7-10万只，型号覆盖最全面，容量从1.5L到385L，压力从35到70MPa的储氢气瓶均有涵盖。去年6月，搭载该公司210L容量储氢气瓶的全国首台商业化重卡亮相。

由碳纤维做成的碳纸，是质子交换膜燃料电池中专用材料，主要作用是传导电流，引导反应气体从石墨板导流到触媒层，并把反应水排除在触媒层之外的一种材料。

2022年7月全球风电巨头维斯塔斯碳梁专利正式到期。随着专利技术保护期即将到期，国内风电企业也在采用风电拉挤板技术积极研发碳纤维风电叶片，正在进行装机测试。尤其国内叶片及复材企业将能够运用拉挤工艺大批生产碳梁用于大型尤其海上风电叶片的制作。目前随着生产装备及技术逐渐成熟，通过产品验证后即可进行批量化生产，为风电整机企业配套。

碳拉挤板采用的拉挤工艺在复合材料生产工艺中效率最高 ，制作叶片的时间只有灌注工艺的50%；取消大梁成型工序，节省大梁模具费用有效降低生产成本 ；纤维含量高， 质量稳定 ，连续成型易于自动化，适合大批量生产。是最适合进行风电叶片大梁制作的生产工艺，也是今后叶片主梁的发展趋势。

2022年对光伏领域来说是跨越式发展的一年。在碳达峰碳中和大背景下，光伏装机量持续增长，利用水平持续提升。光伏的迅猛发展也带动了碳碳复材的量产。但由于去年上半年碳纤维等主体价格持续上涨，下游生产企业对碳纤维降本需求就显得日益突出，虽然下半年碳纤维等主体原材料价格有下滑的趋势。因此，后续二次回收碳纤维的再利用将会有潜在发展的机会。

此外，用于复合材料光伏边框连接的碳纤维角码，也在行业内逐步推广使用。碳纤维复合材料角码兼具了结构强度和耐腐蚀性，是对传统螺接和铆接的高质量替代。