碳纤维制造的未来

11月底，CW的25周年碳纤维大会有望成为年底最重要的会议之一，因为动态的市场力量正给碳纤维供应链带来不同寻常的压力。

CompositesWorld将于本月2022年11月15-17日在美国南卡罗来纳州的格林维尔举办第25届碳纤维会议，顾名思义，会议高度关注碳纤维复合材料制造的探索。这一商业/技术活动包括对整个碳纤维价值链的考察，从碳纤维的供应到中间产品的加工再到成品部件的制造。

每届碳纤维会议都有一个会前研讨会，期间我们对全球碳纤维的供应和需求进行了深入的、逐个市场的分析和预测。今年，与过去几次一样，这一预测将由Tony Roberts和Dan Pichler提出，他们都是行业的资深人士，拥有广泛的碳纤维专业知识。

这种供需前景总是很有趣，因为它提供了行业最全面的碳纤维需求概况，以及碳纤维制造商如何应对。当然，这里涉及几个变数。不同的终端市场和应用要求碳纤维具有非常具体的性能。例如，针对风能市场的碳纤维与针对商业航空或国防市场的碳纤维非常不同。

我们在碳纤维会议上要做的部分工作是帮助供应链梳理这些市场信号，并确定增长的方式和方向。

还有一个地理的问题。由于碳纤维出口通常受到限制或严格控制，因此在哪里很重要—推而广之，在哪里不生产也很重要。

Tony和Dan很好地将这些变量放在了演讲中。然而，今年他们的工作将格外繁忙。可以说，碳纤维供应链正处于其历史上最关键的时刻。原因有以下几点：

商业航空旅行的复苏。在2020年的大部分时间和2021年之前，随着商业航空旅行的大规模放缓，COVID-19造成了碳纤维需求的大幅下降。随着疫情逐渐平息和商业航空旅行开始复苏，航空结构中对碳纤维的需求正在激增。

更长的风力叶片。2010年，风力涡轮机转子的平均直径为115米，在这种尺寸下，对碳纤维的轻质和强度特性没有太大的需求。然而，在2021年，平均转子直径为128米（并在上升）。这些较长的叶片推动了碳纤维在拉挤spar cap中的需求，如今几乎所有的叶片都使用了这种材料。这使得风能行业成为迄今为止世界上最大的碳纤维消费者。随着风力涡轮机被改装成需求更长的叶片，以及海上风力发电的扩大，该行业的碳纤维需求将只会增加。

新兴市场。有两个市场，如果如预期的那样实现，可能会给碳纤维供应链带来空前的压力。其中一个市场是用于氢气储存的丝状缠绕压力容器。另一个是先进的空中机动（AAM）市场。每一个都是新生的、有活力的和快速增长的，但也被它们成熟的速度和时间的不确定性所包围。这使得对它们未来对碳纤维需求的预测，现在格外难以计算。

底线是全球碳纤维短缺。而且，如果这些市场像其倡导者所期望的那样发展，需求不仅会增加，而且会大幅增加。

鉴于此，碳纤维制造商扩大产能是合理的，对吗？是的，也不是。碳纤维制造商面临着不寻常的挑战，这使他们无法轻易和快速地扩大产能以满足需求。

首先，一条新的碳纤维生产线至少要花费5000万美元，并且需要可靠的聚丙烯腈(PAN)前驱体供应，而聚丙烯腈前驱体很昂贵，而且难以采购。第二，一条新的碳纤维生产线大约需要两年的时间来建造和调试。第三，并不是所有的碳纤维都是一样的，因此一条特定的碳纤维生产线被设计成生产具有特定性能的碳纤维，这使得它适合于特定的应用。这种有针对性的资本支出意味着碳纤维制造商需要从客户那里得到强有力的信号和承诺，以证明产能扩张是合理的。

我们在碳纤维大会上要做的部分工作就是帮助供应链梳理这些市场信号，并确定增长将在哪里以及如何到来。