2002年后,不同地區對復合材料的需求都呈現出直線增長的態勢,特別是亞洲。隨著風能和航空航天等高精尖技術的發展,復合材料在高附加值領域的應用將更多。總部位于巴黎的復合材料推廣組織JEC集團總裁兼首席執行官Frédérique Mutel女士近日接受采訪時表示,最近幾年全球需求增長一半都在亞洲,預計亞洲在全球復合材料市場所占比重將從本世紀初的25%提升至2013年的51%。而中國將成為全球復合材料最活躍、發展最快的地區。
亞洲產量五年后翻番
Mutel女士認為,復合材料發展的大趨勢是,整個行業的重心正在從歐美發達國家轉向亞洲。亞洲復合材料產量高速增長是行業發展最明顯的趨勢之一。
JEC集團最新發布報告稱,在基礎設施快速發展的推動下,亞洲復合材料產量到2015年有望翻番,達1000萬噸。中國將是推動復合材料產量增長的主力軍。未來幾年,隨著中國經濟結構的轉變、經濟的轉型以及國民經濟的高速發展,復合材料在中國將獲得更大發展。同時,印度在復合材料方面也蘊藏著不可忽視的增長潛力,汽車等應用領域的快速發展將帶動印度復合材料行業成長。此外中東、馬來西亞、越南和印度尼西亞也是高增長潛力的國家和地區。
Mutel女士指出,一個國家的復合材料市場規模與該國的GDP直接相關。目前美國的復合材料年人均消費量在10千克左右,日本、德國、英國、法國、意大利、西班牙等國的年人均消費量在5千克上下,中國、巴西、俄羅斯、印度則只有2千克左右。由此來看,中國的復合材料產業具有較大的發展潛力。
運輸行業潛力最大
據Mutel女士介紹,與其他市場不同,亞洲市場中復合材料最大的應用領域為房屋與建筑,其次是電子與電氣產品。用于運輸的比例相對比較小,只占18%,而美國是31%,歐洲是33%。這表明亞洲地區復合材料未來在交通領域應用潛力很大。
JEC集團的數據顯示,目前北美市場規模為270萬噸,其三大應用領域所占比例分別為:運輸占31%,房屋與建筑占27%,電子與電氣產品占15%;歐洲市場容量為200萬噸,其中運輸占33%,房屋與建筑占21%,電子與電氣產品占13%;亞洲市場容量270萬噸,其中33%為房屋與建筑,23%為電子與電氣產品,18%為運輸;其他地區市場規模50萬噸,其中43%為運輸,17%為房屋與建筑,12%為管道與容器。
據中國國家玻璃鋼制品質量監督檢驗中心常務副主任張林文介紹,復合材料在交通運輸中的應用包括交通器材、交通設施兩大類,汽車和正在建設的高鐵都會大量使用復合材料。作為輕型材料中的一種,它已成為汽車行業潛力巨大的節能降本解決方案。
據了解,汽車用復合材料擁有諸多優勢,如質輕、強度高、耐腐蝕、設計靈活、易于成型以及制造成本低等,未來復合材料將作為汽車企業減重減排、節能降本的“良方”,將成為傳統金屬材料的最佳替代品而得到廣泛應用。
目前汽車內飾件已經應用了天然纖維復合材料等復合材料,還有許多新技術正在開發中。如為降低發動機噪聲,增加轎車的舒適性,汽車企業正著力開發兩層冷軋板間黏附熱塑性樹脂的減振鋼板;為滿足發動機向高速、增壓、高負荷方向發展的要求,發動機活塞、連桿、軸瓦已開始應用金屬基復合材料。
向高附加值領域滲透
JEC集團的資料顯示,全球復合材料的總產值為600億歐元,總量800萬噸,平均單位價格7.2歐元/千克。其中,北美產值占全球36%,產量占35%,平均單價8.2歐元/千克;歐洲、中東和非洲產值占全球33%,產量占22%,平均單位價格8.4歐元/千克;亞洲(不含中東)、澳大利亞和拉美地區產值占全球31%,產量占43%,平均單價5.5歐元/千克
Mutel女士表示,歐洲和美國的復合材料平均單價高于亞太地區,是由于復合材料本身的技術密集程度以及高科技應用程度不同而造成的。比如,歐洲產量占22%,產值卻占33%。要提升亞洲復合材料的價值,就要多向風能和航空航天這樣的高附加值領域滲透。
Mutel女士指出,就用量來說,現在風能只占復合材料總用量的5%,但增長率驚人,亞洲2004年至今的年增長率高達74%。2008~2014年,航空領域對復合材料的使用量將以每年11%的速度增長。雖然目前復合材料在航空領域的應用主要在北美和歐洲,但亞太地區的增速最快。亞洲在高附加值應用方面,正在大步趕上來。
張林文表示,大飛機上大量應用復合材料是發展趨勢,不僅內飾件可以應用,結構件和承力件也可以大量應用復合材料。他說,波音787中復合材料的用量是51%,空客A380是44%,而中國特種飛機才5%。中國正在攻關的大飛機將大量應用復合材料。
目前在風能葉片上應用的復合材料,多采用以環氧樹脂為基材的玻纖增強類型。隨著風電葉片尺寸的增大,今后可能轉向環氧、碳纖維或預浸料這樣的復合材料。另外,順應降低材料成本的需要,聚酯/玻纖復合材料也將得到廣泛應用。