先来看看什么是复合材料和高性能复合材料?
复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料应用广泛,主要在基础建设和建筑工程领域、交通运输领域、汽车复合材料、能源与环保领域、航空航天领域。其中,风电、高铁和汽车、高温气脱硫、军工用复合材料是发展热点领域。
高性能复合材料顾名思义,就是性能较高的复合材料。
按照合成的原料不同,高性能纤维主要分为碳纤维、芳纶纤维、特殊玻璃纤维、超高分子聚乙烯纤维等,其中碳纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维,而碳纤维尤其值得关注。
据美国市场研究机构提供的数字,2015年前,全球碳纤维市场需求将保持13%的增长,而我国对碳纤维的需求增速却明显快于全球。据估计,至2015年,我国对碳纤维总体需求将达1.6万吨。而根据新材料产业规划,“十二五”末我国碳纤维产能为1.2万吨。
而目前碳纤维新材料已进入快速扩张期,未来航天航空、油气开发、汽车、电子等领域将带动碳纤维材料需求大幅增长。据了解,日、美、德等国技术垄断集中度较高,原丝、炭化等关键环节由日、美等国控制,其中,小丝束碳纤维生产基本上被东丽、东邦和三菱等日本企业所控制,三者市场占有率达到70%左右,大丝束则主要由美国卓尔泰克、德国西格里和日本东邦控制,市场占有率为80%左右。
和其他的新材料面临的“技术壁垒”一样,从2000年开始,中国政府投入专项资金推动碳纤维技术的研发,目前利用自主技术研制的少数国产碳纤维产品已经达到了国际同类产品水平,但中国碳纤维产品数量的国有化率却依然不高。
然而,广发证券(000776,股吧)分析师王剑雨对于化纤行业的发展趋势另有看法,她认为,“十二五”期间,中国化纤行业发展要点主要有,一是提升化纤原料的自给率;二是重点发展四大领域,包括常规产品优质化、功能化、差别化;发展高性能纤维;发展生物质纤维以及发展循环再生经济;三是进行产业链整合,尤其通过终端产品提升整个产业链的价值。
总而言之,在分析师王剑雨看来,高性能纤维发展的主导方向是环保再生型,主要的产品是生物基纤维。据其研报分析,30年后国内生物基纤维占化纤总量的比例不低于三分之一。