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碳纖維是現(xiàn)代宇航工業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，具有不可替代性，被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈武器、空間平臺和運載火箭等航天領(lǐng)域。在大型先進飛機中，碳纖維復(fù)合材料被廣泛用作主承力結(jié)構(gòu)材料。且在近期研制成功的新型飛艇中，碳纖維也被用做結(jié)構(gòu)材料。因此，航空航天業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)對碳纖維復(fù)合材料就有很高的需求。

預(yù)計到2024年，北美的碳纖維復(fù)合材料市場規(guī)模將繼續(xù)保持其優(yōu)勢。成熟的航空航天行業(yè)已使該地區(qū)的飛機交付量增加，從而促進了該行業(yè)的增長。在美國，成熟的航空航天行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者將進一步鞏固該地區(qū)的優(yōu)勢。

隨著美國航空航天和國防領(lǐng)域持續(xù)進行研發(fā)活動，預(yù)計行業(yè)需求將在未來幾年呈現(xiàn)出巨大的增長。由于歐洲有大量軍用飛機制造單位，歐洲將占據(jù)重要份額。此外，意大利和德國的高端汽車產(chǎn)業(yè)的存在將進一步加強產(chǎn)品滲透。

亞太地區(qū)在預(yù)測期間將增長超過12%。整個地區(qū)汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展以及對航空業(yè)的高投入將推動該地區(qū)的增長。例如，印度軍用航空領(lǐng)域預(yù)計將在未來20年內(nèi)投資約350億美元。直到2024年，這些投資將為行業(yè)規(guī)模帶來高增長前景。

再來看看有哪些領(lǐng)域用到了碳纖維復(fù)合材料

碳纖維復(fù)合材料作為一種高大上的材料，其應(yīng)用領(lǐng)域自然也是比較高端的，包括：航空航天、航海、軌道交通、風(fēng)電、公共基礎(chǔ)設(shè)施、醫(yī)療和工業(yè)設(shè)備、體育休閑產(chǎn)品，以及時尚生活用具等領(lǐng)域。以下選取了其中5個領(lǐng)域。

1　航空航天和國防

預(yù)計到2024年，航空航天行業(yè)的碳纖維復(fù)合材料市場將占據(jù)190億美元的最大份額。軍事和商業(yè)航空領(lǐng)域的增長將主要推動該領(lǐng)域規(guī)模的增長。商用飛機的高碳纖維需求可歸因于飛行承受能力的提高，這導(dǎo)致了全球航空客運量的增長。這種客運量的增加將進一步鞏固未來幾年該領(lǐng)域的優(yōu)勢。

2　汽車

2016年，汽車占據(jù)了20%以上的顯要份額和超過2.5萬噸的需求。在汽車行業(yè)使用碳纖維復(fù)合材料主要歸因于碳纖維復(fù)合材料基體材料的高效生產(chǎn)而降低了價格。由于價格下降，碳纖維復(fù)合材料也可以在未來幾年用于中級車?；旌蟿恿ε苘囋谒鼈兊膇系列熱衷采用碳纖維復(fù)合材料。2015年大約賣出了2.4萬輛i3和5500輛i8，進一步為行業(yè)大幅增長做出了貢獻。

3　風(fēng)能

到2021年，風(fēng)力渦輪機復(fù)合材料市場預(yù)計將達(dá)到121.7億美元，2016年至2021年的復(fù)合年增長率為9.28%。

用于生產(chǎn)風(fēng)力渦輪機葉片的碳纖維的需求的增長以及對可再生能源需求的增加正在推動該市場的增長。然而，與碳纖維和環(huán)氧樹脂等原材料的高成本以及復(fù)合材料的可回收性問題相關(guān)的問題是阻礙碳纖維復(fù)合材料市場增長的因素。

4　體育&休閑

碳纖維的高強度、高模量和輕質(zhì)特性使體育運動產(chǎn)品達(dá)到了新的性能水平。高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、滑雪橇、滑雪板、曲棍球棒、釣魚竿、棒球棒和自行車的性能都通過碳纖維增強材料得以提高，并且進一步增加體育器械的機會是無窮的。

在體育用品中使用碳纖維的原因不僅在于其輕質(zhì)和耐用的特性，而且在設(shè)計極其特定的應(yīng)用時也有很大的自由度。2016年該領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料需求量為1.5萬噸，預(yù)計到2022年將達(dá)到2.1萬噸。

5　義肢

在美國，下肢截肢是截肢數(shù)量中最多的，這導(dǎo)致下肢義肢的碳纖維復(fù)合材料的使用量增加。與上肢義肢裝置相比，患者個人更關(guān)心下肢義肢裝置。根據(jù)Amputee Collation的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，大約65%的截肢是下肢截肢的。義肢制造公司正在為下肢義肢提供更多的碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品。?ssur、Ottobock、Hanger公司、The Ohio Willow Wood公司和Allard USA公司是一些義肢制造公司，提供碳纖維復(fù)合材料的下肢義肢。因此，在北美，用于義肢的碳纖維復(fù)合材料的使用量也在增長，從而促進了市場收入的增加。

根據(jù)患者的個人功能需求，可為患者提供各種各樣的義肢。義肢需要定制，以適應(yīng)患者的身形，并在設(shè)計時考慮到精確的功能需求和目標(biāo)。這些包括專門設(shè)計的用于休閑運動和身體調(diào)節(jié)(如健美操和跑步)的運動型精密義肢。

Ssur和Nike合作，設(shè)計出理想的跑鞋，這結(jié)合了?ssur在運動義肢上的無與倫比的專業(yè)知識與耐克的世界聞名的牽引和氣墊技術(shù)。由?ssur打造的Cheetah Xtreme(見圖3)專為快速短距離沖刺而設(shè)計，碳纖維片比其他Cheetah系列的跑鞋具有更流暢的曲線。這種動態(tài)形狀使腳更加彎曲，從而提供強大的沖刺能量。從長遠(yuǎn)來看，這些因素有望促進歐洲市場的增長。此外，預(yù)計在該地區(qū)，一些公司在義肢領(lǐng)域的投資增長也預(yù)示著市場的增長。公司不斷投資于假肢產(chǎn)品用的碳纖維復(fù)合材料的研究和開發(fā)，以滿足該地區(qū)被截肢的人們對碳纖維復(fù)合材料義肢日益增長的需求。

應(yīng)用市場的不斷細(xì)分還將推動碳纖維復(fù)合材料技術(shù)的差別化發(fā)展，將有更多、更好的碳纖維復(fù)合材料制品被制造出，以促進社會綠色發(fā)展、滿足人們多樣化的生活需求。

最后看看碳纖維回收問題

目前制造過程每年產(chǎn)生約2.4萬噸碳纖維廢棄物，ELG碳纖維公司總經(jīng)理Frazer Barnes認(rèn)為，隨著行業(yè)的擴大，到2021年碳纖維廢棄物將達(dá)到約3.2萬噸。碳纖維回收，特別是那些用樹脂浸漬的碳纖維，是一項重大挑戰(zhàn)。大多數(shù)碳纖維增強塑料(CFRP)使用熱固性基體(如環(huán)氧樹脂)制成，在固化后不能熔融或再成型。

使用再生碳纖維可以減小對環(huán)境的影響，其生產(chǎn)僅消耗原生纖維生產(chǎn)所需能量的約10%。

這種節(jié)約能源很重要。根據(jù)生命周期分析，車輛可能需要行駛15.5萬公里才能因使用碳纖維節(jié)省的燃料抵消其生產(chǎn)所需能量。而在同樣的情況下使用再生碳纖維，車輛可以行駛少于1.5萬公里。

(來源：玻纖情報網(wǎng))