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JEC观察:全球2021-2026年复合材料市场概述

发布时间:2022-03-10  浏览人数:

复合材料行业是一个充满活力的行业,拥有非常强劲的增长前景:

在2020 年产量下降之后,全球复合材料行业正在逐步恢复到大流行前的增长率,其中能源、电子/电气、建筑、海洋和消费品市场显现出快速复苏。新兴领域也出现了新的增长机会,如电动汽车和氢燃料汽车。这个名单还在继续.....从海洋、体育和娱乐、再到医疗、电气和电子、石油和天然气,再到家具与设计、国防和安全、可再生能源以及更多。从现在到未来,复合材料将提供更高性能、更轻、更节能以及更耐用的产品,其应用范围和市场也将会越来越宽广。

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全球市场数据和趋势


复合材料行业为超过15个应用领域生产并提供零件和产品。预计产值超过1000亿美元,到2021年产量超过1200万吨(Mt)。
复合材料市场是在生产复合材料零件所消耗的复合材料水平和复合材料,零件水平上进行量化
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2021年全球复合材料市场估计为约1200万吨和约370亿美元
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从上图可知,2021年全球各个区域市场其复合材料产量(体积)。其中,南美占据3%份额,约36万吨。MEA地区占据4%份额,共48万吨。欧洲占据19%份额,共228万吨。北美地区占据25%市场份额,共300万吨。亚太地区(除中国)占据19%市场份额,共228万吨。中国占据30%份额,共360万吨。
在经历了2020年的下滑之后,2021年复合材料行业已经超过了2019年的数量。在经历了到2010年的强劲增长期(年均复合增长率8%)以及随后十年的发展期(年均复合增长率4%)之后, 该行业在Covid 19危机期间失去了机会,但从2019年到2021年仍然以2%的复合年增长率增长。从2021年起,市场的平均增长率应高于大流行前的水平(2021年至2026年的复合年增长率为5%)。
全球复合材料行业在经历了2020年下滑后,2021年将处于复苏状态
从上图可以看到从1960年开始至2021年这大半个世纪以来,复合材料市场的演变历程(按体积)。除去2020年由于疫情原因,复合材料市场呈现萎靡态势,整体复合材料市场仍在不断壮大,尤其2021年达到历史新高,12.1Mt即1210万吨量级市场规模。
 
据估计,全球复合材料行业雇用约200万名员工,需要一支合格的劳动力队伍
复合材料在各行业中的持续发展,尤其是在新行业中的持续发展,需要有一支技术熟练的全球劳动力队伍——他们要在复合材料制造和加工以及设计、分析和测试方面接受全面教育和培训的有技能的全球劳动力。
 
区域复合材料市场动态反映经济增长趋势
全球复合材料市场的发展与区域经济增长相关联。随着新冠危机的爆发,地区之间在增长方面的结构性差异得到了证实。在2019-2021年,中国和新兴亚洲作为复合材料行业的主要增长动力巩固了其地位。
亚洲复合材料市场是全球最大的市场。美洲和欧洲、中东和非洲市场(EMA)的附加值仍然高于亚洲市场
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其中,EMEA(指欧洲、非洲和中东地区)地区总量达到2.8Mt,产值达到全球总产值的25%,附加价值指数为106。亚洲总量达到5.9Mt,产值达到全球总产值的43%,附加价值指数为90。全美地区总量为3.4Mt,产值达到全球总量的32%,附加价值指数为113。
未来,长期趋势将会恢复,经济增长将由新兴市场驱动。
亚洲: 中国的增长预计将超过5%的年均复合增长率,高于欧洲和美国;
印度、菲律宾、印度尼西亚和马来西亚应以类似的速度增长;
2021-2026年,所有地区的复合材料市场都将恢复增长,并且市场仍有强大的长期增长潜力,特别是在亚洲(能源、电子电气......);
在北美和欧洲,增长应该由运输业驱动(预计在2023年恢复)。同时电动和氢能汽车将快速发展,其比传统汽车更需要复合材料。
复合材料市场有望在2021年后恢复其长期发展趋势
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2复合材料应用领域之市场和趋势

2021年,复合材料多个应用领域已从新冠病毒危机中复苏。航空航天和运输业尚未恢复
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几个关键应用领域的扩展正在推动复合材料行业的增长:
复合材料行业的进一步扩张是由多个应用领域的需求增长所推动(详见附录篇),主要有三个趋势:
(1)  复合材料行业具备强大渗透力,例如风能、海洋和电气/电子 (E&E)。在这些市场中,复合材料分别占所需材料体积的 66%、52% 和 35%。此外,复合材料因为如下几个因素还具备强大的牵引力:
? 陆上和海上风力涡轮机安装稳步增长;
? 对计算机、电气设备以及电信设备的需求不断增加;
? 预计全球海洋领域将强劲增长,尤其是休闲船;
(2)  在某些因技术突破而使复合材料应用发生改变的行业中,渗透率不断提高:
? 自动化和快节奏的制造工艺满足了汽车和其他行业大规模生产的要求;
? 复合材料使新的应用成为可能,如用于火车、卡车和客车等燃料电池车以及未来飞机和船舶的储氢罐。电动汽车的兴起也推动了对复合材料的更多需求,用于整合、隔离和保护电池组;
? 在建筑和施工领域,许多复合材料产品和应用正获得越来越多的关注。由于其独特的特性(例如耐腐蚀、绝缘、质轻)。从用于加固混凝土的复合材料钢筋,到用于窗框的拉挤型材,以及复合材料屋面瓦,复合材料产品不仅能使设计更具有可持续性,还能为修复、升级或加强现有建筑、桥梁等提供有效的解决方案;
(3)  由新制造和可持续技术驱动的新兴市场:
? 由于复合材料制造价值链上的创新者,许多技术得到了升级:纤维铺设、长丝缠绕和增材制造技术的所有方面,包括 3D 打印、零件整合等;
? 新材料的开发,包括树脂和纤维,以及对可持续发展的关注,正与需要此类技术的终端用户行业的需求相匹配:热塑性树脂、生物树脂、天然纤维的兴起就是重要的例子;
? 对材料回收和再利用的兴致越来越浓,复合材料行业的主要参与者起草了诸多倡议。应用相关部门也在这一领域制定了雄心勃勃的目标,例如欧洲的风能协会承诺在2025年之前对100%涡轮机叶片进行再利用、再循环或回收;
复合材料市场有望在2021年后恢复其长期发展趋势
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上图给出的是2010-2026年全球复合材料应用市场前景图(按体积—百万吨计算)。从上图可知,由于2020年爆发的冠疫情,导致2020-2021两年时间里,复合材料应用领域增长趋势出现衰退,复合增长率也滞缓。好在疫苗的普及,疫情防控取得的阶段性胜利,复合材料市场有望在2022年开启长期发展良好趋势。
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按应用领域划分的复合材料未来主要发展趋势概述
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3可持续应用之复合材料


复合材料是世界实现可持续发展的关键推动力:

复合材料正在助力许多应用部门实现可持续发展的雄心壮志,如减少交通运输中二氧化碳排放、增加可再生能源产能或保护水资源。可再生能源能力的增长,或水资源的保护。复合材料的耐用性也有助于建造使用寿命更长的基础建筑设施和建筑产品,且在安装和使用过程中需要的资源更少。它们还使现有建筑物和城市设备的翻新和维修成为可能,避免了之前传统处理方式,比如更换和处置有关的成本和劳动密集型工作。

复合材料对生态转型贡献的一些重要例子有:

? 交通运输和工业轻量化

减少飞机等交通运输工具的重量是减少二氧化碳排放并实现零排放的主要驱动力。工业领域内,机器部件和工业设备的轻量化可以减少电力消耗。

? 促进可再生能源增长

复合材料在大型风力涡轮机叶片开发、产生更多的电力以及实现海上风电场的实施方面均发挥了至关重要的作用。

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3可持续应用之复合材料

复合材料是世界实现可持续发展的关键推动力:

复合材料正在助力许多应用部门实现可持续发展的雄心壮志,如减少交通运输中二氧化碳排放、增加可再生能源产能或保护水资源。可再生能源能力的增长,或水资源的保护。复合材料的耐用性也有助于建造使用寿命更长的基础建筑设施和建筑产品,且在安装和使用过程中需要的资源更少。它们还使现有建筑物和城市设备的翻新和维修成为可能,避免了之前传统处理方式,比如更换和处置有关的成本和劳动密集型工作。

复合材料对生态转型贡献的一些重要例子有:

? 交通运输和工业轻量化

减少飞机等交通运输工具的重量是减少二氧化碳排放并实现零排放的主要驱动力。工业领域内,机器部件和工业设备的轻量化可以减少电力消耗。

? 促进可再生能源增长

复合材料在大型风力涡轮机叶片开发、产生更多的电力以及实现海上风电场的实施方面均发挥了至关重要的作用。

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? 协助交通向零排放过渡

电动汽车电池依赖复合材料的因素有很多,包括其良好的绝缘、防水和防火性能。除了电池技术之外,在复合材料压力罐中储存氢气是燃料电池技术的基石,这使得汽车、卡车、火车、轮船以及未来的飞机都可以采用这种清洁能源。

欧洲电动汽车的生产(复合材料密集型)预计在2025年份额达到25%

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氢气代用燃料车预计未来十年内将不断增长
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? 建设坚固、耐用的基础设施
复合材料的关键特性(如耐腐蚀、抗紫外线和耐热性)允许生产的产品和基础设施能够承受最恶劣的条件(如沿海环境),并以低维护要求提供更长的使用寿命。



4探索与发现复合材料工业


制造工艺的使用比例在不同的应用领域有很大的差异
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