瞻觀前沿

美國太平洋西北國家實驗室的科學(xué)家設(shè)計了一種復(fù)合裝飾材料，可以儲存更多二氧化碳，提供了一種既符合建筑規(guī)范，又比標準復(fù)合飾面板便宜的負碳選擇。研究人員于18日在美國化學(xué)會春季會議上公布了該研究結(jié)果。研究人員表示，除了幾種水泥外，負碳復(fù)合材料很少。新開發(fā)的復(fù)合飾面板是第一批在其生命周期中呈現(xiàn)明顯碳負排放的復(fù)合材料之一。

此次，研究團隊使用低品質(zhì)褐煤和木質(zhì)素作為復(fù)合飾面板的填料。為了使這兩種材料與塑料混合并附著在塑料上，研究團隊需要在顆粒表面添加酯官能團。為了測試這種方法的可行性，團隊利用一個經(jīng)典的化學(xué)反應(yīng)，即在二氧化碳和一種名為苯酚的官能團之間形成一種新的化學(xué)鍵。經(jīng)過反應(yīng)后，木質(zhì)素和煤粒的二氧化碳含量為2%—5%。然后，他們將不同比例的這些顆粒與高密度聚乙烯混合，形成棕黑色復(fù)合材料，并測試所產(chǎn)生的性能。含有80%填料的復(fù)合材料最大限度地提高了二氧化碳存儲量，同時也符合國際建筑規(guī)范要求的強度和耐久性。

研究人員介紹說，如果把美國每年銷售的10多億裝飾材料換成新開發(fā)的不含二氧化碳的復(fù)合板，可封存25萬噸二氧化碳，相當于5.4萬輛汽車一年的排放量。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

技術(shù)價值觀察

我國復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為基質(zhì)材料和增強劑材料，中游按照集體材料不同分為樹脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、水泥基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料，下游領(lǐng)域包括航天領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、風電領(lǐng)域等。

科學(xué)家設(shè)計出一種負碳復(fù)合裝飾材料，可以儲存更多二氧化碳，減緩全球變暖。因此，從復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈上看，該材料處于產(chǎn)業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié)。

宏觀市場觀察

——建筑領(lǐng)域復(fù)合材料需求最大

2021年，根據(jù)JEC披露的數(shù)據(jù)，復(fù)合材料下游需求中，建筑需求最高，高達27%，其次為運輸，下游占比約為27%。在能源領(lǐng)域，非政府對風能的監(jiān)管和補貼促進了能源用復(fù)合材料的增長，電子電器領(lǐng)域應(yīng)用的增長主要集中于亞洲，同時，由于疫情影響，航空航天用復(fù)合材料需求下降較為明顯。

——全球復(fù)合材料市場規(guī)模

近年來，在全球經(jīng)濟環(huán)境不景氣等大環(huán)境影響下，全球復(fù)合材料市場結(jié)構(gòu)正在逐步發(fā)生變化，美、日、歐等發(fā)達國家和地區(qū)復(fù)合材料市場相對飽和，增速較為緩慢。亞太地區(qū)由于長期以來人均復(fù)合材料消費水平和市場需求空間大，增速較快，而總體促進了復(fù)合材料行業(yè)穩(wěn)定增長。根據(jù)Grand View Research的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年全球復(fù)合材料市場價值達到860億元左右，受疫情影響，較2019年有所下降。2021年，市場規(guī)模上升到888億美元。

——中國為復(fù)合材料專利最多的國家

目前，全球復(fù)合材料第一大技術(shù)來源國為中國，中國復(fù)合材料專利申請量占全球復(fù)合材料專利總申請量的78%;其次是日本，日本復(fù)合材料專利申請量占全球復(fù)合材料專利總申請量的12%。美國和韓國雖然排名第三和第四，但是與排名第一的中國專利申請量差距較大。

——中國復(fù)合材料產(chǎn)量

由于我國人均復(fù)合材料消費量低、市場空間大，近年來產(chǎn)量呈不斷上升趨勢。根據(jù)DDFiberglass 披露的數(shù)據(jù)，2021年，我國復(fù)合材料產(chǎn)量約為360萬噸。

(注：統(tǒng)計口徑為包括纖維增強材料和有機基質(zhì)，包括玻璃纖維增強聚合物(GFRP)、碳纖維增強聚合物 (CFRP)、芳綸、天然纖維增強復(fù)合材料等。)

——中國復(fù)合材料行業(yè)市場規(guī)模

隨著新能源汽車、高端制造、軍工等行業(yè)的快速發(fā)展，我國制造業(yè)越來越注重輕量化，因此塑性強的復(fù)合材料需求不斷增加。2021年，在疫情得到有效控制以及下游需求的不斷增長下，我國復(fù)合材料發(fā)展較好。根據(jù)DDFiberglass的數(shù)據(jù)，我國復(fù)合材料在全球約占30%的市場份額，據(jù)此測算2021年我國復(fù)合材料的市場規(guī)模為1782億元。

——行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，新能源、環(huán)保、高端裝備制造等其他新興產(chǎn)業(yè)的加快發(fā)展，國內(nèi)高性能纖維復(fù)合材料需求將日漸強勁。其中交通運輸、工業(yè)設(shè)備發(fā)展推動高分子復(fù)合材料增長潛力很大，從子行業(yè)應(yīng)用看，航天航空、汽車、風電等行業(yè)需求增長力度較強。根據(jù)全球預(yù)測增速6.6%測算，到2027年，中國復(fù)合材料市場規(guī)模有望達到2615億元。

中國復(fù)合材料技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)強關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華南和華東地區(qū)，并且以廣東、福建省深為重點發(fā)展區(qū)域，未來布局復(fù)合材料技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華南、華東地區(qū)優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點關(guān)注廣東省廣州市天河區(qū)、福建省福州市鼓樓區(qū)及廣東省深圳市福田區(qū)所處的復(fù)合材料相關(guān)企業(yè)，以及該地方對于復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場的潛力空間。

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標簽： 復(fù)合材料 中國 需求 隨筆