全球低碳經濟呼喚纖維增強復合材料輕量化

    近，工信部編制十二五我國新材料產業，將特種金屬功能材料、高端金屬結構材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能復合材料和前沿新材料劃定為重點新材料。我們理解和聯系所從事產業的實際，重點新材料產業提到的無機非金屬材料和高分子材料，涵蓋當前市場化的兩大復合材料，碳纖維和玻璃纖維及其增強復合材料。從有關方面獲悉，2010年碳纖維的需求量達到了5萬多噸，“十二五”年上升比率為13-15%；玻璃纖維的需求量達到450萬噸，其電子玻璃纖維達到30多萬噸，高性能玻璃纖維達到26萬噸，這個市場將在今后數年向中東、南亞、南美和金磚四國持續擴張。碳纖維和高性能玻璃纖維增強復合材料以超輕或超強及各異獨特性能進入航天航空、軍工、海洋工程、汽車工程等高端產業領域；傳統玻璃纖維增強復合材料以其輕質高強多功能大量進入國民經濟各個領域中的新興市場和前沿市場。這兩大類復合材料在近幾年擁有如此大的應用市場，其重要的是低碳經濟的強大推進。兩大主體材料市場化中，高強高模的閉孔泡沫、納米和石墨烯等新材料和尖端功能材料，賦予了碳纖維和玻璃纖維增強復合材料更輕、強度和模量更高。因此，碳纖和玻纖增強復合材料不僅成為當前低碳經濟市場選材料，其高性能復合材料也成為國際重要的戰略新材料。
    在航空領域中，圍繞低碳經濟這個軸心，美國波音和歐洲空客加大了對碳纖維復合材料的采用。由日本東麗公司提供的高性能碳纖維已應用在波音787、空客A380、A350等機型，其復合材料的占有量分別為50%、30%、62%。這種輕型空客，節省燃油達20%以上，節省維修費用30%，油耗每百千米在3升-2.5升。不久，汽車的超輕量化也開始在一些豪華型轎車上進行試驗，東麗與日產、本田公司和東京大學合作，將于2015年聯合推出“碳纖復材汽車”，相比目前汽車輕40%，節省燃油30%。德國SGL三菱合資公司與寶馬萊比錫工廠合作研發碳纖復材車將于2013年上市。美國Composite Castinas公司已開發了輕量化的碳纖復材四缸發動機組，重量比鋁制件輕40-50%，將逐步替代福特和馬自達有關車型部件。在我國，碳纖復材芯導線、海上風機葉片、大飛機工程、海洋工程等項目都在一步步實施，以輕量化實現高端產業的低碳經濟。
    2010年，碳纖與玻纖的市場份額為1