-
-
-
WhatsApp
Рынки и области применения композитов из стекловолокна
2025-04-06
По данным глобальной организации JEC, занимающейся производством композитов, как показано на рисунке 1, в 2022 году мировое производство композитов составит около 12,7 млн тонн, из них композитов из стекловолокна - около 4 млн тонн, темпы роста производства в 2018-2022 годах составят около 3%, Азия - самый быстрорастущий регион с точки зрения производства, на Азию приходится почти 50% мирового производства композитов. Среди них на китайский рынок пришлось около 28% мирового производства, но стоимость продукции составила около 22%.
Согласно расчетам Китайской ассоциации производителей стекловолокна, в период с 2013 по 2021 год мировой объем производства стекловолокна демонстрировал устойчивую тенденцию к росту. На фоне расширения производственных мощностей многочисленных предприятий, в 2021 году глобальный выпуск стекловолокна составил около 9,5 млн тонн, что на 11,76% больше, чем в предыдущем году. По предварительным оценкам, в 2022 году мировое производство стекловолокна превысило 10 млн тонн, как показано на рисунке 2.
2013-2022 мировой спрос на стекловолокно непрерывно растет, с быстрым ростом масштабов глобального строительства, новой энергетики, электроприборов и других отраслей промышленности, спрос на стекловолокно также растет, мировой спрос на стекловолокно в 2022 году составит около 12 миллионов тонн, см. рисунок 3, глобальное стекловолокно в основном находится в состоянии переизбытка предложения.
Китайские стекловолоконные композиты в последние годы стремительно развиваются, производство растет год от года, Китай Jushi и другие предприятия в строительстве производственных мощностей также прогрессирует постепенно, в 2023 году ожидается часть выпуска мощностей, производство стекловолокна будет поддерживать относительно быстрый рост, как видно из рисунка 4, к 2028 году производство стекловолокна в Китае может составить более 10 миллионов тонн.
Стекловолоконные композиты в основном делятся на два типа: термореактивные композиты (FRP) и термопластичные композиты (FRT). Термореактивные композиты в основном основаны на термореактивных смолах, таких как ненасыщенные полиэфирные смолы, эпоксидные смолы, фенольные смолы и т.д., а термопластичные композиты основаны на полипропиленовых смолах (PP) и полиамиде (PA). Термопластичность означает, что после обработки, полимеризации и охлаждения, при повторном нагревании он все еще может достичь текучести и может быть снова обработан и сформован. С 2013 по 2021 год темпы роста производства термопластов в Китае составят около 9%, что выше, чем у термореактивных материалов на 7,45 процентных пункта. Инвестиционный порог для производства термопластичных композитов высок, но более высокая степень автоматизации производственного процесса и возможность вторичной переработки продукции могут постепенно вытеснить термореактивные композиты. Производство термопластов увеличилось с 1,37 млн тонн до 2,74 млн тонн, а термореактивных материалов - с 2,73 млн тонн до 3,1 млн тонн, и тенденция роста термопластичных композитов очевидна.
На следующей диаграмме показано производство стекловолокна в Китае и его доля в 2012-2021 годах, видно, что мировое и китайское производство стекловолокна находится на подъеме, внутреннее производство от общего мирового производства также растет год от года, к 2020 году внутреннее производство от мирового составит около 70%. Общее мировое производство стекловолокна увеличилось с 5.3 млн тонн до 8.2 млн тонн, в то же время общее внутреннее производство стекловолокна увеличилось с 2.88 млн тонн до 5.41 млн тонн. В 2021 году внутреннее производство стекловолокна составит 6.24 млн тонн, рост за год составит 15.2%.
Стекловолоконные композиты широко используются в различных областях благодаря своему малому весу, высокой прочности и хорошим изоляционным свойствам. Ниже представлены области их применения и сфера применения.
(1) Транспорт
В связи с постоянным расширением масштабов городов, проблемы городского и междугороднего движения требуют срочного решения, и строительство транспортной сети, основанной в основном на метро и междугородних железных дорогах, не может быть отложено, и стекловолоконные композиты все чаще используются в железнодорожном транспорте высокоскоростных поездов, метро и так далее. Они также широко используются в автомобилестроении, например, в производстве кузова, дверей, капота, деталей интерьера, электронных и электрических компонентов и других деталей, которые могут снизить вес автомобиля, улучшить топливную экономичность, а также обладают хорошей ударопрочностью и безопасностью.
С непрерывным развитием технологии производства материалов, армированных стекловолокном, перспективы применения стекловолоконных композитов для облегчения веса автомобилей также становятся все более широкими. Данные показывают, что в 2013 году, во главе с Германией, европейских стран, один автомобиль с композитами из стекловолокна достигла 300-365 кг, что составляет 22,5% от веса автомобиля, США один автомобиль дозировка также достигла 200-249 кг, что составляет около 16,5% от веса автомобиля, в то время как Китай один автомобиль дозировка только 90-110 кг, что составляет всего 8% от веса автомобиля, гораздо ниже, чем средний уровень развитых стран, поэтому внутренняя потребность в Поэтому внутренняя потребность в стекловолоконных композитах имеет широкие перспективы.
(2) Аэрокосмическая промышленность
Благодаря высокой прочности и легкости они широко используются в аэрокосмической отрасли. В качестве примера можно привести детали фюзеляжей самолетов, аэродинамические крылья, хвостовые части, полы, сиденья, радиорубки, шлемы и т.д. для улучшения характеристик самолета и повышения топливной эффективности. Первоначальная разработка самолета Boeing 777 только 10% материала фюзеляжа с использованием композитных материалов, сегодня, передовые Boeing 787 самолет фюзеляж около половины использования композитных материалов, чтобы определить, является ли самолет важным показателем передовых композитных материалов в самолете на сколько приложений, стекловолокна композитов в то же время с волной-прозрачный, огнезащитный и другие специальные функции, поэтому развитие области аэрокосмической по-прежнему много Таким образом, существует еще большой потенциал для развития в аэрокосмической области.
(3) Строительство
В строительстве из него изготавливают такие конструктивные элементы, как стеновые панели, крыши и оконные рамы, а также применяют для укрепления и ремонта бетонных конструкций, улучшения сейсмических характеристик зданий, использования в ванных комнатах, бассейнах и т.д. Кроме того, благодаря своим отличным технологическим свойствам стекловолоконные композиты являются идеальным материалом для моделирования в свободной форме и могут использоваться в эстетической архитектуре. Например, здание Bank of America Plaza в Атланте увенчано поразительным золотым шпилем - уникальной конструкцией из стекловолокнистых композитов.
(4) Химическая промышленность
Благодаря отличной коррозионной стойкости, она широко используется при производстве резервуаров, трубопроводов, клапанов и другого оборудования для повышения срока службы и безопасности оборудования.
(5) Потребительские товары и торговые объекты
Промышленные редукторы, промышленные и гражданские баллоны воздушного давления, корпуса для ноутбуков и мобильных телефонов, детали для бытовой техники.
(6) Инфраструктура
Мосты, тоннели, железные дороги, порты, автомагистрали и другие объекты, являющиеся инфраструктурой, необходимой для экономического роста страны, сталкиваются со структурными проблемами во всем мире из-за многофункциональности, коррозионной стойкости и высоких нагрузок, и армированные стекловолокном термопластичные композиты играют огромную роль в строительстве, реконструкции, усилении и ремонте инфраструктуры.
(7) Электрические и электронные приборы
Благодаря хорошей электроизоляции и коррозионной стойкости, он в основном используется для изготовления электрических корпусов, электрических оригиналов и электрических компонентов, линий электропередач, включая композитные кабельные опоры, опоры для кабельных траншей и так далее.
(8) Спорт и досуг
Благодаря малому весу, высокой прочности и большой свободе дизайна, фотоэлектрические материалы нашли применение в спортивном оборудовании, таком как лыжи, теннисные ракетки, ракетки для бадминтона, велосипеды и моторные лодки.
(9) Ветроэнергетика
Энергия ветра является одним из видов устойчивой энергии, ее главной характеристикой является возобновляемость, отсутствие загрязнения окружающей среды, большие запасы, широкое распространение, лопасть ветрогенератора является наиболее важной частью ветрогенератора, поэтому требования к лопасти ветрогенератора выше, она должна отвечать требованиям высокой прочности, коррозионной стойкости, малого веса и длительного срока службы, благодаря стекловолоконным композитам можно удовлетворить вышеуказанные требования производительности, поэтому она была широко использована для производства лопастей ветрогенератора по всему миру, в В области электроэнергетической инфраструктуры композиты из стекловолокна в основном используются для изготовления композитных столбов, композитных изоляторов и так далее.
(10) Фотоэлектрическая рамка
На фоне стратегии развития "двойного углерода", зеленая энергетика стала горячей точкой и фокусом национального экономического развития, включая фотоэлектрическую промышленность. В последнее время стекловолоконные композиты используются в фотоэлектрических рамах, есть существенный прогресс, если фотоэлектрическая рама поле может частично заменить алюминиевый профиль, стекловолокно промышленности является большой сделкой. Морская фотоэлектрическая электростанция требует фотоэлектрических модулей материалы с сильными характеристиками коррозионной стойкости соляного тумана, алюминий является активным металлом, устойчивость к коррозии соляного тумана способность очень плохая, и композитные материалы без гальванической связи коррозионных, в морской фотоэлектрической электростанции является лучшим техническим решением.
2021 глобальный рынок солнечной энергии размером около 185GW, что соответствует рамке рынок около 23 млрд, из которых Китай составил 80%, около 20 млрд; 2022 В 2022 году, в связи с российско-украинской войной и ростом внутреннего спроса, взрывом компонентов, ожидается рост производственных мощностей фотоэлектрических модулей примерно на 30%, рынок каркасов составит около 30 млрд; в 2023 году рост производственных мощностей составит около 20%, ожидается, что рынок каркасов достигнет 36 млрд; в соответствии с ежегодными темпами роста в 20%, ожидается, что рынок каркасов в 2028 году может достичь сотен миллиардов, как показано на рисунке 7. Если использовать все ободки из полиуретана, армированного стекловолокном, потребуется 4 млн тонн/год стекловолокна и 1 млн тонн/год полиуретана.
