再生碳纤维市场规模及份额
再生碳纤维市场分析
再生碳纤维市场规模预计到2025年为1.9763亿美元,预计到2030年将达到3.8184亿美元,预测期内复合年增长率为13.65% (2025-2030)。追求净零承诺的航空航天、汽车和风能原始设备制造商不断增长的需求是主要的增长催化剂。从欧洲循环经济指令到新的美国联邦采购规则,监管推动力正在收紧复合废物的处置要求,并加速低碳材料的商业化。与此同时,闭环溶剂分解等技术进步可以同时回收树脂和纤维,在节省能源的同时开辟新的收入来源。热解仍然是当今的主导工艺,但化学方法正在迅速扩大规模,这表明到 2030 年技术组合将更加多样化。
关键报告要点
- 按产品类型划分,短切纤维将在 2024 年占据 61% 的收入份额,预计到 2030 年复合年增长率将达到 13.8%。
- 按来源划分,航空航天废料将在 2024 年占据再生碳纤维市场份额的 45%,预计该细分市场的复合年增长率将在 2024 年以 14.03% 的复合年增长率增长。
- 从回收工艺来看,热解在 2024 年占据了 70% 的市场份额,而溶剂分解预计到 2030 年复合年增长率最高,为 15.5%。
- 从基体来看,2024 年热固性复合材料占再生碳纤维市场规模的 67%;到 2030 年,热塑性复合材料的复合年增长率将达到 15.66%。
- 从最终用户行业来看,航空航天和国防将占据主导地位,到 2024 年将占据 37% 的份额;预计到 2030 年,汽车行业的复合年增长率将达到最快的 14.1%。
- 按地区划分,北美到 2024 年将占据 38% 的份额;到 2030 年,欧洲的复合年增长率预计将达到 14.12%。
全球再生碳纤维市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 循环经济指令 | +3.2% | 欧洲和北美 | 中期(2-4年) |
| OEM净零排放目标 | +2.8% | 全球(以欧洲为中心) | 中期(2-4年) |
| 报废风力涡轮机 | +2.1% | 欧洲 | 短期(≤ 2 年) |
| 风能中的碳纤维废料回收 | +1.8% | 欧洲和北美 | 中期(2-4年) |
| 成本再生碳纤维的有效性 | +2.5 | 全球 | 短期 |
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循环经济要求加速复合废物转移
大西洋两岸的政策制定者正在加强对复合废物流的监管,促使制造商采用回收解决方案。布鲁塞尔正在评估 2029 年机动车中原生碳纤维的禁令,以减轻与处置相关的健康风险,这将迅速将需求转向回收等级。英国将再生碳燃料纳入其低碳指令,拓宽了废物衍生材料的市场机会。在美国,修订后的《联邦采购条例》指示各机构青睐由回收材料制成的产品,为回收复合材料制定了可预测的基线采购量[1]联邦采购条例,“可持续采购”,federalregister.gov。
OEM净零目标为电动汽车中的可回收成分提供燃料
汽车原始设备制造商正在接受严格的审查,以实现供应链脱碳。沃尔沃汽车计划到 2030 年在每辆新车中嵌入 35% 的回收和生物基材料,同时到 2040 年实现接近零排放的材料。同样,Rivian 计划到 2030 年将其车队从摇篮到大门的足迹减少一半,将金属的回收含量提高到至少 70%,并将 82.3% 的运营废物从垃圾填埋场转移。这些承诺转化为长期供应协议,锁定了内饰、车身底部和电池组结构对回收碳纤维的需求。
报废风力涡轮机供应高质量废料的激增
欧洲将淘汰越来越多的第一代风力发电设备,到 2030 年,仅法国就将生产近 100 万吨叶片材料。DecomBlades 联盟已发布标准化规范,允许回收每个 bl 的 85-95%ade,为回收商提供大量且可预测的原料。弗吉尼亚理工大学和 ZEBRA 项目的研发计划正在试点专为化学可回收性而设计的热塑性叶片架构,进一步使涡轮机生命周期与循环经济目标保持一致。
再生碳纤维的成本效益
实验室的突破已使再生纤维的材料成本降至 12 美元/公斤以下,而原生纤维的材料成本为 33 美元/公斤。节能效果同样引人注目:ELG 碳纤维和 Aerocircular 的闭环飞机回收系统仅消耗原始生产能源的十分之一,同时每加工一吨纤维可减少 20 吨二氧化碳当量。较低的生命周期成本正在成为大批量汽车和消费类应用的主要卖点。
约束影响分析
| 替代品的可用性 | −1.9% | 全球 | 长期(≥ 4 年) |
| 不协调的废料物流 | −2.4% | 全球(强调北美) | 中期(2-4 年) |
| 供应链安全 | -1.7% | 全球,重点关注北美 | 中期 |
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各种替代品的可用性
大麻、剑麻和竹子增强聚合物等天然纤维复合材料正在引起汽车行业的兴趣生物降解性和成本排名靠前的轻量化策略。新型石墨烯增强碳纤维以最少的添加剂用量提供 225% 的强度增加,是一种以性能为导向的替代品,可以取代航空和体育用品中的一些回收等级[2]石墨烯委员会工作人员,“石墨烯增强碳纤维,” thegraphenecouncil.org。随着这些竞争材料大规模获得认证,再生碳纤维将需要保持其价格优势以维持其份额。
不协调的废料物流ics 推动原料变化
碎片化的收集网络和不一致的分类系统产生的原料纤维长度、树脂含量和机械性能不均匀。缺乏专门的测试协议意味着连续纤维的传统标准通常适用于回收材料,导致批次被拒收和更高的鉴定成本。在航空航天领域,公差阈值很窄,变异性可能会使再生纤维失去结构部件的资格,限制对次要部件的渗透,直到数字护照和认证框架获得更广泛的关注。
细分市场分析
按产品类型:短切纤维的多功能性巩固其领导地位
短切再生碳纤维占据了 61% 的再生碳纤维市场到 2024 年,复合年增长率将达到 13.8%,到 2030 年。它与压缩成型和注射工艺的兼容性让一家供应商以合理的价格生产批量成型零件,例如支架、外壳和电池外壳。该领域的吸引力归功于改进的施胶化学物质,可提高热塑性基质内的粘合力,产生满足大多数汽车引擎盖下规格的拉伸强度。与此同时,研磨纤维仍然受到青睐,可用于复合到需要增强导电性和导热性的树脂中,支持电子器件外壳和燃料电池双极板的生长。
悉尼大学的实验室成果报告称,使用两相热解-氧化序列可最大程度地减少纤维表面损伤,可保留高达 90% 的原始拉伸强度。随着供应规模的扩大,短切纤维的稳健性和单位成本的下降预计将巩固其主导地位,特别是随着原始设备制造商扩展铝塑混合结构,该结构集成了短纤维增强插入件以增加刚度。
来源:航空航天废料树立了质量基准
航空航天级边角料和固化层压板废料在 2024 年占全球供应量的 45%,并将最快增长到 2030 年,受益于富含复合材料的机身加速退役和下一代项目产生的废物增加。 Lenovo ThinkPad X1 Carbon Gen 12 展示了将航空航天纤维实时插入消费电子产品中,增强了回收商将优质纤维重新定向到成本敏感细分市场的能力。随着电动汽车的普及,汽车废料排名第二,其次是风能、运动器材和工业零部件。 ELG Carbon Fibre-Aerocircular 等闭环合作展示了航空航天回收如何能够抑制每吨纤维排放 20 吨二氧化碳,同时为二级供应商创造可盈利的二次原材料。
按回收工艺:热解领先,但溶剂分解攀登曲线
热解控制了 70% 的回收量由于已建立的工业基础设施以及无需预分选即可处理混合基质废料的能力,2024 年的吞吐量将达到 NG。然而,氧化表面粗糙度导致的纤维降级仍然是航空航天再利用的一个限制。溶剂分解以 15.5% 的复合年增长率推进,在较温和的温度下将树脂溶解在超临界或催化溶剂系统中,从而保持接近原始的模量,同时释放溶解的树脂部分以供化学再利用。橡树岭国家实验室的动态交联协议证明了 100% 的材料回收率和多次再处理周期,没有机械损失。微波辅助化学路线和熔盐解聚通过在 200 °C(而不是 400-700 °C)下回收,进一步减少了能源消耗。
按基体兼容性:热固性材料共享面临长期侵蚀
热固性复合材料占 2024 年回收碳纤维市场规模的 67%,反映了环氧基预浸料的历史主导地位航空航天和风能领域。最近对 rCF 短纤维纱线的研究表明,悬垂性和拉伸特性得到改善,允许复杂的几何形状成型,同时保持可接受的机械性能。尽管如此,由于原始设备制造商看重电动汽车平台的快速循环时间和可焊性,热塑性塑料的需求仍将继续增长,到 2030 年复合年增长率将达到 15.66%。界面剪切测试证实,聚醚-酮-酮等更致密的基体与再生纤维具有更高的粘合强度,缩小了历史性能差距。
按最终用户行业:航空航天稳定、汽车加速
航空航天和国防应用在 2024 年占据 37% 的份额,主要是在整流罩、支架和座椅部件等非关键结构中。空中客车公司正在试验用于碳纤维的生物丙烯腈前体,以减少范围 3 排放,在演示机 H145 直升机机头面板中显示出等效性。麻省理工学院的纳米缝合技术最终嵌入了碳层压层之间的纳米管,将抗分层性能提高了 62%,并有可能扩大主要部件中回收增强材料的设计窗口。
汽车行业的复合年增长率最快,到 2030 年将达到 14.1%,该行业正在将回收纤维引入电池外壳、车顶板、座椅靠背和 A 级内饰。重量减轻直接转化为电动汽车续航里程的延长,从而在排放要求和材料替代之间形成良性循环。风能、体育用品和工业机械共同形成了多元化的尾巴,在托盘、消费电子产品和建筑材料等大批量应用中吸收低等级纤维。
地理分析
由于深厚的航空航天供应链和有利的采购,北美在 2024 年以 38% 的份额引领再生碳纤维市场政策。更新的联邦采购法规要求各机构优先选择回收的材料内容,保证针对国防维持工作流的回收商的基线承购量。美国能源部 2024 年供应链审查将碳纤维复合材料标记为能源转型硬件的关键,并认可回收作为国内弹性杠杆。加拿大的省级激励措施同样令人鼓舞,资助数吨级试点设施,将航空航天废料转化为铁路内饰和体育用品嵌件的颗粒。
在严格的处置规则、成熟的风能退役框架和国家工业脱碳路线图的支持下,欧洲预计将以 14.12% 的复合年增长率成为增长最快的地区。欧盟到 2029 年禁止在机动车中使用原生碳纤维的前景已经促使日本供应商将回收纳入出口战略。 DecomBlades 和 ZEBRA 可回收刀片等并行举措表明了该地区标准化的意图制定跨境复合填海技术规范。
亚太地区仍然是战略增长前沿。日本生产商控制着全球一半以上的原始产能,并正在带头进行闭环试点,以保障欧洲市场准入。在中国,风能装置和电动汽车销量的增加正在催生国内需求以及对微波裂解和熔盐解聚工厂的政策补助。从中期来看,加工设备的区域成本领先地位和不断扩大的废料池应该会巩固亚洲作为再生碳纤维供应商和消费者的角色。
竞争格局
再生碳纤维市场的顶级公司
再生碳纤维市场表现出适度的碎片化,既有传统纤维生产商、专业回收商、以及风险投资支持的颠覆者。 SG等老牌企业L Carbon、东丽和三菱化学正在垂直整合收集和加工,以确保自备原料和质量控制。初创企业正在注入专有化学和数字化技术。
最新行业发展
- 2023 年 10 月:Procotex 子公司 Apply Carbon 委托建造世界上第一座全自动回收碳纤维工厂,每年可生产 4,000 吨电子产品、汽车零部件和氢燃料电池组件。
- 3 月2023 年:TEJIN LIMITED 旗下的 Teijin Carbon 推出了 Tenax Next,这是一个圆形碳纤维品牌,专为航空航天和汽车应用的闭环采用而设计。
FAQs
目前再生碳纤维市场规模有多大?
2024年再生碳纤维市场规模为1.9763亿美元,预计将达到1.9763亿美元到 2030 年将达到 3.8184 亿。
哪个地区的再生碳纤维增长最快?
预计欧洲注册速度最快在严格的循环经济指令和风力涡轮机退役的推动下,到 2030 年复合年增长率将达到 14.12%。
为什么短切再生碳纤维得到如此广泛的使用?
短切纤维占主导地位,因为它可以轻松集成到大批量成型技术中,并为汽车和消费品提供有利的性价比。
回收复合材料中的溶剂分解与热解有何不同?
溶剂分解在较低温度下以化学方式溶解树脂,保持接近原始纤维的性能并允许潜在的树脂回收,而热解则热分解基质并可降解纤维。
广泛采用再生碳纤维的主要障碍是什么?
主要障碍包括由于废料回收不统一而导致原料质量不一致。物流和来自天然纤维复合材料和石墨烯增强纤维等替代材料的竞争。
这个再生碳纤维市场涵盖哪些年份,2024年的市场规模是多少?
2024 年,再生碳纤维市场规模估计为 1.739 亿美元。该报告涵盖了再生碳纤维市场历年市场规模:2019年、2020年、2021年、2022年、2023年和2024年。报告还预测了再生碳纤维市场历年规模:2025年、2026年、2027年、2028年、2029年和2030年。





