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1、2023年中国复合材料产业链图谱研究分析(附产业链全景图)2、性能优异的复合材料:“风光”领域的王者之材3、寿光西公孙村梁德元,被抓判刑

2023年中国复合材料产业链图谱研究分析(附产业链全景图)

中商情报网讯:复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。复合材料具有轻量化、高强度化、智能化、多功能化、绿色环保等优良特性,是国家鼓励发展的战略新兴产业,广泛应用于汽车工业、航空航天、轨道交通以及风电新能源等领域。近年来,随着下游产业景气度向好,复合材料市场需求持续增长,行业发展前景广阔。

一、产业链

复合材料产业链上游为基体和增强体材料,基体包括金属基、树脂基、陶瓷基、碳基等,增强体包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维等;产业链中游为复合材料的生产制造过程,根据基体的不同可分为树脂基复合材料、碳基复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料等;下游广泛应用于航空航天、汽车工业、新能源、电子电气、医学和建筑等领域。

资料来源:中商产业研究院整理

二、上游分析

复合材料产业链上游原材料主要包括基体材料和增强体材料两大类。其中,基体材料分为金属和非金属两大类,金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金,非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须等。

1.有色金属产量

有色金属是国民经济发展的基础材料,航空、航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑、家电等绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国有色金属行业深度调查及投融资战略研究报告》显示,近年来,我国十种有色金属产量呈增长趋势,2022年我国十种有色金属产量达6793.60万吨,同比增长4.89%。中商产业研究院分析师预测,2023年中国十种有色金属产量将达到7039.28万吨,2024年将达到7293.84万吨。

数据来源:中商产业研究院数据库

2.环氧树脂产量

环氧树脂具有绝缘性好、防腐性好、稳定性好、耐热性好、力学性能高、内聚力强、分子结构致密、粘接性能优异、固化收缩率小等特点,被广泛应用于复合材料、涂料及胶粘剂以及电子电气等各个领域。中商产业研究院发布的《2022-2027全球及中国环氧树脂行业深度研究报告》显示,我国是世界上最大的环氧树脂生产国,2022年产量约为141万吨,近五年年均复合增长率为1.97%。中商产业研究院分析师预测,2023年中国环氧树脂产量将达到144万吨,2024年达到147万吨。

数据来源:中商产业研究院

3.玻璃纤维产量

玻璃纤维是一种人造无机纤维,将矿石原料如叶蜡石、高岭土、石灰石等熔制成玻璃,在熔融状态下借外力牵引成极细的纤维状材料。近年来,我国玻璃纤维产量保持增长趋势。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国玻璃纤维市场调查及投资建议报告》显示,2022年中国玻璃纤维产量达687万吨,同比增长10.10%。中商产业研究院分析师预测,2023年中国玻璃纤维产量将达到756万吨,2024年将达到832万吨。

数据来源:中国玻璃纤维工业协会、中商产业研究院整

我国玻璃纤维行业市场集中度较高,按产能情况统计,中国巨石、泰山玻纤、国际复材三家企业市场份额合计占比达到60%以上,行业已形成较明显的寡头竞争格局。

数据来源:中商产业研究院整理

4.碳纤维供应量

碳纤维被誉为“工业黄金”“新材料之王”,具有比强度高、比模量高、耐腐蚀、耐疲劳、耐高温等特点,是航空航天、国防军工、交通、新能源、海洋工程等领域不可或缺的重要战略材料。中商产业研究院发布的《2024-2029年中国碳纤维行业市场调查与投资前景研究报告》显示,2022年国产碳纤维供应量达到4.5万吨,首次高于进口量。中商产业研究院分析师预测,2023年国产碳纤维供应量将达6.7万吨,2024年达到10.1万吨。

数据来源:中商产业研究院整理

当前我国国内主要的碳纤维制造商包括中复神鹰、吉林碳谷、吉林宝旌、江苏恒神、光威复材等。其中,吉林碳谷以原丝生产为主;吉林宝旌和兰州蓝星以大丝束碳纤维生产为主,江苏恒神和兰州蓝星兼备原丝生产和碳纤维生产能力;其他公司产能主要集中在高性能碳和小丝束碳纤维。数据显示,中复神鹰和吉林碳谷+吉林宝笙产能占比均为24%;其次江苏恒神,占比15%;光威复材占比14%。

资料来源:中商产业研究院整理

三、中游分析

1.全球复合材料市场规模

与传统材料相比,复合材料具有更坚固、更轻便、性能好、低碳和低能耗等特性,广泛应用于汽车工业、航空航天、建筑工程、能源、军事等领域。近年来,随着下游行业快速发展,复合材料市场需求快速增长,全球复合材料市场规模不断扩大。中商产业研究院发布的《2019-2025年中国复合材料市场调查及投资咨询报告》显示,2022年全球复合材料市场规模为6771亿元,近五年年均复合增长率为9.81%。中商产业研究院分析师预测,2023年全球复合材料市场规模将增至7435亿元,2024年将增至8164亿元。

数据来源:中国复合材料工业协会、中商产业研究院整理

2.全球复合材料市场结构

从细分市场来看,根据基体材料的不同,复合材料可以分为树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料等。其中树脂基复合材料因密度小、比强度和比模量高、疲劳强度高、破损安全特性好、耐腐蚀性能和耐热性强、介电性能和透电磁波性能好等优势,已经成为应用最广、发展最快的复合材料,在复合材料中的占比超过80%。

数据来源:中国复合材料学会、中商产业研究院整理

3.中国复合材料市场规模

目前,中国、欧洲和北美的复合材料市场占据了全球主要市场份额,市场规模分别占比38.1%、17.2%和25.5%,我国已成为全球最重要的复合材料制品产地之一。中商产业研究院发布的《2019-2025年中国复合材料市场调查及投资咨询报告》显示,2022年中国复合材料市场规模达到2580亿元左右(未包括CCL覆铜板、天然纤维复合材料及金属基复合材料等),较上年增长7.5%,近五年年均复合增长率为10.90%。中商产业研究院分析师预测,2023年中国复合材料市场规模将增至2861亿元,2024年将增至3173亿元。

数据来源:中国复合材料学会、中商产业研究院整理

4.碳纤维树脂基复合材料市场规模

目前,碳纤维树脂基复合材料已成为复合材料市场快速增长的主要推动力。受益于下游风电市场的爆发性增长以及航空航天、国防军工市场的亮眼表现,中国碳纤维树脂基复合材料市场规模快速增长。中商产业研究院发布的《2019-2025年中国复合材料市场调查及投资咨询报告》显示,2022年中国碳纤维树脂基复合材料市场规模已达到468.96亿元,2019-2022年期间的年均复合增长率为24.55%。中商产业研究院分析师预测,2023年中国碳纤维树脂基复合材料市场规模将达到584.40亿元,2024年将达到725.82亿元。

数据来源:中国复合材料工业协会、中商产业研究院整理

5.复合材料行业上市企业

目前,我国复合材料行业细分领域众多,下游应用广泛,行业所涉及的企业数量众多。其中,碳纤维复合材料龙头包括光威复材、中航高科、康达新材、中复神鹰等;玻璃纤维复合材料龙头企业包括中国巨石、中材科技等。从地区分布来看,主要分布在广东、山东、江苏等省份。

资料来源:中商产业研究院整理

四、下游分析

1.复合材料应用领域占比

从应用领域来看,随着国产大飞机C919的全球商业首航成功,以及中国军工实力的快速增加,航空航天成为中国复合材料增长最快的领域,中国航空航天复合材料市场占比达到25.04%。此外,随着风电叶片的大型化趋势,碳纤维复合材料等先进复合材料凭借更加优异的比强度等性能,已受到国际国内先进风电设备厂商的关注,中国用于风电发电行业的复合材料市场占比达到15%左右。

数据来源:中国复合材料工业协会、中商产业研究院整理

2.航空航天装备

航空装备是我国高端装备制造领域重点发展的领域,是指任何用于航空运输、军事航空或民航的飞机、直升机、无人机及其配套的设备和附件等。近年来,中国航空装备市场规模持续扩大,中商产业研究院发布的《2023-2028年中国航空装备行业市场前景预测及未来发展趋势研究报告》显示,2022年中国航空装备市场规模达1275亿元,近五年年均复合增长率为10.83%。中商产业研究院分析师预测,2023年中国航空装备市场规模将达1390亿元,2024年将达到1541亿元。

数据来源:中商产业研究院整理

3.风电叶片

风电叶片是一个由复合材料制成的薄壳结构,一般由根部、外壳和加强筋或梁三部分组成,复合材料在整个风电叶片中的重量一般占到90%以上。中商产业研究院发布的《2022—2027年中国风电叶片行业调研及投资风险研究预测报告》显示,2022年中国风电叶片市场规模约为371亿元,同比增长26.19%,中商产业研究院分析师预测,到2025年中国风电叶片市场规模将增长至562亿元。

数据来源:中商产业研究院整理

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国复合材料市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、行业研究报告、行业白皮书、商业计划书、可行性研究报告、园区产业规划、产业链招商图谱、产业招商指引、产业链招商考察&推介会等服务。

性能优异的复合材料:“风光”领域的王者之材

在全球能源结构向低碳化转变、能源消费结构不断优化的背景下,可再生能源需求持续增长的趋势具备确定性。虽然面临当前的挑战,但总体而言,可再生能源仍然是复合材料的一个巨大且不断增长的市场领域,因为这些材料长期以来一直用于各种与可再生能源相关的应用,尤其是风力涡轮机叶片、光伏支架等。

风电产业:复合材料产业的中流砥柱

作为复合材料重要的终端市场,风电是当前碳纤维最大下游需求来源。风力发电产业的发展直接影响复合材料行业的市场规模,进而影响企业收入规模。

风电叶片主要由树脂基体(36%)、增强材料(28%)、芯材(12%)、粘接剂(11%)等组成,树脂基体主要提供叶片的韧性与耐久度,增强纤维材料则主要提供叶片结构的刚度与强度。

复合材料在比强度、比模量上具有技术材料无可比拟的优越性,因此成为目前大型风力发电叶片的首选材料。复合材料在整个风电叶片中的重量一般占到90%以上。其中承力结构由玻璃纤维或碳纤维复合材料组成,赋予结构较强的力学性能。复合材料叶片一般由根部、外壳和加强筋或梁三部分组成,与同级别高模玻纤主梁相比,采用碳纤维可实现减重20-30%。以122m长叶片为例,叶片重量的减轻可以大幅降低因自重传递到主机上的载荷,进而可以减少轮毂、机舱、塔架和桩基等结构部件15%~20%的重量,有效降低风机10%以上的整体成本。

风电叶片迎风面碳纤维主梁

第一批大规模的商业风力发电场包括额定功率为1 MW或更小的涡轮机,通常配有玻璃纤维增强叶片,长度通常在10至15米之间。如今,海上涡轮机的额定功率通常为6至9MW,叶片长65-80米,并且越来越长,例如2021年维斯塔斯(丹麦Vestas)推出的15MW、115米长的V236-15.0兆瓦海上风机叶片。

风电碳纤维主梁与叶片长度的关系

此外,在海上风电领域,许多开发工作都与浮动海上风电平台有关。漂浮在水面上的平台使风能开发比许多安装在浅水的固定基础涡轮机更靠近海岸。在不同的开发阶段有许多不同的浮动平台概念,其中许多使用复合材料。

复合材料TC接头取代了海上风力发电机应用中传统的导管架基础接头

在过去几年中,除了堆放在垃圾填埋场之外,如何在其寿命终期(end of life ,EOL)处理退役的风力涡轮机叶片也一直是风能公司关注的焦点。风电叶片供应链上的公司正在开发许多解决方案。

例如,2021年,西门子Gamesa率先将其可回收叶片推向海上风电市场,并于2022年7月在德国安装了首批叶片。2022年,该公司还为陆上风电项目推出了新的可回收叶片版本Recyclable Blade。可回收叶片采用环氧树脂和Aditya Birla的可回收胺固化剂制成,使树脂在叶片的EOL时更容易与纤维分离。

目前海上风电的发展,需要更长叶片、更大功率的风机,对碳纤维的需求也就更高,而海上风电的特殊性,使碳纤维在海上风电中应用的潜在机会更多。

我国风电连续多年新增机居全球首位,全球第一风电大国,也是全球最大的风电零部件制造供应链基地。超大型风电光伏基地、海上风电和低速风电开发持续发展中,伴随着这些发展方向,像整套风电机组、海上升压站、海底电缆、运输吊装设备和大型化的叶片、齿轮箱等也会跟着发展。风力发电机叶片正朝着大型化方向发展,这对材料的比强度、比刚度和耐疲劳性提出了更高的要求。

从工艺上看,碳纤维复合材料主梁的成型工艺主要有碳纤维织物真空灌注、预浸料成型、拉挤工艺3种。其中前两者在叶片中应用较早,技术成熟,但随着叶片大型化对重量要求提高,拉挤工艺逐渐成为主流。

复合材料为光伏设备带来新的曙光

光伏作为新能源发电的最佳选择之一,是未来最具确定性的产业赛道。碳纤维在光伏中应用在这几年异军突起,这得益于光伏领域对大尺寸热场的要求。传统的石墨材料无法满足大尺寸坩埚的强度要求,碳碳复合材料成了主流。

碳-碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料。具有低密度(<2.0g/cm3)、高强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、摩擦性能好,以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点,是如今在1650℃以上应用的少数备选材料,最高理论温度更高达2600℃,因此被认为是最有发展前途的高温材料之一。

光伏产业中所使用的碳-碳复合材料主要是用于制造坩埚,作为熔炼多晶硅或单晶硅的器皿,在氢化炉热场、直拉单晶热场、多晶铸锭炉热场、太阳能电池镀膜等工艺作为关键设备。以往此类坩埚主要利用高纯石墨制造,但高纯石墨为国外控制,而且随着拉硅单晶炉和多晶铸锭炉生产设备的大型化,石墨材料难以满足。碳碳复合材料具有可设计性和良好的热物理性能,和石墨热场材料相比,具有非常大的优势。

光伏产业中使用的碳碳复合材料坩埚

此外,碳纤维辊可以用于光伏膜的生产、分切中。传统的金属辊筒,自身重量大,机器启动速度慢,惯性大,不仅耗能多、原料损耗大,对生产效率也产生一定的影响。而碳纤维辊具备轻量化、不易磨损、压力均匀、易调节、高精度等优点。

光伏行业中的碳纤维刮胶片和用于光伏膜生产的碳纤维辊

在光伏电池组件中,玻璃纤维增强聚氨酯复合材料边框,拥有优秀的材料性能。同时,作为一种非金属材料解决方案,玻璃纤维聚氨酯复合材料边框还拥有金属边框所不具备的优势,可以为光伏组件制造商带来明显的降本增效。玻璃纤维聚氨酯复合材料力学性能优异,其轴向拉伸强度远远高于传统铝合金材料。同时,其还具有很强的耐盐雾和耐化学腐蚀性能。

光伏组件采用非金属边框封装后,大大降低了形成漏电回路的可能性,有助于减少PID电势诱导衰减现象的产生。PID效应的危害使得电池组件的功率衰减,减少发电量。因此,减少PID现象可以提高电池板的发电效率。

光伏的支架,也正从传统的金属材料慢慢转向复合材料,玻纤增强复材光伏支架多应用于地域空旷、环境恶劣的户外,常年经受高低温、风、雨、强日照的影响,在实际运行中面临的是诸多因素共同影响下的老化,其老化速度更快,而在复合材料诸多老化研究中,目前大多研究的是单一因素下的老化评估,因此开展支架材料多因子老化试验,评估老化性能,对光伏系统的安全运行具有重要意义。

支架的增强材料除了玻璃纤维,也有很多企业选择了高强耐腐蚀性能好、耐侯性能更好的玄武岩纤维。例如,2022年10月,潍坊中创新材料科技有限公司宣布成功开发出国内首台玄武岩纤维光伏支架。

2023年3月5日,北京连续玄武岩纤维科技有限公司与中能华安大数据有限公司就玄武岩纤维光伏支架生产供应订单签署合作协议。

在其他可再生能源技术中的应用

还有其他可再生能源部门也采用复合材料。例如,一种有前途的海洋能源技术是波浪能转换器(wave energy converters,WEC),它可以利用海浪运动来发电。2021,瑞典CorPower Ocean公司建造了第一个全尺寸的纤维缠绕玻璃纤维增强复合材料(GFRP)浮标状WEC的原型,该公司希望到2025年将其扩大为工业规模的海洋能源农场。截至2022年10月,该公司已成功对许多系统部件进行了干态测试,并于2022年11月前将其第一个原型安装在海上进行水中测试。

寿光西公孙村梁德元,被抓判刑

黑恶不除

百姓难安

2015年6月27日,王某亭与李某杰因索要手机问题在寿光市圣城街道西公孙村梁德元家门口处发生纠纷,梁德元遂上前殴打李某杰,并持铁锨将李某杰一方的车辆损坏。后经公安机关调解处理完毕。

2015年7月9日,梁德元因侄子梁某旭与桑某来、隋某斌在寿光市建新街发生交通事故,该赶至现场后与对方发生争吵,并在派出所出警人员在场的情况下将隋某斌、王某打伤。经鉴定,王某的伤情属轻微伤。

2016年1月22日,梁德元的女儿梁某因参与活动获得的奖品有质量问题与寿光某售楼中心工作人员发生冲突。梁某打电话给梁德元,该赶到现场与售楼中心工作人员韩某舰、黄某斌等发生厮打。经鉴定,黄某斌、韩某舰、梁德元、梁某的伤情均属轻微伤。

2016年9月,梁德元酒后与同村村民梁某山因本村合家湾承包问题在电话中发生口角,随后被告人梁德元赶到本村村民梁某杰家中对梁某山进行殴打。

2018年1月,梁德元到寿光市圣城街道西公孙村村委,无故对正在办公的张某文、刘某波进行辱骂。

2018年1月,梁德元到寿光市圣城街道西公孙村村委,通过村委广播,对现任村主任刘某波进行辱骂,在村内造成恶劣影响。

2018年2月,梁德元到寿光市圣城街道西公孙村村委,无故对正在发放福利的刘某波进行辱骂。

2018年4月,梁德元驾车在寿光市圣城街道西公孙村内遇到梁某才、刘某武后,无故对二人进行辱骂。

2018年5月4日,梁德元在卸任寿光市圣城街道西公孙村村主任后将办公室腾空,并私自将村集体财产电脑主机、录像机等搬回家中。

2018年7月19日,梁德元酒后到寿光市圣城街道西公孙村村委,无故吵闹,并打砸村委办公室内物品,致使办公室内电话机、茶几、椅子、铝合金门窗等被损坏。

2018年4月下旬,梁德元通过微信联系办理其与蔺某艳的假结婚证两本。

寿光市人民法院于2018年12月7日依法判决:梁德元犯寻衅滋事罪,判处有期徒刑二年;犯伪造国家机关证件罪,判处有期徒刑六个月,并处罚金人民币5000元;决定执行有期徒刑二年,并处罚金人民币5000元。

【以案释法】

《中华人民共和国刑法》第二百九十三条 【寻衅滋事罪】有下列寻衅滋事行为之一,破坏社会秩序的,处五年以下有期徒刑、拘役或者管制:(一)随意殴打他人,情节恶劣的;(二)追逐、拦截、辱骂、恐吓他人,情节恶劣的;(三)强拿硬要或者任意损毁、占用公私财物,情节严重的;(四)在公共场所起哄闹事,造成公共场所秩序严重混乱的。纠集他人多次实施前款行为,严重破坏社会秩序的,处五年以上十年以下有期徒刑,可以并处罚金。

《最高人民法院、最高人民检察院关于办理寻衅滋事刑事案件适用法律若干问题的解释》第一条 行为人为寻求刺激、发泄情绪、逞强耍横等,无事生非,实施刑法第二百九十三条规定的行为的,应当认定为“寻衅滋事”。

《中华人民共和国刑法》第二百八十条【伪造、变造、买卖国家机关公文、证件、印章罪】伪造、变造、买卖或者盗窃、抢夺、毁灭国家机关的公文、证件、印章的,处三年以下有期徒刑、拘役、管制或者剥夺政治权利,并处罚金;情节严重的,处三年以上十年以下有期徒刑,并处罚金。伪造公司、企业、事业单位、人民团体的印章的,处三年以下有期徒刑、拘役、管制或者剥夺政治权利,并处罚金。

来源:寿光市人民法院、寿光日报

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