領域界定
復合材料是新材料領域的重要組成部分,與傳統材料相比,復合材料具有可設計性強、比強度比模量高、抗疲勞斷裂性能好、結構功能一體化等一系列優(yōu)越性能,是其他材料難以替代的功能材料和結構材料,是發(fā)展現代工業(yè)、國防和科學技術不可缺少的基礎材料,也是新技術革命賴以發(fā)展的重要物質基礎,復合材料已成為新材料領域的重要主導材料。
發(fā)展現狀
生產情況
復合材料工業(yè)的發(fā)展速度遠遠高于世界經濟的增長速度,2009年全球復合材料/復合材料的產量約900萬噸,其中北美、歐洲和亞洲是3個最大生產和應用地區(qū),全球樹脂基復合材料的年平均增長率在5%以上,其中亞太地區(qū)的增長率可達7%(中國約為9.5%,印度約為15%,歐洲和北美地區(qū)為4%)。
目前全球復合材料從業(yè)人員約45萬人,總產值約450億歐元。
我國2009年產量達323萬噸,已先后超過德國、日本而居世界第二位,并接近居世界首位的美國水平。
消費情況
技術裝備國內復合材料裝備水平不斷提升,陸續(xù)建成一批具有國際先進水平的生產線。國內現有纖維定長管、夾砂管及臥式貯罐生產線(含高壓管生產線)350條、纖維纏繞連續(xù)管生產線2條、離心管道生產線2條、兆瓦級風機葉片制造廠家約50余家,SMC、BMC專用壓機200余條、拉擠成型生產線400余條、連續(xù)板材生產線110余條、噴射機580余臺、各類SMC水箱生產廠家數十個、各類拉擠生產廠家數十個,到2009年復合材料機械化成型比重已達66%。
原材料
復合材料用主要原材料已基本配套,玻璃纖維與樹脂的品質不少已經達到國際水準,價格具有競爭力。以玻纖為例,“十一五”以來,玻纖行業(yè)科技發(fā)展令人鼓舞,成效顯著。大型無堿池窯技術、純氧燃燒技術、在線短切、電助熔、6000孔大漏板、新型玻璃配方、自動化物流線、風電用多軸向織物規(guī)模化生產、超細電子紗的規(guī);a等一大批重要科技成就,極大地提高了行業(yè)技術水平和國際競爭力。其中,無堿玻纖池窯拉絲技術已經達到國際先進水平,世界最大的年產12萬噸無堿池窯拉絲生產線在“十一五”期間建成投產,具有我國自主知識產權的技術裝備已在全行業(yè)普遍采用,并陸續(xù)出口。
發(fā)展趨勢
全球復合材料行業(yè)的重心正在從歐美發(fā)達國家轉向亞洲,亞洲復合材料產量高速增長是行業(yè)發(fā)展最明顯的趨勢之一,產量到2015年有望翻番,達800萬噸以上。預計亞洲在全球復合材料市場所占比重將從本世紀初的25%提升至2013年的51%。
隨著風能和航空航天等高精尖技術的發(fā)展,復合材料在高附加值領域的應用將更多。
中國將成為全球復合材料最活躍、發(fā)展最快的地區(qū)。未來幾年隨著中國經濟結構的轉變、經濟的轉型以及國民經濟的高速發(fā)展,復合材料在中國將獲得更大發(fā)展。
印度在復合材料方面也蘊藏著不可忽視的增長潛力,汽車等應用領域的快速發(fā)展將帶動印度復合材料行業(yè)成長。
中東、馬來西亞、越南和印度尼西亞也是高增長潛力的國家和地區(qū)。
中國復合材料技術發(fā)展趨勢將會呈現以下幾個特點:以碳纖維為主的高性能復合材料的發(fā)展將會加快;多工藝集成技術成為技術發(fā)展的必然;復合材料的設計技術和軟件將會得到提高;創(chuàng)新設計和使用將取代原來的“替代材料”的設計思想;低成本、低排放的制造技術將會得到重視;在設計、制造、使用等各個環(huán)節(jié),環(huán)保的思想和理念會得到廣泛認同。