日本市調機構-富士經濟發表了一項調查報告,預測2050年碳纖維複合材料全球市場規模將達到2024年的2.6倍,約為8兆6,864億日圓。碳纖維複合材料因具備輕量、高強度、高剛性等特性,預期將在飛機、汽車、風力發電葉片等廣泛領域中獲得更多採用。近期在環保意識提升的背景之下,回收再利用的趨勢亦日漸擴大,今後在回收技術與邊角料利用方面的投資也預期將更為活躍。
此次調查以碳纖維強化塑膠(CFRP)與碳纖維強化熱塑性塑膠(CFRTP)為對象進行分析。現階段市場主要由CFRP主導,但CFRTP能因應CFRP 所面臨的問題,大幅縮短製造加工時間,且由於CFRTP具有受熱可軟化、冷卻可硬化的特性,因此具有高度的可回收性優勢。
在應用方面,汽車領域被視為極具潛力的碳纖維複合材料市場。目前以中國電動車(EV)增產帶動的電池外殼使用為主,部分車輪也已開始採用,預期未來採用率亦將增加。車體方面由於目前鋼鐵與鋁材價格較低,因此仍主要使用這些傳統材料,碳纖維複合材料的應用僅限部分零件。至2050年,碳纖維材料在汽車領域的市場規模預計將成長至2024年的3.2倍,達到3,561億日圓,主要集中在車輪與電池外殼領域。在目前市場規模最大的飛機領域,碳纖維複合材料已廣泛應用於結構材料與內裝材料。雖然2024年部分飛機製造商進行產能調整,但隨著新冠疫情平息、人口流動增加,市場仍呈現成長態勢。2025年亦預期會隨著主要製造商的增產而持續擴大。
以中長期而言,預期中國與新興國家的旅遊人口將持續增加,對單走道飛機與短途航班噴射客機的需求將提高,進一步推動碳纖維複材的採用。這類機型相較於大型客機可在更短時間內完成生產,加上成型技術日益成熟,採用率預期將有所上升。2050年時,航空領域的碳纖維市場將成長至3兆3,020億日圓,相較於2024年增長80.7%。此外,成形加工設備的需求也在上升。CFRP用途方面,因航空機增產,使用高溫高壓硬化的「高壓釜(Autoclave)」與樹脂傳遞模塑(RTM)設備需求將會增加;CFRTP方面,受中國汽車輕量化趨勢推動,應用於成形輕量複材零件的壓力機將有顯著成長。
另一方面,尚處於發展初期的回收再利用市場,主要來自於CFRP加工過程中產生的邊角料。使用於航空機與汽車大型零件的高壓釜等成形技術會產生大量邊角料,這些材料可廣泛再利用於汽車內裝件、結構材,以及石油與天然氣輸送用的海底管線等領域。調查顯示2050年回收再利用市場將達到725億日圓,為2024年的4.9倍。