Masa Depan Serat Karbon:Dalam Energi Angin, Dirgantara, &Industri Otomotif

Dengan karakteristiknya yang unik, serat karbon (CF) memiliki prospek pengembangan yang bagus di beberapa bidang.

Postingan ini bertujuan untuk mengidentifikasi peluang utama dalam rantai pasokan serat karbon di mana sumber daya dan investasi dapat membantu memajukan ekonomi energi bersih.

Kita harus fokus pada tiga area aplikasi, yang menempati urutan teratas industri yang menggunakan polimer yang diperkuat serat karbon:

• Energi angin ,
• Aerospace , dan
• Industri otomotif .

Untuk masing-masing dari tiga area aplikasi, postingan akan membahas tren penawaran dan permintaan dalam sektor tersebut dan biaya serat karbon dan komponen .

1. Serat karbon dalam energi angin

Energi angin adalah sektor permintaan terbesar kedua untuk serat karbon dalam hal tonase , dan pertumbuhan yang signifikan diharapkan karena serat yang dibutuhkan oleh bilah angin .

1.1 Tren permintaan dan pasokan energi angin

Kekuatan tinggi, modulus tarik standar, serat karbon derek besar dalam kisaran 24K-50K umumnya digunakan untuk aplikasi energi angin.

Prakiraan untuk distribusi regional permintaan CF saat ini dan masa depan oleh industri angin diberikan dalam Pakar Industri dan diringkas dalam gambar di bawah ini.

Dalam perkiraan ini, Eropa memiliki pangsa terbesar dari total permintaan di seluruh dunia baik saat ini maupun di 2020 hasil dari target Uni Eropa untuk 20% energi yang akan disediakan oleh sumber terbarukan.

Pada 2020 , Permintaan CF Eropa diproyeksikan meningkat sebesar 3,5 kali dan menyumbang sekitar 70% dari total permintaan . Permintaan CF AS dan Asia pada tahun 2020 akan serupa dengan masing-masing menyumbang sekitar 15% dari total permintaan.

1.2 Harga dan nilai CF yang diterapkan dalam energi angin

Serat karbon derek besar yang digunakan untuk bilah turbin angin dijual dengan harga $15,40 – $24,20 per kilogram jangkauan.

Dengan pengecualian Jepang di mana harga serat karbon terendah di ~$23/kg , tidak ada variasi harga regional yang diamati.

Diproyeksikan bahwa dengan peningkatan skala ekonomi dan teknologi manufaktur yang dicapai pada 2020 akan menghasilkan harga serat karbon $23/kg, kira-kira konsisten di semua wilayah.

Seiring dengan tantangan teknis yang terkait dengan manufaktur penarik yang relatif lebih besar dengan serat karbon diameter filamen yang lebih besar untuk kekuatan kompresi yang lebih baik, efektifitas biaya adalah penghalang utama terhadap pertumbuhan pasar energi angin.

1.3 Rantai pasokan CF dalam energi angin

Ketika permintaan yang diharapkan untuk serat karbon derek besar dari energi angin dan sektor otomotif digabungkan, total permintaan global diproyeksikan menjadi 71.450 ton, sementara kapasitas produksi yang tersedia yang diproyeksikan adalah 51.400 ton.

Memenuhi permintaan ini akan menjadi rantai pasokan yang didistribusikan ke seluruh dunia . Namun, kemungkinan besar dengan peningkatan ukuran bilah , masalah logistik kemungkinan akan mendorong investasi baru di fasilitas pelabuhan untuk sistem energi angin lepas pantai.

2. Serat karbon di ruang angkasa

Proyek kedirgantaraan telah menjadi penggerak utama industri serat karbon (CF) dan plastik yang diperkuat serat karbon (CFRP) untuk sebagian besar sejarahnya.

2.1 Tren permintaan dan pasokan di ruang angkasa

Produk paling nyata dari industri kedirgantaraan, pesawat terbang, menyumbang $ 152 miliar dari total itu melalui pembuatan dan penjualan sekitar 4.390 pesawat dan helikopter.

Upaya manufaktur ini (bersama dengan pemeliharaan, perbaikan, dan perombakan kapal tua) membutuhkan sekitar 544.000 ton bahan mentah.

Proyeksi Ahli Industri untuk permintaan kedirgantaraan untuk CF pada tahun 2020 adalah 23.170 ton. Tingkat pertumbuhan dua digit yang diproyeksikan oleh tiga sumber utama menunjukkan permintaan signifikan di masa depan untuk CF oleh industri kedirgantaraan. Proyeksi permintaan CF kedirgantaraan terbaru adalah untuk permintaan 22.100 ton pada tahun 2020.

2.2 Harga dan nilai CF yang diterapkan di luar angkasa

Persyaratan kinerja yang ketat dari CF dalam aplikasi kedirgantaraan menyebabkan hambatan sertifikasi dan toleransi manufaktur yang lebih ketat daripada yang terkait dengan aplikasi CF lainnya.

Hal ini pada gilirannya menyebabkan harga yang lebih tinggi untuk CFRP kedirgantaraan bagian . Salah satu akibat dari perbedaan harga ini adalah pangsa pasar permintaan CF terlihat sangat berbeda jika diukur dengan nilai moneter dan bukan dengan ton.

Meskipun demikian, meskipun permintaan CF tonase dari industri kedirgantaraan jauh lebih kecil daripada industri energi angin, serat yang digunakan untuk industri kedirgantaraan jauh lebih layak.

3. Serat karbon dalam industri otomotif

Industri otomotif telah tertarik pada CFRP selama beberapa dekade karena bahan tersebut memiliki potensi penghematan berat yang lebih besar dan kekakuan yang lebih tinggi daripada bahan konvensional seperti baja dan aluminium.

3.1 Harga dan nilai CF yang diterapkan di industri otomotif

Sekitar 1.500 model kendaraan unik sedang diproduksi saat ini, dan lebih dari 100 di antaranya menggunakan sejumlah CFRP sebagai perlengkapan standar.

Namun, penyerapan CFRP di industri otomotif cukup terbatas meskipun sifat-sifat unggul ini. Biaya CF tinggi, CFRP lama oleh industri otomotif sebagian besar tetap terbatas pada sangat mahal , model volume produksi rendah seperti Lamborghnini Murcielago.

Karena itu, industri otomotif mencari jenis CF yang paling murah yang mampu memenuhi persyaratan kinerja CFRP. Serat termurah yang tersedia secara komersial yang memenuhi persyaratan ini adalah derek besar (didefinisikan sebagai lebih dari 24.000 filamen per derek) serat karbon tingkat tekstil .

3.2 Harga dan nilai CF yang diterapkan di industri otomotif

Seperti disebutkan sebelumnya, otomotif sangat sensitif terhadap harga CF, membuat derek besar , CF tingkat tekstil pilihan yang paling hemat biaya.

Dengan harga CF saat ini, adopsi CF secara luas oleh industri otomotif tidak dapat diharapkan. Namun, penurunan harga yang signifikan dapat merangsang permintaan besar dari industri otomotif.

Itu saja tentang tren harga serat karbon yang diterapkan di bidang energi angin, dirgantara, dan industri otomotif. Kami berharap ini akan membantu! Jangan ragu untuk meninggalkan komentar Anda di bawah jika Anda memiliki pertanyaan.

Catatan : Kami tidak memiliki gambar yang digunakan dalam postingan ini. Jangan ragu untuk menghubungi kami jika itu milik Anda, dan kami akan menghapusnya secepat mungkin.