Masa Depan Cerat Serat Karbon: Peran Utama di Industri Angin, Penerbangan, dan Otomotif

Dengan karakteristik uniknya, serat karbon (CF) memiliki prospek pengembangan yang cerah di beberapa bidang.

Posting ini bertujuan untuk mengidentifikasi peluang kunci dalam rantai pasok serat karbon di mana sumber daya dan investasi dapat membantu memajukan ekonomi energi bersih.

Kami harus fokus pada tiga area aplikasi, yang mendaftar di daftar industri yang menggunakan polimer terkuat serat karbon:

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

Untuk setiap dari tiga area aplikasi, posting ini akan membahas tren pasokan dan permintaan dalam sektor tersebut dan biaya serat karbon dan komponen.

1. Serat karbon dalam energi angin

Energi angin adalah sektor permintaan kedua terbesar untuk serat karbon berdasarkan tonase, dan pertumbuhan signifikan diharapkan karena serat yang diperlukan oleh daun turbin angin.

1.1 Tren pasokan dan permintaan untuk energi angin

Serat karbon high-strength, standard-tensile-modulus, large-tow dalam rentang 24K-50K umumnya digunakan untuk aplikasi energi angin.

Suatu perkiraan untuk distribusi regional saat ini dan masa depan permintaan CF oleh industri angin diberikan dalam Industry Experts dan diringkas dalam gambar di bawah.

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

Pada 2020, permintaan CF Eropa diproyeksikan untuk meningkat 3,5 kali dan mencakup sekitar 70% dari total permintaan. Permintaan CF AS dan Asia pada 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 large-tow yang digunakan untuk daun turbin angin terjual dalam rentang $15,40 – $24,20 per kilogram.

Dengan eccepsional Jepang di mana harga serat karbon terendah sekitar $23/kg, tidak ada variasi harga regional yang teramati.

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

Seiring dengan tantangan teknis terkait manufaktur large-tow yang lebih besar dengan diameter filamen yang lebih besar untuk kekuatan kompresi yang lebih baik, efektivitas biaya adalah hambatan utama terhadap pertumbuhan pasar dalam energi angin.

1.3 Rantai pasok CF dalam energi angin

Saat permintaan yang diharapkan untuk serat karbon large-tow dari sektor energi angin dan otomotif digabungkan, total permintaan global diproyeksikan sebesar 71.450 ton, sementara kapasitas produksi yang tersedia diproyeksikan sebesar 51.400 ton.

Memenuhi permintaan ini akan menjadi rantai pasok yang tersebar di seluruh dunia. Namun, lebih mungkin dengan peningkatan ukuran daun, khawatir logistik kemungkinan mendorong investasi baru di fasilitas pelabuhan untuk sistem energi angin offshore.

2. Serat karbon dalam penerbangan

Proyek penerbangan telah menjadi dorongan utama industri serat karbon (CF) dan plastik terkuat serat karbon (CFRP) untuk sebagian besar sejarahnya.

2.1 Tren pasokan dan permintaan dalam penerbangan

Produk paling jelas dari industri penerbangan, pesawat, mencakup $152 miliar dari total itu melalui pembuatan dan penjualan sekitar 4.390 pesawat dan rotorcraft.

Upaya manufaktur ini (beserta pemeliharaan, perbaikan dan perbaikan besar pesawat lama) memerlukan sekitar 544.000 ton bahan baku.

Proyeksi Industry Experts untuk permintaan penerbangan untuk CF pada 2020 adalah 23.170 ton. Tingkat pertumbuhan dua angka yang diproyeksikan oleh tiga sumber utama menunjukkan permintaan signifikan di masa depan untuk CF oleh industri penerbangan. Proyeksi permintaan CF penerbangan terbaru adalah untuk permintaan 22.100 ton pada 2020.

2.2 Harga dan nilai CF yang diterapkan dalam penerbangan

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

Ini kemudian mengarah pada harga yang lebih tinggi untuk bagian CFRP penerbangan. Salah satu hasil dari perbedaan harga ini adalah pangsa pasar permintaan CF terlihat sangat berbeda saat diukur berdasarkan nilai moneter daripada berdasarkan tonase.

Dengan demikian, meskipun tonase permintaan CF dari industri penerbangan jauh lebih kecil daripada industri energi angin, serat yang pergi ke industri penerbangan jauh lebih berharga.

3. Serat karbon dalam industri otomotif

Industri otomotif telah tertarik dengan CFRP selama beberapa dekade karena bahan ini 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 dalam industri otomotif

Sekitar 1.500 model kendaraan unik yang ada dalam produksi saat ini, dan sedikit lebih dari 100 dari mereka menggunakan sejumlah CFRP sebagai peralatan standar.

Namun, penerapan CFRP dalam industri otomotif telah terbatas sekali meskipun memiliki properti superior ini. Biaya CF yang tinggi, CFRP yang lama oleh industri otomotif sebagian besar tetap terbatas pada model sangat mahal, volume produksi rendah seperti Lamborghnini Murcielago.

Karena ini, industri otomotif mencari jenis CF yang termurah yang mampu memenuhi persyaratan performa CFRP. Serat yang tersedia secara komersial dengan biaya terendah yang memenuhi persyaratan ini adalah large tow (didefinisikan sebagai lebih dari 24.000 filamen per tow) serat karbon textile-grade.

3.2 Harga dan nilai CF yang diterapkan dalam industri otomotif

Seperti yang disebutkan sebelumnya, industri otomotif sangat sensitif terhadap harga CF, membuat large-tow, textile-grade CF pilihan yang paling hemat biaya.

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

Itulah semua tentang tren harga serat karbon yang diterapkan di bidang energi angin, penerbangan dan industri otomotif. Kami harap ini bermanfaat! Silakan tinggalkan komentar Anda di bawah jika Anda memiliki pertanyaan.

Catatan: Kami tidak memiliki gambar yang digunakan dalam posting ini. Silakan hubungi kami jika mereka milik Anda, dan kami akan mencabutnya secepat mungkin.