碳纤维用于风力发电行业主要是因为其可以实现涡轮叶片更轻和更坚固，但这种材料也越来越多地被用于导电领域的应用，如碳纤维有助于促进冰雪的解冻，以及可以作为避雷针来使用。仅非刀片使用量现在每年就达几百吨。

根据全球PAN基碳纤维领先制造商——日本东丽Toray Industries Inc估计，去年全球碳纤维市场增长了14%，达到93300吨。即使在2020年出现了新冠疫情大流行，但下半年的出货量仍有所回升，全年数据为81600吨，比2019年增长3%。尽管COVID-19通过降低航空领域的需求（主要客户）而蒙上了一个长长的阴影，但全球市场却被工业应用领域所支撑，去年下半年需求开始反弹。

　　
最显著的增长是风力发电机组叶片碳纤维，需求从2019年的26000吨上升到去年的43000吨。随着风力发电设施规模的扩大，碳纤维正在被用于诸如spar caps翼梁帽等元件中，以防止叶片在自身重量下屈曲。

　　
尽管工业应用通常占碳纤维使用量的60-70%，但这一数字在2021年增长到80%。而这些应用也包括在压力容器、土木工程和建筑、化合物、赛车和豪华车等领域的使用，但风电应用的份额激增明显。

　　
据统计，2021年全球新增风电容量约88GW，其中一半来源于中国市场。通常，用于风电叶片的材料是由玻璃纤维增强塑料（GFRP）制成，碳纤维主要在西方国家获得使用。但是，随着西方风力发电厂在中国建造工厂，导致中国成为全球最大的碳纤维需求来源，随后在亚洲部署碳纤维的举措将升级。

　　
虽然预计2022年全球新增风力发电量将降至80GW，但预计在此后几年内，这一数字将再次增加到100GW。一般估计，需要1吨碳纤维才能制造足够的风力机叶片来产生1MW的功率，这也就意味着，在一台世界上最大的15MW级涡轮上，每台涡轮的三个叶片都需要5吨。在目前的供需平衡特别紧张的情况下，生产商正设法将原材料和燃料价格上涨转嫁给他们。

　　
然而，该领域的有关担忧也在浮现。由于中美紧张局势加剧，预计碳纤维出口将受到越来越严格的监管，中国正计划大幅提高国内产能。日本制造商渴望保住其最大份额，一直紧跟市场变化，引领技术潮流。但是，如果来自中国的庞大市场的制造商能够占领大部分份额，他们将从日本竞争对手手中抢占市场份额。

（参考来源：Japan Chemical Daily）作者：钱鑫博士

 

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