탄소 섬유 시장 규모, 점유율 및 산업 분석, 선구자 (PAN 및 피치), 견인 (대형 견인 및 작은 견인), 응용 프로그램 (항공, 항공 우주 및 방어, 자동차, 풍력 터빈, 스포츠 및 레저, 건설 및 기타) 및 지역 예측, 2024-2032.

글로벌 탄소 섬유 시장 규모는 2023 년에 265 억 달러로 평가되었으며 2032 년 2024 년 282 억 달러에서 2032 년까지 65 억 5 천만 달러로 증가 할 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 CAGR은 11.1%를 나타 냈습니다. 아시아 태평양 지역은 2023 년에 36.6%의 시장 점유율로 탄소 섬유 시장을 지배했으며, 또한 미국의 탄소 섬유 시장 규모는 크게 성장할 것으로 예상되어 2032 년까지 미화 198 억 달러에 달할 것으로 예상됩니다.

흑연 섬유로도 알려진 탄소 섬유는 5 ~ 10 마이크로 미터 범위의 직경을 갖는 탄소 원자로 만들어집니다. 강성이 높고 강도 대 중량비, 낮은 열 팽창, 높은 인장 강도, 고온 내성 및 높은 화학적 저항이 있습니다.

탄소 섬유 시장 동향

유리한 성장 기회를 창출하기 위해 비 전통적인 원자재의 제품 제조에 중점을 둔 연구  

업계 파트너와 연구원들은 철강 산업을위한 코크스 생산에서 석탄 타르 인 콜 타르를 전환하는 프로젝트를 구현하고 있습니다. 이 신제품은 Coal TAR 피치 값을 현재 값의 5 ~ 55 배 증가시키고 저가 및 고성능 복합재의 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다.

2020 년 12 월, 미국 에너지 부 (DOE), Oak Ridge National Laboratory (ORNL) 및 University of Kentucky Center for Applied Energy Research (CAER)는 약 1 천만 건의 프로젝트에 대한 전략적 파트너십을 시작하여 석탄을 주로 CFS 및 복합재로 전환했습니다. 이 연구는 주로 다양한 석탄 공급 원료, 석탄 가공 및 CF 제조와 관련된 주요 과제를보고 할 것입니다. CAERS는 다양한 석탄 공급 원료를 CF 및 복합재로 변환하는 데 중점을 둘 것입니다. Ornl의 역할은 석탄의 분자 구조를 상관시키는 것입니다. 이러한 발전은 저렴한 섬유의 생산을 가속화하여 시장의 성장을 추진할 것입니다.

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시장 역학

시장 동인

시장 성장을 주도하기 위해 자동차 산업의 제품 사용 증가

탄소 섬유는 체중 대 강도 비율이 낮은 매우 가볍고 강한 재료입니다. 강철보다 5 배나 강하고 강철보다 두 배입니다. 그것은 강철에 대한 우수한 화학적 저항을 가지고 있습니다. 이러한 제품의 이러한 특성으로 인해 자동차 산업에서의 사용이 경량 및 내구성이 뛰어난 차량을 제조하기 위해 증가했습니다.

흑연 섬유는 자동차의 내구성을 높이고 신체 부위의 긴 수명주기를 보장합니다. 후드, 지붕, 문, 데크 뚜껑 및 범퍼 빔과 같은 자동차 신체 부품 제조에 대한 집단적 수요는 제품 소비를 선호합니다. 흑연 섬유의 소비 증가복합재모터 스포츠 자동차와 럭셔리 차량은 시장 성장을 주도하고 있습니다.

탄소 섬유는 고급 재료이며 자동차 제조업체의 요구 사항을 충족하는 이상적인 솔루션으로 간주됩니다. 회사는 R & D에 투자하고 이러한 섬유를 사용하여 차량의 전반적인 체중을 줄이는 새로운 방법을 혁신하기위한 전략을 채택하고 있습니다. 이 재료는 1.6g/cc의 밀도가 낮으므로 자동차의 매우 가벼운 신체 부위를 만드는 데 이상적인 재료입니다. 경량 차량은 연료 효율이 향상되고 10%의 무게 감소를 제공하여 연료의 6% ~ 8%를 절약합니다. 이로 인해 오토바이에서 고급 슈퍼카에 이르기까지 다양한 비히클에서 탄소 섬유 강화 폴리머 (CFRP)가 널리 사용되었습니다.

글로벌 자동차 산업이 증가하고 경량 차량의 필요성이 급증하면서 시장 성장에 연료가 공급되고 있습니다. 가처분 소득 증가와 젊은 인구 증가는 개별 차량, 특히 전기 자동차에 대한 수요를 창출하여 여러 제조업체가 자동차 생산을 증가 시켰습니다. 예를 들어, IEA (International Energy Agency)에 따르면, 전기 자동차의 판매는 2021 년 660 만 명으로 두 배로 증가했으며, 더 곧 증가 할 것으로 예상됩니다.

Audi, BMW, Honda, Polestar 및 General Motors와 같은 자동차 회사는 대규모 생산을위한 주요 탄소 복합 재료 제조업체와의 협력 및 저비용 복합 재료를 지원하기위한 프로세스 투자에 중점을두고 있습니다. 예를 들어, 2019 년 5 월 General Motors는 일본 정보 기술, 화학 및 제약 회사 인 Teijin과 협력하여 자재가 대량 생산에 사용되는 고 생산 차량에서 CFRTP를 사용했습니다. 또한, 중국, 인도 및 브라질과 같은 개발 도상국의 산업화 및 가처분 소득 증가는 자동차 산업의 성장을 크게 이끌 것으로 예상됩니다. 

항공 및 항공 우주 및 방위 산업의 제품 수요 증가를 위해 시장 성장을 추진

항공 및 항공 우주 및 방위 산업에서 탄소 섬유에 대한 수요가 증가하는 것은 강도 대 중량 비율, 부식 저항 및 내구성을 제공하는 고유 한 특성에 의해 추진됩니다. 항공 산업에서 제품의 가벼운 특성은 연료 효율이 향상되어 운영 비용이 낮아지고 배출량이 줄어 듭니다. 항공 우주에서는 성능과 안전성을 향상시키기 위해 구조적 구성 요소에 사용됩니다. 국방 부문은 경량 갑옷, 탄도 보호 및 고급 무기를위한 탄소 기반 섬유에 의존하여 이동성과 생존 가능성을 향상시킵니다. 또한 지속적인 기술 발전으로 인해 이러한 산업에서 탄소 기반 섬유의 응용이 확대되어 시장 성장을 더욱 이끌어냅니다. 이러한 부문이 효율성, 성능 및 지속 가능성을 우선시함에 따라 제품이 제공하는 다양성은 항공 및 항공 우주 및 방어 산업의 미래 혁신을위한 중요한 자료가 될 것입니다. 이는 전 세계 탄소 섬유 시장 성장을 주도 할 것으로 예상됩니다.

시장 제한

시장 성장을 방해하기 위해 높은 제품 비용

탄소 복합재는 고성능 및 경량 특성으로 인해 항공 우주, 자동차, 건축, 석유 및 가스 및 풍력 에너지 산업에서 널리 사용됩니다. 탄소 섬유의 제조 공정은 비싸므로 제품의 전체 가격이 상승합니다. 제품의 비용은 주요 제한 요인으로 다양한 산업에서 탄소 복합재의 광범위한 사용을 금지합니다. CF의 비용은 얻은 선구자의 수율 및 비용과 직접 관련이 있습니다. 현재 PAN 기반 섬유와 비 승인 등급의 평균 비용은 kg 당 21.5 달러이며 전환 효율은 50%에 불과합니다. 이러한 높은 가격으로 인해 국내 및 소규모 제조업체가 시장에 진입하기가 어렵 기 때문에 시장 성장을 제한합니다. 또한, 흑연 섬유를 제조하는 동안 유해하고 위험한 가스를 환경으로 방출함으로써 중국, 인도, 미국, 일본 및 브라질과 같은 여러 선진국 및 개발 도상국에서 제조에 대한 엄격한 규정을 구현했습니다. 전 세계 정부는 이러한 규정을 더욱 강화하여 제품에 대한 수요에 영향을 미치고 시장 성장을 제한하고 있습니다.

시장 기회

새로운 성장 기회를 창출하기 위해 재생 가능한 에너지 원의 채택 증가

재생 가능 에너지, 특히 풍력 및 태양 광 발전의 채택은 새로운 시장 성장 기회를 창출 할 것으로 예상됩니다. 탄소 섬유의 높은 강도 대 중량 비율, 내구성 및 피로에 대한 내성은 재생 가능 에너지 시스템의 중요한 구성 요소에 이상적입니다.

현대식 풍력 터빈은 더 많은 바람을 포착하고 발전을 증가시키기 위해 더 긴 칼날로 설계되었습니다. 탄소 섬유의 높은 강도 대량 비율은 이러한 큰 블레이드를 생산하는 데 이상적입니다. 과도한 무게를 추가하지 않고 블레이드를 생성 할 수 있으며, 이는 구조적 무결성과 성능을 유지하는 데 중요합니다. 탄소 섬유의 우수한 피로 저항성과 내구성은 풍력 터빈 블레이드의 수명과 신뢰성에 기여합니다. 이로 인해 유지 보수 및 교체 빈도가 줄어들어 풍력 에너지 시스템은 운영 수명에 비해 비용 효율적입니다.

지난 10 년 동안 해외 풍력 발전 단지는 더 강력하고 일관된 풍력 자원을 활용할 수있는 능력으로 인해 두드러졌습니다. 이 농장 근처의 환경은 바닷물 노출 및 심한 기상 조건을 포함하여 중대한 문제를 제기합니다. Carbon Fiber의 부식 및 환경 분해에 대한 내성은 해상 풍력 터빈 구성 요소에 최적의 재료로 장기 성능과 신뢰성을 보장합니다.

시장 과제

시장 성장에 대한 도전으로 행동하기위한 재활용 및 지속 가능성 요소

탄소 섬유 산업이 직면 한 가장 중요한 과제 중 하나는 효과적인 재활용 방법이 부족하여 장기 지속 가능성에 직접적인 영향을 미칩니다. Carbon Fiber의 우수한 강도 대 무게 비율은 항공 우주, 자동차 및 재생 에너지와 같은 산업에서 매우 바람직하지만 환경 발자국은 점점 더 많은 관심사입니다. 쉽게 재활용하고 재사용 할 수있는 강철 또는 알루미늄과 같은 재료와 달리, 탄소 섬유 복합재는 분해 및 용도를 훨씬 더 어렵습니다.

재활용 탄소 섬유의 주요 문제는 조성 및 제조 방식에서 비롯됩니다. 탄소 섬유는 전형적으로 중합체 매트릭스 (예 : 에폭시 수지)에 내장되어 있으며, 이는 재료에 가볍고 내구성있는 특성을 제공합니다. 그러나, 탄소 섬유와 수지 사이의 이러한 강한 결합은 제품이 수명의 끝에 도달하면 매트릭스에서 섬유를 분리하기가 매우 어렵습니다.

기계적 분쇄 또는 파쇄와 같은 전통적인 재활용 방법은 재료를 분해 할 수 있지만 종종 탄소 섬유의 고성능 특성이 상실됩니다. 대부분의 경우, 이러한 섬유는 고 부가가치 응용 분야에서 재사용되지 않고 대신 저급 제품에 사용되므로 지속 가능성 잠재력을 제한합니다.

Covid-19의 영향

Covid-19 Pandemic의 발병은 전국의 폐쇄와 공장의 부분적 폐쇄로 인해 대부분의 복합 비즈니스를 중단하여 제품 성장에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 전염병 기간 동안 자동차 제조업체는 전 세계적으로 심각한 영향을 미쳤습니다. 예를 들어, GM, Ford 및 FCA의료 기기. 그러나 2021 년 경제의 점진적인 개통은 다양한 응용 분야의 제품에 대한 수요를 증가시켰다.

탄소 섬유 시장세분화 분석

선구자에 의해

최종 사용 산업의 높은 수요로 인해 가장 큰 시장 점유율을 보유하는 PAN 부문 

선구자에 따라 시장은 PAN (폴리 아크릴로 니트릴)과 피치로 분류됩니다.

PAN 부문은 2023 년에 시장에서 상당한 점유율을 차지했으며 최종 사용 산업의 수요가 증가함에 따라 가까운 시일 내에 시장을 지배 할 것으로 예상됩니다. 팬 기반 흑연 섬유에 대한 수요가 높을수록 비용 효율성, 높은 계수, 높은 인장 강도 및 생산 된 섬유질 품질을 포함한 특성에 기인합니다. 항공 우주 및 방어, 자동차 및 스포츠 용품 응용 분야의 제품에 대한 수요 증가는 부문의 점유율을 더욱 증가시킬 것으로 예상됩니다.

피치 기반 세그먼트는 예측 기간 동안 상당한 성장률을 보일 수 있습니다. 낮은 전기 저항성, 낮은 음수 계수, 높은 열전도율 및 높은 모듈러스와 같은 특성은 항공 우주 산업 및 스포츠 산업에 적합합니다.

견인으로

항공 우주 및 방위 산업에서의 채택 증가로 인해 시장을 지배하기위한 작은 견인 부문

견인을 기준으로 시장은 작은 견인과 큰 견인으로 분류됩니다.

소형 견인 세그먼트는 2023 년에 주요 점유율을 차지했습니다. 작은 견인 섬유는 24,000 명 이하의 필라멘트를 포함하는 로빙을 말합니다. 그들은 높은 계수와 인장 강도로 인해 항공 우주 및 방위 산업에서 광범위하게 사용됩니다.

48,000 ~ 320,000 이상의 탄소 필라멘트를 함유하는 섬유를 큰 견인 섬유라고합니다. 대형 견인 섬유는 또한 시장에서 상당한 비중을 차지했으며, 회사는 대형 견인 중간체를 생산하기위한 전략을 형성하고 있기 때문에 가까운 시일 내에 상승 할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2017 년 11 월 Solvay는 독일 기반 대형 팬 섬유 생산자 인 ECF (European Carbon Fiber Gmbh)를 인수했습니다. 이 인수를 통해 Solvay는 회사의 기존 PAN 및 피치 항공 우주 등급 섬유 범위를 보완하기 위해 대형 섬유 포트폴리오를 개발할 수 있습니다.

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응용 프로그램에 의해

항공기 제조 증가로 인해 주요 점유율을 보유 할 항공, 항공 우주 및 방어 부문

응용 프로그램을 기반으로 시장은 항공, 항공 우주 및 방어, 자동차, 풍력 터빈, 스포츠 및 레저, 건설 및 기타로 분류됩니다.

이러한 응용 분야 중 항공, 항공 우주 및 방어 부문은 2023 년에 가장 높은 시장 점유율을 차지했으며 예측 가능한 기간 동안 지배력을 계속 유지할 수 있습니다. 복합 재료는 항공 우주 산업에서 인테리어, 엔진 블레이드, 프로펠러/로터, 브래킷, 단일 통로 날개 및 넓은 바디 윙으로 사용됩니다. 또한 항공 우주 엔지니어는 항공편을보다 지속 가능하고 안전하게 만들기 위해 노력하고 있으며, 이로 인해 섬유 복합 재료를 사용했습니다.헬리콥터, 비행기 및 우주 셔틀. 따라서 항공기 생산 상승은 시장 성장을 주도 할 가능성이 높습니다.

복합 재료는 현대 항공기의 약 40%를 구성합니다. 예를 들어, Boeing 787 Dreamliner 여객기는 중량의 복합 재료의 약 50%, 주로 탄소 섬유 샌드위치 또는 라미네이트로 구성됩니다. 섬유 재료는 본체, 항공기 꼬리의 일부, 날개 및 동체로 구성됩니다. Boeing은 탄소 및 기타 복합 재료를 사용하면 녹슬지 않기 때문에 유지 보수가 줄어 듭니다.

이 제품은 스포츠 산업에서 두드러지고 있습니다. 스포츠 장비에서 고성능 및 경량 재료의 사용이 증가함에 따라 스포츠 및 레저 응용 프로그램의 시장 성장을 주도 할 것입니다. 테니스에서는 재료가 가볍고 독창적으로 모양의 라켓을 제조하여 주요 플레이어가 공을 더 빨리 때릴 수 있습니다. 고성능 사이클링에서 탄소 복합재는 감소합니다자전거무게, 랩 시간 개선.

탄소 섬유 시장 지역 전망

아시아 태평양

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아시아 태평양은 2023 년 주요 시장 점유율을 차지했으며 0.97 억 달러로 평가되었습니다. 중국은 아시아 태평양 및 전 세계에서 탄소 섬유의 가장 큰 시장입니다. 국가의 빠른 산업 성장과 인프라에 대한 투자는 탄소 섬유 수요의 중요한 동인입니다. Jiangsu Hengshanand Toray Advanced Materials와 같은 주요 중국 회사는 크고 작은 견인 섬유에 중점을 둔 생산 능력을 강화했습니다.

중국의 자동차 산업은 특히 전기 자동차 (EV)의 상승으로 차량 효율을 향상시키고 체중을 줄이기 위해 탄소 섬유 성분을 점점 더 채택하고 있습니다. ATA CFT Guangzhou Co. Ltd. (중국 광저우)에 따르면, 중국은 세계에서 두 번째로 큰 탄소 섬유 복합재 시장입니다.

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유럽

유럽 ​​시장은 예측 기간 동안 급속한 성장을 등록 할 것으로 예상됩니다. 독일에 잘 발달 된 항공 부문의 존재는 유리한 시장 성장 기회를 제공 할 것으로 예상됩니다. Eurofighter와 Airbus A320 Family는 독일에 제조 장치를 보유하고 있습니다. 이 나라는 항공기 산업을위한 주요 제조 기반을 제공하며 여러 재료 및 부품 공급 업체, 장비 제조업체, 전체 시스템 통합 업체 및 엔진 생산자가 있습니다. 예를 들어, 2019 년 2 월, 독일 항공 우주 센터는 CF와 전기를 활용하는 항공기의 중요한 지점에 대한 제빙 솔루션을 개발했습니다.

북아메리카

북아메리카는 잘 발달 된 자동차 및 항공 우주 및 방위 산업을 갖춘 심하게 산업화 된 지역입니다. 이 지역은 높은 수준의 생활 수준과 고급 차량에 대한 성숙한 수요를 가지고 있으며, 자동차 산업의 지속적인 성장으로 북미 탄소 섬유 시장을 더욱 주도합니다. 예를 들어, American Automotive Policy Council에 따르면 자동차 산업은 미국 GDP의 3%를 기여했습니다.

라틴 아메리카

최근에 라틴 아메리카는 건설 및 자동차 산업에 대한 상당한 투자를 목격했습니다. 예를 들어, 멕시코는 미국과 캐나다의 수출국으로서의 물류 근접성으로 인해 자동차 부문에 대한 상당한 투자를 목격했습니다. 빠른 도시화와 브라질의 자동차 산업 성장은 라틴 아메리카 지역의 산업 전망을 선호 할 것입니다.

브라질의 자동차 탄소 복합재 시장에는 Cromitec, Fiacbras, Elekeiroz 및 Embapol과 같은 여러 대형 소규모 공급 업체가 포함되어 있습니다. 외국인 투자에 의해 추진되는 산업화 증가는 시장에 크게 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

중동 및 아프리카

중동 및 아프리카의 시장은이 지역의 산업화 증가로 인해 상당한 CAGR에서 성장하고 있습니다. 석유 생산국의 GDP 증가로 인해이 지역의 항공 우주 및 방위 산업이 성장하여 곧 계속 될 것으로 예상됩니다. GCC 지역은이 지역의 자동차 수요가 높기 때문에 중동 및 아프리카 시장을 지배합니다. 이스라엘의 잘 발달 된 항공 우주, 방어 및 풍력 에너지 산업과 방위 및 군사 프로젝트를 위해 미국과의 우수한 무역 관계는 ​​중동에서 큰 기회를 창출 할 것입니다.     

경쟁 환경

주요 업계 플레이어

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기업은 시장 범위를 강화하기 위해 전략적 파트너십 및 인수에 중점을두고 있습니다.

대부분의 주요 생산 업체는 인수, 신제품 출시 및 전략적 파트너십에 중점을두고 제품 포트폴리오를 향상시키고 시장 범위를 넓히고 다른 주요 참가자보다 경쟁력있는 우위를 확보하고 있습니다.

시장에서 가장 큰 선수는 Toray Industries, Zoltek Corporation, SGL Carbon, Mitsubishi Chemical Carbon Fiber 및 Composites Inc. 및 Teijin Limited입니다. 글로벌 카본 파이버 시장은 통합되어 상위 5 명의 플레이어가 시장 점유율의 약 75%를 차지합니다.

상단 목록탄소 섬유 회사 :

• Toray Industries, Inc.(일본)
• Syensqo (벨기에)
• Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. (일본)
• Teijin Limited(일본)
• Hexcel Corporation(우리를.)
• Zoltek Corporation (미국)
• Hyosung Advanced Materials (한국)
• Advanced Composites Inc. (우리를.)
• 미쓰비시 화학 탄소 섬유 및 복합재, Inc. (미국)
• Formosa M Co., Ltd. (한국)
• SGL 탄소 (독일)

주요 산업 개발:

• 2023 년 12 월-Teijin Limited는 재활용 원료 또는 바이오 매스 유래 제품의 잔류 물과 폐기물을 사용하여 지속 가능한 아크릴로 니트릴 (AN)에서 생산 된 Tenax 탄소 섬유를 도입했습니다.
• 2023 년 10 월 -Toray Industries Inc.는 프랑스 자회사 Toray Carbon Fibers Europe에서 높은 모듈러스와 일반 견인* 중간 탄소 섬유 생산 시설을 확장했습니다..
• 2021 년 7 월- Hexcel Corporation은 Dassault와 Falcon 10X 프로그램에 탄소 섬유 Prepreg를 공급하기로 계약을 체결했다고 발표했습니다. 이 조치는 두 항공 우주 지도자 사이의 기존 파트너십을 강화할 것으로 예상됩니다.
• 2021 년 7 월-Toray Industries Inc.는 탄소 섬유 복합 재료의 네덜란드 생산자이자 유통 업체 인 BV를 보유한 Tencate Advanced Composites의 인수를 완료했습니다. Tencate의 모회사 인 Koninklijke Ten Cate Bv는 순 부채를 포함하여 9 억 9 천만 유로 (10 억 달러)의 Toray에 사업을 판매하기로 합의했습니다. 이 인수를 통해 회사는 폴리머 기술 및 탄소 섬유와 같은 더 넓은 제품 라인업을 제공 할 수 있습니다.
• 2021 년 2 월 -Teijin Limited는 스포츠 애플리케이션을위한 Tenax BM (Beam Series) 및 Tenax PW (Power Series) 브랜드의 탄소 섬유 중간 재료를 출시했습니다. 이 런칭은 탁월한 내구성과 강인성으로 인해 회사가 전력과 속도를 극대화하는 데 도움이 될 것입니다.

보고서 적용 범위

시장 조사 보고서는 상세한 시장 분석을 제공하고 주요 회사, 재료, 제품 및 응용 프로그램과 같은 중요한 측면에 중점을 둡니다. 또한 탄소 섬유 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 중요한 산업 개발을 강조합니다. 여기에는 글로벌, 지역 및 국가 수준에서의 역사적 데이터 및 예측 매출 성장이 포함되어 있으며 업계의 최신 시장 역학 및 기회를 분석합니다. 위에서 언급 한 요인 외에도 최근 몇 년간 시장의 성장에 기여하는 다양한 요인을 포함합니다.

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보고 범위 및 세분화