탄소 섬유 시장 규모, 점유율 및 산업 분석, 전구체별(PAN 및 피치), 견인별(대형 견인 및 소형 견인), 애플리케이션별(항공, 항공우주 및 방위, 자동차, 풍력 터빈, 스포츠 및 레저, 건설 및 기타) ) 및 지역 예측(2024~2032년)

세계 탄소섬유 시장 규모는 2023년 33억 1천만 달러로 평가되었으며, 2024년 35억 9천만 달러에서 2032년까지 70억 5천만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 8.8%를 나타낼 것으로 예상됩니다.

탄소섬유는 직경이 5~10마이크로미터인 탄소 원자로 구성됩니다. 흑연섬유라고도 합니다. 이 섬유는 높은 강성, 높은 중량 대비 강도 비율, 낮은 열 팽창, 높은 인장 강도, 높은 온도 내성 및 높은 내화학성을 갖추고 있습니다. 탄소 기반 섬유의 이러한 특성으로 인해 항공우주, 자동차, 국방, 건설, 풍력 터빈 및 스포츠 응용 분야에서 선택되는 제품이 되었습니다. 자동차 수요 증가와 경량 차량에 대한 수요 증가가 탄소 섬유 시장 성장을 주도할 것입니다. 연료 효율이 높은 차량에 대한 필요성과 탄소 배출에 관한 엄격한 정부 규제가 업계 전망에 영향을 미치는 주요 요인입니다.

코로나바이러스 발생으로 인해 전국적인 봉쇄와 공장 부분 폐쇄로 인해 대부분의 복합소재 사업이 중단되어 제품 성장에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 코로나19 팬데믹 기간 동안 자동차 제조업체는 전 세계적으로 심각한 영향을 받았습니다. 예를 들어 GM, Ford 및 FCA는 미국에서 부품 제조 사업을 중단하고 코로나19 생산을 위해 용도를 변경했습니다. 의료기기. 그러나 2021년 점진적인 경제 개방으로 인해 다양한 응용 분야의 제품에 대한 수요가 증가했습니다.

탄소섬유 시장 동향

수익성 있는 성장 기회 창출을 위해 비재래식 원자재를 이용한 제품 제조에 초점을 맞춘 연구  

업계 파트너와 연구원들은 철강 산업용 코크스 생산의 부산물인 콜타르를 탄소 섬유 및 복합재로 전환하는 프로젝트를 시행하고 있습니다. 이 신제품은 콜타르 피치 값을 현재 값의 5~55배까지 늘릴 수 있으며 저중량 및 고강성 복합재에 응용할 수 있습니다.

2020년 12월, 미국 에너지부(DOE)의 오크리지 국립연구소(ORNL)와 켄터키대학교 응용에너지연구센터(CAER)는 약 1,000만 달러 규모의 프로젝트에 대해 전략적 파트너십을 체결했습니다. 석탄을 CF와 복합재로 변환합니다. 주로, 이 연구에서는 다양한 석탄 공급원료, 석탄 처리 및 CF 제조와 관련된 주요 과제를 보고할 것입니다. CAER은 다양한 석탄 공급원료를 CF 및 복합재로 전환하는 데 중점을 둘 것입니다. ORNL의 역할은 석탄의 분자 구조를 상호 연관시키는 것입니다. 이러한 개발로 인해 저가형 탄소섬유 생산이 가속화되어 시장 성장이 가속화될 것입니다.

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탄소섬유 시장 성장 요인

시장 성장을 촉진하기 위한 자동차 산업의 제품 사용 증가

탄소섬유는 매우 가볍고 강한 소재로 무게 대비 강도 비율이 낮습니다. 강철보다 5배 더 강하고 강철보다 2배 더 단단합니다. 강철에 대한 내화학성이 우수합니다. 제품의 이러한 특성으로 인해 가볍고 내구성이 뛰어난 차량을 제조하기 위해 자동차 산업에서 이 제품의 사용이 증가했습니다.

흑연섬유는 자동차의 내구성을 높이고 차체 부품의 긴 수명을 보장합니다. 후드, 지붕, 도어, 데크 뚜껑, 범퍼 빔과 같은 자동차 차체 부품 제조에 대한 집단적 수요는 제품 소비를 선호합니다. 모터스포츠 자동차와 고급 차량에서 흑연 섬유 복합재 소비 증가가 시장 성장을 주도하고 있습니다.

탄소섬유는 자동차 제조업체의 요구사항을 충족하는 이상적인 솔루션으로 간주되는 첨단 소재입니다. 기업들은 R&D에 투자하고 이러한 섬유를 사용하여 차량의 전체 중량을 줄이는 새로운 방법을 혁신하는 전략을 채택하고 있습니다. 이 소재는 밀도가 1.6g/cc로 낮아 초경량 자동차 차체 부품을 만드는 데 이상적인 소재입니다. 경량 차량은 연비가 향상되고 중량이 10% 감소하여 연료가 6~8% 절약됩니다. 이로 인해 모페드부터 고급 슈퍼카까지 다양한 차량에 CFRP(탄소섬유 강화 폴리머)가 널리 사용되었습니다.

글로벌 자동차 산업의 성장과 경량 차량에 대한 수요 급증으로 인해 시장 성장이 가속화되고 있습니다. 가처분 소득 증가와 젊은 인구 증가로 인해 개인 차량, 특히 전기 자동차에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이로 인해 여러 제조업체가 자동차 생산량을 늘리게 되었습니다. 예를 들어, IEA(국제에너지기구)에 따르면 2021년 전기 자동차 판매량은 두 배 증가한 660만 대에 이르렀으며, 이는 곧 더욱 증가할 것으로 예상됩니다.

아우디, BMW, 혼다, 폴스타, 제너럴모터스(GM) 등 자동차 기업들은 대형 탄소복합재료 제조사와 협력해 대규모 생산과 저가 복합재료 지원을 위한 공정 투자에 주력하고 있다. 예를 들어, 2019년 5월 General Motors는 일본의 정보 기술, 화학 및 제약 회사인 Teijin과 협력하여 CFRTP를 대량 생산에 사용되는 대량 생산 차량에 사용했습니다. 또한 중국, 인도, 브라질 등 개발도상국의 산업화와 가처분 소득 증가는 자동차 산업의 성장을 크게 이끌 것으로 예상됩니다.

시장 성장 촉진을 위한 항공, 항공우주 및 방위 산업의 제품 수요 증가

항공, 항공우주 및 방위 산업에서 탄소섬유에 대한 수요 증가는 높은 중량 대비 강도 비율, 내식성 및 내구성을 제공하는 독특한 특성으로 인해 증가하고 있습니다. 항공 산업에서는 제품의 경량 특성으로 인해 연료 효율성이 향상되어 운영 비용이 절감되고 배기가스 배출이 감소합니다. 항공우주에서는 성능과 안전성을 향상시키기 위해 구조 부품에 활용됩니다. 국방 부문에서는 경량 장갑, 탄도 보호 및 첨단 무기를 위해 탄소 기반 섬유를 사용하여 이동성과 생존성을 향상시킵니다. 또한 지속적인 기술 발전으로 인해 이러한 산업에서 탄소 기반 섬유의 적용이 확대되고 있으며 시장 성장을 더욱 촉진하고 있습니다. 이러한 부문에서는 효율성, 성능 및 지속 가능성을 우선시하므로 제품이 제공하는 다양성은 항공, 항공우주 및 방위 산업의 미래 혁신을 위한 중요한 소재가 될 것입니다.

제약 요인

시장 성장을 방해하는 높은 제품 비용

탄소 복합재는 고성능과 경량 특성으로 인해 항공우주, 자동차, 건설, 석유 및 가스, 풍력 에너지 산업에서 널리 사용됩니다. 탄소섬유는 제조 공정이 비싸기 때문에 제품 전체 가격이 상승한다.

제품 가격은 다양한 산업 분야에서 탄소 복합재를 광범위하게 사용하는 것을 방해하는 주요 제한 요소입니다. CF의 비용은 CF를 얻는 전구체의 수율 및 비용과 직접적으로 관련됩니다. 현재 PAN 기반 탄소섬유와 비항공우주 등급의 평균 비용은 kg당 약 21.5달러이며 변환 효율은 50%에 불과합니다. 이러한 높은 가격으로 인해 국내 및 소규모 제조업체의 시장 진입이 어려워지고 이로 인해 시장 성장이 제한됩니다.

게다가 흑연 섬유 제조 과정에서 유해하고 위험한 가스가 환경으로 방출되면서 중국, 인도, 미국, 일본, 브라질 등 여러 선진국 및 개발도상국에서 흑연 섬유 제조에 대한 엄격한 규제가 시행되었습니다. . 전 세계 정부는 이러한 규제를 더욱 강화하여 제품 수요에 영향을 미치고 시장 성장을 억제하고 있습니다.

탄소섬유 시장 세분화 분석

전구체 분석 기준

최종 사용 산업의 높은 수요로 인해 최대 시장 점유율을 차지할 PAN 부문 

전구체에 따라 시장은 PAN(폴리아크릴로니트릴)과 피치로 구분됩니다. PAN 부문은 2023년 시장에서 상당한 점유율을 차지했으며 최종 용도 산업의 수요 증가로 인해 가까운 시일 내에 시장을 지배할 것으로 예상됩니다. PAN 기반 흑연 섬유에 대한 더 높은 수요는 비용 효율성, 높은 모듈러스, 높은 인장 강도 및 생산된 섬유의 더 나은 품질을 포함한 특성에 기인합니다. 항공우주 및 방위, 자동차, 스포츠 용품 애플리케이션에 대한 수요 증가로 인해 해당 부문의 점유율이 더욱 높아질 것으로 예상됩니다.

피칭 기반 세그먼트는 예측 기간 동안 상당한 성장률을 보일 수 있습니다. 낮은 전기 저항률, 낮은 음의 계수, 높은 열 전도성, 높은 모듈러스 등의 특성으로 인해 항공우주 및 스포츠 산업에 적합합니다.

견인 분석 기준

항공우주 및 방위산업 채택 증가로 인해 소형 견인 부문이 시장을 장악

시장은 토우를 기준으로 소형 토우와 대형 토우로 구분됩니다. 소형 토우 부문은 2023년 주요 점유율을 차지했습니다. 소형 토우 섬유는 24,000개 이하의 필라멘트를 포함하는 로빙을 의미합니다. 높은 모듈러스와 인장 강도로 인해 항공우주 및 방위 산업에서 널리 사용됩니다.

48,000~320,000개 이상의 탄소 필라멘트를 포함하는 섬유를 대형 토우 섬유라고 합니다. 대형 토우 섬유도 시장에서 상당한 점유율을 차지하고 있으며, 기업들이 대형 토우 중간체를 생산하기 위한 전략을 수립하고 있기 때문에 가까운 미래에 증가할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2017년 11월 Solvay는 독일에 본사를 둔 대형 토우 PAN 섬유 생산업체인 European Carbon Fiber GmbH(ECF)를 인수했습니다. 이번 인수를 통해 Solvay는 회사의 기존 PAN 및 피치 항공우주 등급 섬유 범위를 보완하는 대형 토우 섬유 포트폴리오를 개발할 수 있게 되었습니다.

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애플리케이션 분석별

항공기 제조 증가로 인해 항공, 항공우주 및 방위 부문이 주요 점유율을 차지

응용 분야에 따라 시장은 항공, 항공우주 및 방위, 자동차, 풍력 터빈, 스포츠 및 레저, 건설 등으로 분류됩니다. 이러한 애플리케이션 중에서 항공, 항공우주 및 방위 부문은 2023년에 가장 높은 시장 점유율을 차지했으며 예측 가능한 기간 동안 계속해서 지배력을 유지할 수 있습니다. 복합 재료는 항공우주 산업의 인테리어, 엔진 블레이드, 프로펠러/로터, 브래킷, 단일 통로 날개 및 광동체 날개에 사용됩니다. 또한 항공우주 엔지니어들은 더욱 지속 가능하고 안전한 비행을 위해 노력하고 있으며, 이로 인해 헬리콥터, 비행기, 우주 왕복선. 따라서 항공기 생산량 증가가 시장 성장을 주도할 가능성이 높습니다.

복합재료는 현대 항공기의 약 40%를 구성합니다. 예를 들어, 보잉 787 드림라이너(Boeing 787 Dreamliner) 여객기는 중량 기준 약 50%의 복합 재료로 구성되며 대부분 탄소 섬유 샌드위치 또는 라미네이트입니다. 섬유 소재는 항공기 본체, 꼬리 부분, 날개 및 동체로 구성됩니다. Boeing은 탄소 및 기타 복합 재료를 사용하면 녹슬지 않기 때문에 유지 관리가 덜 필요하다고 말합니다.

이 제품은 스포츠 산업에서 두각을 나타내고 있습니다. 스포츠 장비에 고성능 및 경량 소재의 사용이 증가하면서 스포츠 및 레저 분야의 시장 성장이 촉진될 것입니다. 테니스에서 이 소재는 더 가볍고 독특한 모양의 라켓을 제조하여 주요 선수들이 공을 더 빠르게 칠 수 있게 해줍니다. 고성능 사이클링에서 탄소 복합재는 자전거 무게를 줄여 랩 타임을 향상시킵니다.

지역적 통찰력

이 시장의 지역 분석에 대한 자세한 정보를 얻으려면, 무료 샘플 요청

유럽은 2023년 시장 점유율 1위를 차지했으며 그 가치는 10억 6천만 달러로 평가되었습니다. 이 지역 시장의 높은 성장은 광범위한 전기 자동차 제조업체 기반의 존재와 가볍고 연료 효율적인 차량에 대한 수요 증가에 기인합니다. 항공우주 및 방위 산업에서 흑연 섬유의 사용 가속화는 시장 성장을 촉진하는 데 중요한 역할을 할 것으로 보입니다. 자동차 제조업체는 이 지역 시장에 큰 영향을 미치는 비용 효율적인 탄소 복합 재료를 개발하기 위해 R&D에 투자하고 있습니다.

독일에서 잘 발달된 항공 부문의 존재는 유리한 시장 성장 기회를 제공할 것으로 예상됩니다. Eurofighter 및 Airbus A320 제품군은 독일에 제조 시설을 두고 있습니다. 이 나라는 항공기 산업을 위한 선도적인 제조 기반을 제공하며 여러 재료 및 부품 공급업체, 장비 제조업체, 전체 시스템 통합업체 및 엔진 생산업체의 본거지입니다. 예를 들어, 2019년 2월 독일 항공우주센터는 CF와 전기를 활용하여 항공기의 중요한 지점을 위한 제빙 솔루션을 개발했습니다.

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아시아 태평양 시장은 예측 기간 동안 빠른 성장을 기록할 것으로 예상됩니다. 이 지역의 이러한 성장은 급속한 도시화와 인프라 프로젝트에 대한 정부 지출 증가와 관련이 있습니다. 인도와 중국에서 터널, 교량, 주택 건설에 건설 복합재 사용이 증가하면서 시장 성장이 촉진될 것입니다. 아시아 태평양 지역의 선도적인 건설 회사의 존재는 건설 사업에서 제품 채택을 위한 거대한 시장 기회를 창출했습니다. 또한 항공, 항공우주, 국방, 재생 에너지에 대한 투자 증가가 제품 성장을 주도하고 있습니다. 지역의 수요를 파악하세요.

북미는 자동차, 항공우주, 방위산업이 잘 발달된 고도로 산업화된 지역입니다. 이 지역은 생활 수준이 높고 고급 차량에 대한 수요가 성숙하여 자동차 산업의 지속적인 성장을 이끌고 있습니다. 예를 들어, 미국 자동차 정책 위원회(American Automotive Policy Council)에 따르면 자동차 산업은 미국 GDP의 3%를 기여했습니다. 자동차 제조업체는 1조 1천억 달러 이상의 차량 및 부품을 수출했는데, 이는 항공우주 산업보다 거의 360억 달러 더 많은 금액입니다. 자동차 제조사들은 글로벌 모델 플랫폼을 지향해 미국 등 고기능 시장에 생산을 집중할 수 있게 됐다. 지역의 선진 제조 부문, OEM(Original Equipment Manufacturer), 정부 지원 규제 등 일부 중요한 요소가 시장 확장을 주도할 것으로 예상됩니다.

 최근 라틴 아메리카에서는 건설 및 자동차 산업에 상당한 투자가 이루어졌습니다. 예를 들어, 멕시코는 미국과 캐나다에 대한 수출국으로서 물류적 근접성으로 인해 자동차 부문에 상당한 투자를 해왔습니다. 브라질의 급속한 도시화와 성장하는 자동차 산업은 라틴 아메리카 지역의 산업 전망에 유리할 것입니다. 브라질의 자동차 탄소 복합재 시장에는 Cromitec, Fiacbras, Elekeiroz 및 Embrapol과 같은 여러 크고 작은 공급업체가 포함되어 있습니다. 외국인 투자에 따른 산업화의 심화는 시장에 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

중동 및 아프리카 시장은 이 지역의 산업화 증가로 인해 상당한 CAGR로 성장하고 있습니다. 산유국의 GDP 증가는 이 지역의 항공우주 및 방위 산업의 성장으로 이어졌고, 이는 앞으로도 계속될 것으로 예상됩니다. GCC 지역은 이 지역의 자동차 수요가 높기 때문에 중동 및 아프리카 시장을 지배하고 있습니다. 이스라엘의 잘 발달된 항공우주, 국방, 풍력 에너지 산업과 국방 및 군사 프로젝트를 위한 미국과의 우호적인 무역 관계는 ​​중동에서 엄청난 기회를 창출할 가능성이 높습니다.

탄소섬유 시장 주요 기업 목록

기업들은 시장 영향력 강화를 위해 전략적 파트너십과 인수에 집중하고 있습니다

업계에서 활동하는 주요 업체로는 TORAY INDUSTRIES, INC., Solvay, Teijin Limited, Hexcel Corporation 및 ZOLTEK Corporation이 있습니다. 대부분의 주요 생산업체는 제품 포트폴리오를 강화하기 위해 인수, 신제품 출시 및 전략적 파트너십에 중점을 두고 있습니다. 시장 범위를 넓히고 다른 주요 참가자보다 경쟁 우위를 확보하세요.

소개된 주요 회사 목록:

• Toray Industries, Inc.(일본)


• Solvay (벨기에)


• Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. (일본)


• TEIJIN LIMITED(일본)


• Hexcel Corporation(미국)


• ZOLTEK Corporation(미국)


• 효성첨단소재(한국)


• Advanced Composites Inc. (미국)


• Mitsubishi Chemical Carbon Fiber and Composites, Inc.(미국)


• Formosa M Co., Ltd.(한국)

주요 산업 발전:

• 2022년 12월~Solvay는 바이오 기반 아크릴로니트릴 분야에서 Trillium과 협력하여 자동차, 항공우주, 소비재 및 에너지 응용 분야용 탄소 섬유를 생산했습니다.


• 2022년 9월 - Solvay는 항공우주, 산업, 자동차 및 경주용 자동차 시장에 상당한 비용과 시간 절약을 제공하도록 설계된 차세대 에폭시 프리프레그 탄소 섬유 공구 재료인 LTM 350을 출시했습니다. 리>
  
• 2021년 7월 - Toray Industries Inc.는 네덜란드 탄소 섬유 복합 재료 생산 및 유통업체인 Tencate Advanced Composites Holding BV 인수를 완료했습니다. TenCate의 모회사인 Koninklijke Ten Cate BV는 순 부채를 포함하여 9억 3천만 유로(10억 달러)에 Toray에 사업을 매각하기로 합의했습니다. 이번 인수를 통해 회사는 고분자 기술, 탄소섬유 등 더욱 폭넓은 제품 라인업을 제공할 수 있게 됐다.


• 2021년 2월 – Teijin Limited는 스포츠 응용 분야용 탄소 섬유 중간재의 Tenax BM(빔 시리즈) 및 Tenax PW(파워 시리즈) 브랜드를 출시했습니다. 이번 출시는 탁월한 내구성과 견고함으로 인해 회사가 출력과 속도를 극대화하는 데 도움이 될 것입니다.

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인포그래픽 표현 Carbon Fiber Market

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시장 조사 보고서는 자세한 분석을 제공하고 선도 기업, 재료, 제품, 애플리케이션 등 중요한 측면에 중점을 둡니다. 또한 탄소 섬유 시장 동향에 대한 통찰력을 제공하고 중요한 산업 발전을 강조합니다. 여기에는 과거 데이터가 포함되어 있으며 글로벌, 지역 및 국가 수준의 수익 성장을 예측하고 업계의 최신 시장 역학 및 기회를 분석합니다. 위에서 언급한 요인 외에도 보고서에는 최근 몇 년간 시장 성장에 기여한 다양한 요인이 포함되어 있습니다.

보고서 범위 및 세분화