Tamanho do mercado de fibras de carbono, análise e análise da indústria, por precursor (PAN e PUSH), por reboque (grande reboque e pequeno reboque), por aplicação (aviação, aeroespacial e defesa, automotivo, turbinas eólicas, esportes e lazer, construção e outros) e previsão regional, 2024-2032

O tamanho do mercado global de fibras de carbono foi avaliado em US $ 2,65 bilhões em 2023 e deve crescer de US $ 2,82 bilhões em 2024 para US $ 6,54 bilhões até 2032, exibindo um CAGR de 11,1% durante o período de previsão. A Ásia -Pacífico dominou o mercado de fibra de carbono com uma participação de mercado de 36,6% em 2023. Além disso, o tamanho do mercado de fibras de carbono nos EUA deve crescer significativamente, atingindo um valor estimado de US $ 1,98 bilhão em 2032.

A fibra de carbono, também conhecida como fibra de grafite, é feita de átomos de carbono com diâmetros que variam de cinco a dez micrômetros. Possui alta rigidez, alta relação resistência / peso, baixa expansão térmica, alta resistência à tração, tolerância a alta temperatura e maior resistência química.

Tendências do mercado de fibras de carbono

Pesquisa com foco na fabricação de produtos a partir de matérias-primas não convencionais para criar oportunidades lucrativas de crescimento  

Parceiros e pesquisadores do setor estão implementando projetos para converter alcatrão de carvão, um subproduto, da produção de coque para a indústria siderúrgica em fibra de carbono e compósitos. Esse novo produto pode aumentar o valor do tom de alcatrão de carvão em cinco a 55 vezes o seu valor atual e encontrar aplicações em compósitos com baixo peso e alta rabugento.

Em dezembro de 2020, o Departamento de Energia dos EUA (DOE), o Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) e o Centro de Pesquisa de Energia Aplicada (CAER) da Universidade de Kentucky (CAER) entrou em uma parceria estratégica para cerca de US $ 10 milhões, que convertem principalmente carvão em CFS e compósito. A pesquisa relatará principalmente grandes desafios relacionados a várias matérias -primas de carvão, processamento de carvão e fabricação de CF. Os CAERs se concentrarão na conversão de vários matstock de carvão em FC e compósitos. O papel da ORNL será correlacionar a estrutura molecular do carvão. Tais desenvolvimentos acelerarão a produção de fibra de baixo custo, impulsionando o crescimento do mercado.

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Dinâmica de mercado

Motoristas de mercado

Aumentando o uso do produto na indústria automotiva para impulsionar o crescimento do mercado

A fibra de carbono é um material muito leve e forte, com uma baixa proporção de peso / resistência. É cinco vezes mais forte que o aço e duas vezes mais rígido que o aço. Tem resistência química superior ao aço. Essas propriedades do produto levaram a um aumento de seu uso na indústria automotiva para fabricar veículos leves e altamente duráveis.

A fibra de grafite aumenta a durabilidade do automóvel e garante o longo ciclo de vida das partes do corpo. A demanda coletiva de fabricação de peças do corpo de automóveis, como capuzes, telhados, portas, tampas de convés e vigas para pára -choques, favorece o consumo de produtos. O crescente consumo de fibra de grafitecompósitosNos carros de automobilismo e veículos de luxo, está impulsionando o crescimento do mercado.

A fibra de carbono é um material avançado e é considerado uma solução ideal que atende aos requisitos dos fabricantes automotivos. As empresas estão investindo em P&D e adotando estratégias para inovar novos métodos que reduziriam o peso geral do veículo usando essas fibras. O material tem uma densidade tão baixa quanto 1,6g/cc, tornando -o o material ideal para fazer partes do corpo extremamente leves para automóveis. Um veículo leve fornece melhor eficiência de combustível e redução de peso de 10%, economizando 6% a 8% em combustível. Isso resultou no amplo uso de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP) em vários veículos que variam de ciclomotores a supercarros de ponta.

A crescente indústria automotiva global e a onda na necessidade de veículos leves estão alimentando o crescimento do mercado. O aumento da renda disponível e da crescente população jovem está criando demanda por veículos individuais, especialmente veículos elétricos, o que levou a vários fabricantes a aumentar a produção de automóveis. Por exemplo, de acordo com a AIE (Agência Internacional de Energia), as vendas de carros elétricos dobraram para 6,6 milhões em 2021, e eles devem aumentar em breve.

Empresas de automóveis, como Audi, BMW, Honda, Polestar e General Motors, estão se concentrando na colaboração com os principais fabricantes de materiais compostos de carbono para produção e investimento em larga escala em processos para apoiar materiais compósitos de baixo custo. Por exemplo, em maio de 2019, a General Motors colaborou com a Teijin, uma empresa japonesa de tecnologia da informação, química e farmacêutica, para usar o CFRTP em veículos de alta produção, onde o material é usado para produção em massa. Além disso, o aumento da industrialização e a renda disponível nas economias em desenvolvimento, como China, Índia e Brasil, prevê -se que impulsione significativamente o crescimento da indústria automotiva. 

Aumentando a demanda de produtos das indústrias de aviação e aeroespacial e defesa para impulsionar o crescimento do mercado

A crescente demanda por fibra de carbono nas indústrias de aviação e aeroespacial e defesa é impulsionada por suas propriedades únicas que oferecem alta taxa de força / peso, resistência à corrosão e durabilidade. Na indústria da aviação, a natureza leve do produto oferece maior eficiência de combustível, levando a custos operacionais mais baixos e emissões reduzidas. No aeroespacial, é utilizado em componentes estruturais para melhorar o desempenho e a segurança. O setor de defesa depende de fibras à base de carbono para armaduras leves, proteção balística e armas avançadas, aumentando assim a mobilidade e a sobrevivência. Além disso, os avanços tecnológicos em andamento estão expandindo as aplicações da fibra baseada em carbono nessas indústrias, impulsionando ainda mais o crescimento do mercado. Como esses setores priorizam a eficiência, o desempenho e a sustentabilidade, a versatilidade oferecida pelo produto o tornará um material crucial para futuras inovações nas indústrias de aviação e aeroespacial e defesa. Isso, por sua vez, deve impulsionar o crescimento do mercado global de fibras de carbono.

Restrições de mercado

Alto custo do produto para impedir o crescimento do mercado

Os compósitos de carbono são amplamente utilizados nas indústrias aeroespacial, automotiva, de construção, petróleo e gás e energia eólica devido ao seu alto desempenho e propriedades leves. O processo de fabricação de fibra de carbono é caro, aumentando o preço geral do produto. O custo do produto é um fator de restrição importante, proibindo o uso generalizado de compósitos de carbono em várias indústrias. O custo da FC está diretamente relacionado ao rendimento e custo do precursor do qual é obtido. Atualmente, o custo médio das fibras baseadas em PAN e seu grau não-aerospacial é de cerca de US $ 21,5 por kg, com uma eficiência de conversão de apenas 50%. Esses altos preços dificultam a entrada de fabricantes domésticos e de pequena escala, limitando assim o crescimento do mercado. Além disso, a liberação de gases prejudiciais e perigosos no meio ambiente durante a fabricação de fibras de grafite resultou na implementação de regulamentos rigorosos sobre sua fabricação em vários países desenvolvidos e em desenvolvimento, como China, Índia, EUA, Japão e Brasil. Os governos em todo o mundo estão mais apertando esses regulamentos, afetando a demanda pelo produto e restringindo o crescimento do mercado.

Oportunidades de mercado

A adoção crescente de fontes de energia renovável para criar novas oportunidades de crescimento

Prevê -se que a crescente adoção de energia renovável, particularmente a energia eólica e solar, crie novas oportunidades de crescimento do mercado. A alta relação de alta resistência às fibras de carbono, durabilidade e resistência à fadiga as tornam ideais para componentes críticos em sistemas de energia renovável.

As turbinas eólicas modernas estão sendo projetadas com lâminas mais longas para capturar mais vento e aumentar a geração de energia. A proporção de alta força / peso da fibra de carbono é ideal para produzir essas lâminas maiores. Ele permite a criação de lâminas sem adicionar peso excessivo, o que é crucial para manter a integridade e o desempenho estruturais. A resistência e durabilidade da fadiga superior da fibra de carbono contribuem para a longevidade e a confiabilidade das lâminas de turbinas eólicas. Isso reduz a frequência de manutenção e substituição, tornando os sistemas de energia eólica mais econômicos ao longo de sua vida útil operacional.

Na última década, os parques eólicos offshore ganharam destaque devido à sua capacidade de aproveitar recursos eólicos mais fortes e consistentes. O ambiente próximo a essas fazendas apresenta desafios significativos, incluindo exposição à água salgada e condições climáticas severas. A resistência da fibra de carbono à corrosão e à degradação ambiental o torna um material ideal para componentes de turbinas eólicas offshore, garantindo desempenho e confiabilidade a longo prazo.

Desafios de mercado

Fatores de reciclagem e sustentabilidade para atuar como desafio para o crescimento do mercado

Um dos desafios mais significativos que a indústria de fibra de carbono enfrenta é a falta de métodos eficazes de reciclagem, o que afeta diretamente sua sustentabilidade a longo prazo. Embora a relação de força / peso superior da fibra de carbono o torne altamente desejável em indústrias como energia aeroespacial, automotiva e renovável, sua pegada ambiental é uma preocupação crescente. Ao contrário de materiais como aço ou alumínio, que podem ser facilmente reciclados e reutilizados, os compósitos de fibra de carbono são muito mais difíceis de quebrar e redirecionar.

A questão principal com a reciclagem de fibra de carbono decorre de sua composição e da maneira como é fabricada. A fibra de carbono é tipicamente incorporada em uma matriz de polímero (como resina epóxi), o que fornece ao material suas propriedades leves e duráveis. No entanto, esse forte vínculo entre as fibras de carbono e a resina torna extremamente difícil separar as fibras da matriz quando o produto atingir o fim de sua vida.

Os métodos tradicionais de reciclagem, como moagem mecânica ou trituração, podem quebrar o material, mas geralmente resultam em uma perda das propriedades de alto desempenho das fibras de carbono. Na maioria dos casos, essas fibras não são reutilizadas em aplicações de alto valor, mas usadas em produtos de grau inferior, o que limita o potencial de sustentabilidade.

Impacto do Covid-19

O surto da pandemia covid-19 interrompeu a maioria das empresas compostas devido ao bloqueio nacional e a um desligamento parcial das fábricas, afetando negativamente o crescimento do produto. Durante a pandemia, os fabricantes de automóveis enfrentaram globalmente impactos graves. Por exemplo, GM, Ford e FCA suspenderam seus negócios de peças de fabricação nos EUA e reaproveitaram a produção de Covid - 19dispositivos médicos. No entanto, a abertura gradual de economias em 2021 aumentou a demanda pelo produto para diferentes aplicações.

Mercado de fibra de carbonoAnálise de segmentação

Por precursor

Segmento pan para manter a maior participação de mercado devido à alta demanda das indústrias de uso final 

Dependendo do precursor, o mercado é segmentado em pan (poliacrilonitrila) e tom.

O segmento pan manteve uma parcela considerável do mercado em 2023 e prevê-se que domine o mercado em um futuro próximo, devido ao aumento da demanda das indústrias de uso final. A maior demanda por fibra de grafite baseada em PAN é atribuída a suas propriedades, incluindo custo-efetividade, alto módulo, alta resistência à tração e melhor qualidade da fibra produzida. O aumento da demanda por produtos em pedidos aeroespaciais e de defesa, automotivo e artigos esportivos é previsto para aumentar ainda mais a participação do segmento.

O segmento baseado em pitch pode mostrar uma taxa de crescimento significativa durante o período de previsão. Propriedades como baixa resistividade elétrica, baixo coeficiente negativo, alta condutividade térmica e alto módulo o tornam adequado para as indústrias aeroespaciais e as indústrias esportivas.

Por reboque

Pequeno segmento de reboque para dominar o mercado devido ao aumento da adoção na indústria aeroespacial e de defesa

Com base no reboque, o mercado é segmentado em reboque pequeno e grande reboque.

O pequeno segmento de reboque foi responsável pela maior participação em 2023. Pequenas fibras de reboque se referem a mechas que contêm 24.000 ou menos filamentos. Eles são amplamente utilizados na indústria aeroespacial e de defesa devido ao seu alto módulo e resistência à tração.

As fibras contendo 48.000 a 320.000 ou mais filamentos de carbono são chamados de fibras de reboque grandes. As grandes fibras de reboque também mantiveram uma parcela considerável do mercado, que se espera que suba em um futuro próximo, pois as empresas estão formando estratégias para produzir grandes intermediários de reboque. Por exemplo, em novembro de 2017, a Solvay adquiriu a Europa Fiber de Carbono GmbH (ECF), um produtor de fibra de grande toque alemão. Essa aquisição permitirá que a Solvay desenvolva um portfólio de fibras de grande toque para complementar a linha de fibras de grau aeroespacial existente e pitch da empresa.

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Por aplicação

Aviação, segmento aeroespacial e de defesa para manter uma grande participação devido ao aumento da fabricação de aeronaves

Com base na aplicação, o mercado é segmentado em aviação, aeroespacial e defesa, automotivo, turbinas eólicas, esportes e lazer, construção e outros.

Entre essas aplicações, o segmento de aviação, aeroespacial e defesa representou a maior participação de mercado em 2023 e pode continuar seu domínio durante o período previsível. Os materiais compósitos são usados ​​na indústria aeroespacial em interiores, lâminas de motores, hélices/rotores, suportes, asas de corredor único e asas de corpo largo. Além disso, os engenheiros aeroespaciais estão trabalhando para tornar o vôo mais sustentável e seguro, o que levou ao uso de materiais compostos de fibra emhelicópteros, aviões e ônibus espaciais. Portanto, é provável que o aumento da produção de aeronaves impulsione o crescimento do mercado.

Os materiais compostos representam cerca de 40% das aeronaves modernas. Por exemplo, o plano de passageiros da Boeing 787 Dreamliner compreende cerca de 50% do material compósito em peso, principalmente sanduíche de fibra de carbono ou laminado. Os materiais de fibra compreendem o corpo principal, partes da cauda, ​​asas e fuselagem da aeronave. A Boeing afirma que o uso de carbono e outros materiais compósitos permite menos manutenção, pois não enferrujam.

O produto está ganhando destaque na indústria esportiva. O crescente uso de materiais de alto desempenho e leve em equipamentos esportivos impulsionará o crescimento do mercado em aplicações de esportes e lazer. No tênis, os materiais fabricam raquetes mais leves e de forma única que permitem que os principais jogadores atinjam a bola mais rapidamente. No ciclismo de alto desempenho, o compósito de carbono reduz oBicicletapeso, melhorando os tempos de volta.

Perspectivas regionais do mercado de fibras de carbono

Ásia -Pacífico

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A Ásia -Pacífico foi responsável pela participação de mercado líder em 2023 e foi avaliada em US $ 0,97 bilhão. A China é o maior mercado de fibras de carbono na Ásia -Pacífico e globalmente. O rápido crescimento e investimentos industriais do país em infraestrutura são fatores significativos da demanda de fibra de carbono. Principais empresas chinesas, como Jiangsu Hengshanand Toray, materiais avançados aumentaram as capacidades de produção, concentrando -se nas fibras de reboque grandes e pequenas.

A indústria automotiva na China está adotando cada vez mais componentes de fibra de carbono para melhorar a eficiência do veículo e reduzir o peso, especialmente com o aumento de veículos elétricos (VEs). De acordo com a Ata CFT Guangzhou Co. Ltd. (Guangzhou, China), a China é o segundo maior mercado de compósitos de fibra de carbono do mundo.

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Europa

O mercado europeu deve registrar um rápido crescimento durante o período de previsão. A presença de um setor de aviação bem desenvolvido na Alemanha deve oferecer uma oportunidade favorável de crescimento do mercado. A Família Eurofighter e Airbus A320 têm suas unidades de fabricação na Alemanha. O país oferece bases líderes de fabricação para a indústria de aeronaves e abriga vários fornecedores de materiais e componentes, fabricantes de equipamentos, integradores de sistemas inteiros e produtores de motores. Por exemplo, em fevereiro de 2019, o centro aeroespacial alemão desenvolveu uma solução de degelo para pontos críticos em aeronaves utilizando CF e eletricidade.

América do Norte

A América do Norte é uma região fortemente industrializada, com uma indústria automotiva e aeroespacial e de defesa bem desenvolvida. A região possui um alto padrão de vida e uma demanda madura por veículos sofisticados, levando ao crescimento contínuo da indústria automotiva, impulsionando ainda mais o mercado de fibra de carbono da América do Norte. Por exemplo, de acordo com o American Automotive Policy Council, a indústria automotiva contribuiu com 3% do PIB da América.

América latina

No passado recente, a América Latina testemunhou um investimento significativo nas indústrias de construção e automóveis. Por exemplo, o México, devido à sua proximidade logística como exportador dos EUA e do Canadá, testemunhou investimentos significativos no setor automobilístico. A rápida urbanização e a crescente indústria automotiva no Brasil devem favorecer as perspectivas da indústria na região da América Latina.

O mercado de compósitos de carbono automotivo do Brasil contém várias empresas de fornecedores grandes e pequenas, como Cromitec, FIACBRAS, Elekeiroz e Embrapol. Prevê -se que a industrialização aumentada por investimento estrangeiro seja mais crescente impulsionado para impactar significativamente o mercado.

Oriente Médio e África

O mercado no Oriente Médio e na África está crescendo em um considerável CAGR devido ao aumento da industrialização na região. O aumento do PIB dos países produtores de petróleo levou ao crescimento da indústria aeroespacial e de defesa na região, que se espera continuar em breve. A região do GCC domina o mercado do Oriente Médio e da África devido à alta demanda por automóveis na região. Uma indústria aeroespacial, de defesa e energia eólica bem desenvolvida em Israel e boas relações comerciais com os EUA para projetos de defesa e militar provavelmente criarão grandes oportunidades no Oriente Médio.     

Cenário competitivo

Principais participantes do setor

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As empresas estão se concentrando em parceria e aquisição estratégicas para fortalecer seu alcance no mercado

A maioria dos principais produtores está focada na aquisição, lançamentos de novos produtos e parcerias estratégicas para aprimorar seus portfólios de produtos, ampliar seu alcance no mercado e obter uma vantagem competitiva sobre outros participantes -chave.

Os maiores players do mercado são a Toray Industries, a Zoltek Corporation, a SGL Carbon, a Mitsubishi Chemical Carbon Fiber e a Composites Inc. e a Teijin Limited. O mercado global de fibra de carbono é consolidado, com os cinco principais players representando cerca de 75% da participação de mercado.

Lista de topEmpresas de fibra de carbono:

• Toray Industries, Inc.(Japão)
• Syensqo (Bélgica)
• Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. (Japão)
• Teijin Limited(Japão)
• Hexcel Corporation(NÓS.)
• Zoltek Corporation (EUA)
• Materiais Avançados Hyosung (Coréia do Sul)
• Advanced Composites inc. (NÓS.)
• Mitsubishi Chemical Carbon Fiber and Composites, Inc. (EUA)
• Formosa M Co., Ltd. (Coréia do Sul)
• SGL Carbon (Alemanha)

Principais desenvolvimentos da indústria:

• Dezembro de 2023-A Teijin Limited introduziu a fibra de carbono Tenax produzida a partir de acrilonitrila sustentável (AN) utilizando resíduos e resíduos de matérias-primas recicladas ou produtos derivados de biomassa.
• Outubro de 2023 -A Toray Industries Inc. expandiu seu alto módulo e reboque regular* Instalações de produção de fibras de carbono médias na subsidiária francesa Toray Fibers de carbono Europa S.A. Esse movimento é devido à crescente demanda por fibra de carbono na Europa, reforçada pelo movimento em direção a uma sociedade líquida de zero zero.
• Julho de 2021–Hexcel Corporation anunciou que firmou um contrato com a Dassault para fornecer pré -registro de fibra de carbono para o programa Falcon 10X. Prevê -se que a medida fortaleça a parceria existente entre os dois líderes aeroespaciais.
• Julho de 2021-A Toray Industries Inc. concluiu a aquisição da Tencate Advanced Composites Holding BV, um produtor holandês e distribuidor de materiais compósitos de fibra de carbono. A empresa -mãe de Tencate, Koninklijke, dez Cate BV, concordou em vender o negócio para Toray por 930 milhões de euros (US $ 1 bilhão), incluindo dívida líquida. Com essa aquisição, a empresa seria capaz de fornecer uma linha de produtos mais ampla, como tecnologias de polímeros e fibra de carbono.
• Fevereiro de 2021 -A Teijin Limited lançou as marcas Tenax BM (Beam Série) e Tenax PW (Power Series) de materiais intermediários de fibra de carbono para aplicações esportivas. Este lançamento ajudará a empresa a maximizar o poder e a velocidade devido à sua excepcional durabilidade e resistência.

Cobertura do relatório

O relatório de pesquisa de mercado fornece análise detalhada do mercado e se concentra em aspectos cruciais, como empresas líderes, materiais, produtos e aplicações. Além disso, oferece informações sobre as tendências do mercado de fibras de carbono e destaca os desenvolvimentos vitais da indústria. Inclui dados históricos de dados e previsões de receita nos níveis global, regional e nos países e analisa a mais recente dinâmica e oportunidades de mercado do setor. Além dos fatores mencionados acima, abrange vários fatores que contribuem para o crescimento do mercado nos últimos anos.

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