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2024年,全球碳毡和石墨毡市场规模为5.925亿美元,预计将从2025年的5.9718亿美元增长到2032年的10.3737亿美元,预测期内复合年增长率为8.2%。2024年,亚太地区以57.42%的份额主导全球市场。
碳毡和石墨毡包括通过碳化或石墨化聚丙烯腈(PAN)、人造丝或沥青基纤维生产的无纺纺织材料。这些毛毡因其轻质结构、高热稳定性、耐化学性和优异的绝缘性能而受到重视。与传统的机织织物不同,它们具有均匀的孔隙率和低导热率,使其在高温环境下非常有效。这些材料广泛应用于高温炉的隔热、电池和燃料电池的电极以及冶金、太阳能和半导体行业的组件等领域。除了已建立的工业应用之外,其在清洁能源技术中的作用日益影响需求,特别是在钒氧化还原液流电池中,锂离子电池和氢能源系统。
该市场包括几家主要参与者,其中处于领先地位的是美尔森、西格里碳素公司、吴羽公司、日本碳素有限公司和北京长城股份有限公司。广泛的产品组合、创新产品的推出和强大的地域扩张支撑了这些公司在全球碳毡和石墨毡市场的主导地位。
半导体和太阳能制造的扩张维持了对石墨毡的需求
半导体和太阳能制造的扩张直接维持了对石墨毡的需求,因为每条新生产线都需要高纯度的炉绝缘材料。在直拉晶体生长中,毛毡衬里控制着决定晶圆质量的热梯度,而在太阳能铸锭铸造中,它们确保一致的加热循环并最大限度地减少污染。这些作用使石墨毡成为每一波产能增长的内置消耗品。与随需求周期短而波动的消费产品不同,半导体工厂和光伏工厂按照多年投资计划运营。当新的工厂或铸锭设施投入运行时,会安装多个熔炉,每个熔炉内衬专门的毛毡,并需要定期更换。这会产生稳定、可衡量的拉力石墨感觉与工业扩张的步伐直接相关,而不是与电子市场的日常变化相关。这些因素预计将推动碳毡和石墨毡市场的增长。
易氧化性限制了碳毡和石墨毡的更广泛使用
碳毡和石墨毡的一个关键限制是它们在氧化环境中的稳定性有限。它们在真空或惰性气氛中表现出色,但当在高温下暴露于氧气时,材料开始降解。氧化可在约 400–500 °C 时逐渐开始,一旦温度升至 600–700 °C 以上,氧化往往会显着加速。当纤维与氧气发生反应时,结构完整性下降,表面积减小,毡最终变脆。在要求纯度的应用中,即使是轻微的氧化也会释放颗粒或气体,从而有污染过程的风险。
碳和石墨毡对氧化的敏感性是一种天然的材料限制。它确保了它们在高性能流程中的作用,但限制了在露天或成本敏感环境中运营的行业的更广泛采用。
储能技术的发展为碳和石墨毡开辟了新途径
向可再生能源的加速转变正在创造对可靠存储解决方案的需求,这一趋势为碳毡和石墨毡带来了明显的机会。在全钒氧化还原液流电池例如,毛毡被用作多孔电极,可以实现高效的离子交换。它们的高表面积、导电性和化学稳定性使它们非常适合这一角色。随着电网规模存储项目在可再生能源并网地区不断扩大,对耐用、高效电极材料的需求只会增加。
氢技术提供了另一条途径。毛毡可用作电解槽和燃料电池中的电极背衬,其中导电性和耐化学腐蚀性至关重要。事实证明,表面改性和活化处理可以进一步提高性能。
对清洁和高温加工的需求不断增长是重要的市场趋势之一
对超洁净、高温加工的需求不断增长,使得碳毡和石墨毡成为半导体制造所用真空炉和惰性气氛炉的首选隔热材料。与此同时,表面工程毡在电池、燃料电池,和氢气系统。传统的陶瓷或纤维绝缘体在高温下会释放颗粒或气体,这可能会影响敏感工艺的产量。石墨毡在经过适当纯化和石墨化后,可以在真空或惰性气氛中的极高温度下维持使用,并且可以制造出非常低的灰分含量,在受控加热条件下释放出的气体最少。这使得它们在晶体生长和先进冶金应用中不可或缺。
石墨毡的生产本质上成本高昂,因为碳化和石墨化过程需要在 2,800 至 3,000 °C 的温度范围内延长炉周期。因此,除了与碳和环境合规性相关的成本外,单位成本还极易受到电力和天然气价格波动的影响。石墨化炉和 CVI/CVD 生产线等资本密集型设备,加上严格的质量保证措施以及涉及优质人造丝或专用 PAN 前体的较高报废风险,进一步增加了转换费用。后处理步骤,包括活化、涂层、硬化和机加工,会增加额外的劳动力和消耗品成本。
此外,批量处理和延长的周期持续时间限制了吞吐量和营运资金效率。在能源价格波动或排放法规严格的地区,成本的波动性会扩大,从而使全球定价框架的建立变得更加复杂。当合同成本转嫁机制有限时,这些动态会对利润率造成压力,并有助于维持相对于低成本绝缘替代品或非石墨化等级的价格差异,从而限制快速可扩展性。
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在精确控制孔隙率的推动下,人造丝细分市场将见证最高的复合年增长率
根据原材料,市场分为人造丝基、潘基和沥青基。
预计人造丝细分市场在预测期内将以最高复合年增长率增长。人造丝纤维毡因其灰分含量极低、孔隙率精确控制以及在真空或高温环境下使用寿命更长而被认为是优质产品。它们是半导体和化合物半导体制造、晶体生长工艺(例如碳化硅(SiC),和钒氧化还原液流电池 (VRFB) 电极,其中电解质传质和清洁度至关重要。
到 2024 年,基于平底锅的细分市场将主导碳毡和石墨毡市场份额,为熔炉隔热、热处理和一般工业应用提供最佳的成本效益。广泛的全球供应网络、简化的认证流程以及各种外形尺寸(包括软毡、刚性板和机加工套件)使 PAN 成为大多数翻新项目和新安装的首选。定价仍然是市场基准,很大程度上受到能源和前体成本的影响;然而,供应商可以通过增值转换和组装流程来提高利润。在电气化努力、工业产能回流以及促进经常性备件需求的大量安装基础的推动下,预计该细分市场将持续实现中个位数增长。
炉由于维护成本较低,该细分市场引领市场
根据应用,市场分为光纤、熔炉、隔热罩、汽车排气衬里、电池等。
由于提高耐用性和降低维护成本的需求,熔炉领域在市场上占据主导地位。这些材料被用作软毡、刚性板、机加工板和多层热区组件,有利于均匀的温度分布和能源效率。由于制造商的目标是提高产量、提高产量并实现脱碳目标,熔炉制造商和运营商逐渐依赖毛毡来实现一致的热管理和延长维护间隔。这种广泛且经常性的应用构成了大部分市场容量,并为持续的更换需求奠定了基础。
这电池预计该细分市场将在预测期内经历最快的增长。随着公用事业公司和工业运营商扩大长期存储解决方案以纳入可再生能源并提高电网稳定性,在高价值项目的推动下,对经过验证的电极毡的需求正在上升。严格的资格流程和后处理(例如活化和热处理)有助于在系统投入运行后支持溢价并建立供应商忠诚度。
隔热罩细分市场预计将在预计期间出现显着增长。毛毡被集成到多层堆叠和复合层压板中,通常与金属箔或陶瓷屏障结合,以满足严格的热和重量要求。随着工业机械和推进相关系统的安全、性能和效率标准不断升级,工程毡屏蔽的规格不断扩大,支持一致的中高价值需求。
电子领域因其各种优势而占据市场主导地位
根据最终用户,市场分为电气和电子、汽车、发电等。
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电气和电子领域主导市场,需求主要由 半导体和化合物半导体制造设施、光伏设备制造商和精密电子生产商寻求超清洁、耐用的热区材料。毛毡在晶体生长、扩散、退火和真空热处理炉等工艺中具有低释气、尺寸稳定性和一致的热场等优点,从而提高产量并最大限度地减少停机时间。此外,在研究期间,该细分市场预计将以 8.1% 的复合年增长率增长。
发电领域在预计期间也经历了最快的增长。电网规模的储能部署正在推动长期应用,其中液流电池受益于用作多孔电极的石墨化毡。操作员优先考虑低灰分含量、调节渗透性和稳定的表面化学,以确保效率和多年耐用性。项目授予和调试计划会导致发货不正常,但一旦经过验证,供应商通常会在资产的整个生命周期内保持地位。此外,到2025年,电池应用预计将占据23.3%的份额。
按地域划分,市场分为北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲、中东和非洲。
亚太地区在 2023 年占据主导地位,价值为 3.1633 亿美元,并在 2024 年保持领先地位,价值为 3.4005 亿美元。该地区是销量中心,主要由中国、日本和日益重要的印度推动。该地区广泛采用光伏 (PV) 和电子熔炉技术、金属热处理工艺和工业设备。由于其成本效益和广泛可用性,盘基毡在标准隔热应用中占据主导地位。 2025 年,碳毡预计中国石墨毡市场规模将达到1.790亿美元。
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预计欧洲在未来几年将出现显着增长。预测期内,该地区预计增长率为 6.1%,在所有地区中排名第二,2025 年估值将达到 1.1466 亿美元。欧洲地区倾向于半导体、光伏 (PV)、特种金属和研究等领域的高纯度应用。这一趋势支持在合格的高温区域更多地采用人造丝毛毡。更严格的环境标准和能效法规促进了熔炉改造和多层隔热罩设计的开发。受这些因素的支持,预计2025年英国的估值将达到1,690万美元,德国将达到3,259万美元,法国将达到1,841万美元。
预计2025年北美市场规模将达到9883万美元,稳坐第三大市场地位。需求由半导体、航空航天和先进工业热处理行业推动,并得到网格存储试点项目和商用车热要求。该地区的买家优先考虑适用于真空炉和晶体生长设备的合格、低灰绝热材料。与此同时,汽车项目继续指定用于内燃机、混合动力汽车和专业车队的排气和隔热罩应用的毛毡材料。 2025年,美国市场预计将达到8803万美元。美国是北美的主要市场,代表了该地区的大部分需求,并且对半导体制造、光伏/晶体生长、航空航天和先进工业热处理等领域的高规格应用表现出偏好。
在预测期内,拉丁美洲以及中东和非洲地区的市场将出现温和增长。 2025年拉丁美洲市场估值将达到创纪录的1790万美元。市场的增长是由具有成本效益的 PAN 绝缘材料和量身定制的隔热罩组件推动的,并且在出口导向型制造设施和能源项目中选择性地采用更高等级的产品。在中东和非洲,GCC 的价值预计到 2025 年将达到 1147 万美元。
收购和扩张计划是市场运营公司发展的重要方面
大型公司利用其规模、研发和可持续发展努力来保持竞争力,而区域性公司则倾向于注重节省成本和靠近当地基础设施项目。一些主要的市场参与者包括美尔森、西格里碳素公司、吴羽公司、日本碳素有限公司和北京长城有限公司。这些参与者正在采取收购、扩张和合作等策略来获得碳毡和石墨毡市场的份额。
全球市场分析提供了对报告中包含的所有细分市场的市场规模和预测的深入研究。它包括预计在预测期内推动市场发展的市场动态和市场趋势的详细信息。它提供有关技术进步、新产品发布、关键行业发展以及合作伙伴关系、并购详细信息的信息。市场研究报告还包含详细的竞争格局,以及主要运营参与者的市场份额和概况信息。
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属性 |
细节 |
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学习期限 |
2019-2032 |
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基准年 |
2024年 |
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预测期 |
2025-2032 |
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历史时期 |
2019-2023 |
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增长率 |
2025-2032 年复合年增长率为 8.2% |
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单元 |
价值(百万美元)、数量(千吨) |
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分割 |
按原材料、应用、最终用户和地区 |
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按原料分类 |
· 人造丝基 · 基于泛型 · 基于音调的 |
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按申请 |
· 光纤 · 熔炉 · 隔热罩 · 汽车排气管内衬 · 电池 · 其他的 |
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按最终用户 |
· 电气与电子 · 汽车 · 发电 · 其他的 |
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按地理 |
· 北美(按原材料、应用、最终用户和国家/地区) Ø 美国 o 加拿大 · 欧洲(按原材料、应用、最终用户和国家/次区域) o 德国 Ø 法国 Ø 英国 o 意大利 o 西班牙 o 欧洲其他地区 · 亚太地区(按原材料、应用、最终用户和国家/次区域) o 中国 Ø 印度 o 日本 Ø 东南亚 Ø 澳大利亚 o 亚太地区其他地区 · 拉丁美洲(按原材料、应用、最终用户和国家/次区域) o 巴西 o 墨西哥 o 拉丁美洲其他地区 · 中东和非洲(按原材料、应用、最终用户和国家/次区域) 海湾合作委员会 Ø 南非 o 中东和非洲其他地区 |
《财富商业洞察》表示,2024 年全球市场价值为 5.925 亿美元,预计到 2032 年将达到 10.3737 亿美元。
2024年,市场价值为34005万美元。
预计在预测期内(2025-2032年)市场复合年增长率为8.2%。
泛基细分市场以原材料引领市场。
推动市场的关键因素是对清洁高温加工的需求不断增长。
美尔森、西格里碳素公司、吴羽公司、日本碳素有限公司和北京长城有限公司是市场上的一些知名参与者。
2024 年,亚太地区将主导市场。
对半导体和清洁技术应用的高纯度毛毡的日益关注是预计有利于产品采用的关键因素。