CF 및 CFRP 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 원자재 유형(폴리아크릴로니트릴(PAN), 피치 및 레이온), 제조 공정(레이업 공정, 압축 성형 공정, 수지 전사 성형 공정, 기타), 최종 사용자(항공우주 및 방위, 자동차, 기타), 지역 및 경쟁별로 세분화 2018-2028

시장 개요

글로벌 CF 및 CFRP 시장은 2022년에 302억 5천만 달러 규모로 평가되었으며 2028년까지 5.34%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 탄소 섬유(CF) 및 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP)는 항공우주, 자동차, 철도 운송, 인프라 및 재생 에너지를 포함한 수많은 산업에서 광범위하게 사용됩니다. 이는 주로 성능과 효율성 측면에서 상당한 이점을 제공하는 뛰어난 경량 특성 때문입니다. 폴리머 매트릭스에 탄소 섬유가 매립된 CFRP는 놀라운 강도 대 중량 비율을 나타내므로 광범위한 응용 분야에서 매우 인기가 높습니다.

이러한 고급 소재는 우수한 강도, 강성, 감소된 중량 및 뛰어난 피로 저항성이 필요한 응용 분야에 특히 적합합니다. 알루미늄과 강철과 같은 기존 소재에 비해 탄소 섬유는 사용된 섬유의 종류에 따라 약 10배 더 높은 비강도를 자랑합니다. 그 결과, CFRP는 50년 이상 항공우주, 자동차, 철도 운송, 해양 및 풍력 에너지 부문에서 효과적으로 사용되었습니다.

항공우주 산업에서 CFRP는 현대 항공기 개발에 중추적인 역할을 했습니다. 특히 최신 장거리 항공기인 에어버스 A350과 보잉 787은 CFRP를 기체에 광범위하게 통합하여 항공기 전체 중량의 50% 이상을 구성합니다. 이러한 통합은 연료 효율성과 전반적인 성능을 크게 향상시키는 데 기여합니다.

마찬가지로 자동차 부문에서 탄소 섬유는 차량 중량을 줄이고 성능을 향상시키는 데 상당한 이점을 제공하며, 특히 높은 강성이 필요한 차체 패널, 지붕 및 바닥 구조와 같은 중요한 구성 요소에서 그렇습니다. 이러한 분야에서 탄소 섬유 복합재를 사용하면 무게를 줄일 뿐만 아니라 전반적인 주행 경험도 향상됩니다.

게다가 풍력 에너지 부문도 탄소 섬유의 이점을 목격했습니다. 탄소 섬유는 E-유리 섬유에 비해 우수한 비탄성률을 가지고 있어 더 길고 얇은 풍력 터빈 블레이드를 생산할 수 있습니다. 이러한 공기 역학적 개선은 향상된 에너지 효율성과 발전에 기여합니다.

그러나 글로벌 CF 및 CFRP 시장이 COVID-19 팬데믹의 영향을 크게 받았다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 항공 여행 및 스포츠 활동의 감소와 상업용 항공기의 지상화로 인해 탄소 섬유와 복합재에 대한 수요가 감소했습니다. 이러한 수요 감소는 항공 우주 산업에 직접적인 영향을 미쳐 항공기 주문이 상당히 감소했고 그에 따라 글로벌 탄소 섬유 소비가 감소했습니다.

Toray 및 Hexcel과 같은 주요 탄소 섬유 공급업체는 팬데믹의 결과로 매출이 급격히 감소했습니다. 이러한 과제에도 불구하고, 다양한 산업에서 경량 및 고성능 소재에 대한 지속적인 수요에 힘입어 CF 및 CFRP 시장의 장기적 성장 전망은 여전히 밝습니다.

주요 시장 동인

자동차 산업에서 CF 및 CFRP에 대한 수요 증가

자동차 산업은 고유한 특성으로 인해 탄소 섬유(CF) 및 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP)를 점점 더 많이 채택하고 있습니다. CF 및 CFRP는 뛰어난 고강도 대 중량 비율, 내식성 및 뛰어난 피로 특성으로 유명합니다. 이러한 놀라운 특성으로 인해 구조 부품, 차체 패널 및 내부 구성 요소를 포함한 자동차 부문의 광범위한 응용 분야에 매우 적합합니다.

또한 CF 및 CFRP는 더 가볍고 연료 효율이 더 높은 차량에 대한 산업의 끊임없는 추구에서 중요한 역할을 합니다. 자동차 제조업체가 엄격한 배출 기준을 충족하고 연비를 개선하기 위해 노력함에 따라 CF 및 CFRP와 같은 경량 소재의 활용이 점점 더 보편화되고 있습니다.

전기 자동차(EV)의 증가도 CF 및 CFRP에 대한 수요 증가에 기여합니다. EV가 주행 거리를 극대화하는 것을 목표로 함에 따라 경량화가 더욱 중요해지고 있습니다. 결과적으로 EV에서 CF 및 CFRP의 사용이 크게 증가할 것으로 예상되며, 이로써 CF 및 CFRP 시장의 성장이 더욱 촉진될 것입니다.

자동차 산업이 더욱 연료 효율적이고 전기 자동차로 진화함에 따라 CF 및 CFRP에 대한 수요는 계속 증가할 것으로 예상됩니다. 게다가 지속적인 연구 개발 활동은 CF 및 CFRP의 특성을 더욱 향상시키는 동시에 생산 비용을 줄이는 데 집중되어 있습니다. 이러한 노력은 자동차 부문에서 적용을 확대하여 새로운 가능성을 열 수 있는 잠재력이 있습니다.

결론적으로 자동차 산업에서 CF 및 CFRP에 대한 수요가 증가함에 따라 글로벌 CF 및 CFRP 시장의 주요 원동력이 되고 있습니다. 이러한 소재의 고유한 특성은 업계의 더 가벼운 차량으로의 전환과 결합하여 이러한 수요를 지속적으로 촉진하여 자동차 제조의 미래를 형성합니다.

건설 산업에서 CF 및 CFRP에 대한 수요 증가

건설 산업에서 탄소 섬유(CF) 및 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP) 소재는 고유한 특성으로 인해 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 이러한 소재는 뛰어난 고강도 대 중량 비율, 환경적 손상에 대한 뛰어난 저항성 및 뛰어난 내구성으로 유명합니다. 결과적으로 CF 및 CFRP는 광범위한 건설 응용 분야에서 사용되고 있습니다.

CF 및 CFRP의 중요한 장점 중 하나는 구조물을 강화하는 데 효과적이라는 것입니다. 이러한 소재는 종종 교량 및 건물을 포함한 노후화된 인프라를 개조하고 복구하는 데 사용됩니다. 기존 방법에 비해 CF 및 CFRP는 비용 효율적이고 시간 효율적인 솔루션을 제공합니다. 이러한 적용은 이러한 구조물의 수명을 크게 연장하여 중요한 인프라의 안전성과 기능성을 보장합니다.

또한 건설 산업에서 지속 가능성과 회복성에 대한 관심이 커지면서 CF 및 CFRP에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 재료는 에너지 효율성과 자연 재해에 대한 저항성 측면에서 우수한 성능을 제공합니다. 예를 들어 CFRP는 뛰어난 내진성을 보여 기존 건설 자재보다 성능이 뛰어납니다. 결과적으로 지진 발생 위험이 있는 지역에서 선호되는 선택이 되었으며, 건설 환경의 전반적인 회복성에 기여합니다.

앞으로 건설 산업에서 CF 및 CFRP에 대한 수요는 계속 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 재료의 특성을 향상시키고 생산 비용을 절감하기 위한 지속적인 연구 개발 노력으로 건설 부문에서 사용이 더욱 확대될 가능성이 높습니다. 증가하는 수요와 기술 발전의 조합은 글로벌 CF 및 CFRP 시장의 성장을 촉진할 것입니다.

결론적으로 건설 산업에서 CF 및 CFRP에 대한 수요가 증가하는 것은 글로벌 시장의 중요한 원동력입니다. 이러한 재료의 뛰어난 특성과 산업의 지속 가능성과 회복력에 대한 강조가 결합되어 현대 건설 관행에서 없어서는 안 될 재료가 되었습니다. CF 및 CFRP 기술이 지속적으로 발전함에 따라 이러한 재료가 건설 산업의 미래를 형성하는 데 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 예상할 수 있습니다.

주요 시장 과제

CF 및 CFRP의 제한된 생산 용량

탄소 섬유(CF) 및 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP)의 제조 공정은 복잡하고 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라 첨단 기술과 숙련된 노동력이 필요합니다. 이러한 요인은 CF 및 CFRP의 높은 가격에 기여하여 결과적으로 광범위한 사용을 제한합니다.

게다가 CF의 생산에는 일련의 화학 및 열 처리가 포함되며, 이는 종종 긴 생산 주기를 초래합니다. 이러한 긴 과정은 공급망에 병목 현상을 일으키고 생산을 빠르게 확대하는 능력을 제한할 수 있습니다. 결과적으로 자동차, 항공우주, 풍력 에너지, 건설과 같은 산업에서 CF 및 CFRP에 대한 증가하는 수요와 제한된 생산 용량 사이에 상당한 격차가 있습니다. 이러한 수요-공급 격차는 가격 변동성과 시장 불확실성으로 이어져 제조업체와 소비자 모두에게 과제를 제시할 수 있습니다.

또한 CF 및 CFRP의 생산 과정은 에너지 집약적이며 상당한 양의 폐기물을 생성합니다. 지속 가능성과 환경 보호가 점점 더 우선시되는 시대에 이러한 요소는 CF 및 CFRP 생산 용량 확장을 더욱 제한할 수 있습니다.

결론적으로 CF 및 CFRP의 제한된 생산 용량은 글로벌 시장에 상당한 과제를 제시하지만 지속적인 연구와 혁신은 이 장애물을 극복할 수 있는 약속을 가지고 있습니다. 산업이 계속 진화함에 따라 수요와 지속 가능하고 효율적인 생산 방법 간의 균형을 맞추는 것이 장기적인 성공을 위해 매우 중요할 것입니다.

주요 시장 동향

제조 기술의 발전 증가

기술 혁신은 탄소 섬유(CF) 및 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP)의 제조 공정을 혁신하고 있습니다. 이러한 발전은 섬유와 매트릭스의 특성을 향상시킬 뿐만 아니라 전반적인 적층 특성을 개선하여 우수한 품질의 제품을 만들어냅니다. 이 향상된 제품은 자동차, 항공우주, 건설 및 풍력 에너지와 같은 산업의 다양한 요구를 충족할 수 있습니다.

공정 개선과 특히 항공우주 산업에서 CF 및 CFRP의 적용 증가 간의 관계는 지속적인 기술 연구의 중요성을 강조합니다. 이러한 발전은 글로벌 규모로 시장 확장을 가속화하여 보다 효율적이고 비용 효율적인 생산 공정으로 이어질 수 있는 잠재력이 있습니다.

연구 개발 노력은 이러한 기술적 발전을 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 헌신적인 노력을 통해 새롭고 개선된 제조 기술이 등장하여 시장 성장을 촉진하고 CF 및 CFRP의 적용 범위를 확대합니다.

한 가지 특정 초점 분야는 생산 주기 시간 단축입니다. CF 생산에는 긴 생산 주기로 이어질 수 있는 일련의 복잡한 화학 및 열 처리가 포함되므로 이러한 프로세스를 간소화하는 것을 목표로 하는 발전은 생산 용량을 크게 높여 보다 효율적이고 시기적절한 제조를 가능하게 할 수 있습니다.

기술의 경계를 지속적으로 확장하고 연구 개발에 투자함으로써 CF 및 CFRP 제조의 추가 발전 가능성은 엄청납니다. 이러한 발전은 다양한 산업의 증가하는 수요를 충족할 뿐만 아니라 보다 지속 가능하고 혁신적인 미래에 기여할 것입니다.

세그먼트별 인사이트

원자재 유형 인사이트

원자재 유형 범주에 따라 피치 세그먼트는 2022년 CF 및 CFRP의 글로벌 시장에서 지배적인 플레이어로 부상했습니다. 피치 기반 탄소 섬유는 아크릴 소재 또는 석유/석탄 피치에서 파생될 수 있는 다재다능한 섬유 탄소 소재이며, 그런 다음 열처리 공정을 거칩니다. 이 독특한 소재는 기존 금속 소재에 비해 수많은 이점을 제공합니다. 피치 기반 탄소 섬유는 가벼울 뿐만 아니라 더 높은 강성을 나타내므로 강도와 내구성이 매우 중요한 응용 분야에 이상적인 선택입니다.

피치 기반 탄소 섬유는 가벼움과 강성 특성 외에도 몇 가지 다른 놀라운 특성을 가지고 있습니다. 열팽창이 낮아 극한의 온도 변화에서도 뛰어난 치수 안정성을 보장합니다. 또한 열전도도가 높아 전자 장치 및 기타 열 관리 애플리케이션에서 효율적인 방열이 가능합니다. 이 소재는 또한 뛰어난 전기 전도성을 자랑하여 다양한 전기 및 전자 부품에 사용하기에 적합합니다. 더욱이 피치 기반 탄소 섬유는 마찰이 낮아 동적 시스템에서 마모와 파손을 줄입니다.

피치 기반 탄소 섬유의 주목할 만한 장점 중 하나는 열 전도성 필러로서 다양한 유형의 플라스틱 및 엘라스토머와 호환된다는 것입니다. 이러한 특성으로 인해 다양한 복합 재료의 열전도도를 개선하고 방열 측면에서 전반적인 성능을 향상시키는 데 귀중한 첨가제가 됩니다.

효과적인 열 관리에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 피치 기반 탄소 섬유는 위성 기술뿐만 아니라 전자 장치 및 기타 열에 민감한 시스템에도 적용됩니다. 뛰어난 특성으로 인해 효율적인 열 제어와 향상된 성능을 추구하는 데 없어서는 안 될 소재입니다.

최종 사용자 통찰력

자동차 부문은 예측 기간 동안 급속한 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. 탄소 섬유(CF)와 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP)는 경량 자동차 제조에 점점 더 많이 사용되고 있는 혁신적인 소재입니다. 이러한 자동차는 뛰어난 성능뿐만 아니라 고급스러운 터치도 제공하며, 모두 경제적인 가격입니다.

CF 및 CFRP 시장은 더 가볍고, 더 안전하고, 더 깨끗하고, 더 비용 효율적인 차량에 대한 수요가 증가함에 따라 놀라운 성장을 경험하고 있습니다. 이러한 고급 소재는 외장 차체 부품, 후드, 보닛, 테스트 플레이트를 포함한 다양한 자동차 구성품에서 광범위하게 사용됩니다.

또한 경상용차 생산 증가는 CF 및 CFRP 시장 확대에 크게 기여했습니다. 국제자동차제조업기구에 따르면, 2019년 글로벌 자동차 생산량은 무려 91,786,861대에 달해 2018년 생산량인 96,869,020대보다 약간 낮았습니다. 글로벌 규모의 이러한 생산 증가는 전 세계적으로 양적으로 CF 및 CFRP 시장 성장을 견인하는 데 중요한 역할을 했습니다.

자동차 산업에서 CF 및 CFRP를 활용하는 것은 이 산업이 혁신, 효율성, 지속 가능성을 끊임없이 추구한다는 증거입니다. 가볍고 고성능 차량에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 CF 및 CFRP는 자동차 산업의 미래를 형성하는 데 필수적인 역할을 할 것입니다.

지역별 통찰력

북미는 2022년 글로벌 CF 및 CFRP 시장에서 지배적인 플레이어로 부상하여 가치 측면에서 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 북미 경제는 주로 미국과 캐나다와 같은 국가의 경제적 역학에 영향을 받습니다. 그러나 북미 경제 개발을 위한 외국인 직접 투자가 증가함에 따라 현재 시나리오는 상당한 변화를 겪고 있습니다. 북미 내 국가는 항공우주 및 방위 부문에서 놀라운 성장을 경험하고 있습니다.

특히 미국은 인프라 및 제조 활동 측면에서 가장 큰 항공우주 산업 중 하나를 자랑합니다. 2018년에만 항공우주 산업의 수출은 무려 1,550억 달러를 기록하여 880억 달러의 무역 수지 흑자를 기록했습니다. 이러한 인상적인 성장은 상업용 및 군용 항공기에 대한 수요 증가와 국방비의 상당한 증가에 기인할 수 있습니다.

그 결과 항공우주 및 방위 산업은 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 항공기에 대한 지속적인 수요와 방위 예산의 지속적인 확대에 의해 주도될 것입니다. 이러한 발전으로 북미의 항공우주 및 방위 시장은 더욱 확장되고 번영할 준비가 되었습니다.

최근 개발

• 2019년 12월, 첨단 소재 및 특수 화학 분야의 글로벌 리더인 Solvay와 탄소 기반 솔루션의 선도적 공급업체인 SGL Carbon은 복합 소재의 상용화를 위해 협력하기 위한 공동 개발 계약(JDA)을 체결했습니다. 이러한 소재는 뛰어난 강도와 가벼운 특성으로 알려진 대형 견인 중간 탄성률(IM) 탄소 섬유를 기반으로 합니다. Solvay와 SGL Carbon은 전문성을 결합하여 항공우주 산업에 혁신적인 솔루션을 도입하고, 이 부문에서 Solvay의 핵심 기업으로서의 입지를 더욱 강화하고자 합니다.
• 2019년 7월, 다국적 화학 및 제약 회사인 Teijin Limited는 자동차 구성품 및 복합 소재의 유명 공급업체인 Benet Automotive SRO를 인수하여 전략적 인수를 단행했습니다. Benet Automotive는 강도와 내구성으로 인해 자동차 산업에서 널리 사용되는 고급 유리 섬유 강화 및 탄소 섬유 강화 플라스틱을 제공하는 전문성으로 높은 평가를 받고 있습니다. 이 인수는 Teijin의 첨단 소재 포트폴리오를 확장할 뿐만 아니라 포괄적인 혁신 솔루션을 제공함으로써 회사가 시장에 더 깊이 침투할 수 있게 해줍니다.
• 2018년 7월, 탄소 섬유 및 복합 소재의 선도적 공급업체인 Toray Industries, Inc.는 탄소 섬유 복합 소재의 저명한 제조업체인 TenCate Advanced Composites Holding BV를 인수하여 중요한 움직임을 보였습니다. 이 전략적 인수를 통해 Toray Industries는 TenCate의 전문성과 역량을 활용하여 특히 방위 및 우주 분야에서 새로운 시장에 진출할 수 있게 되었습니다. Toray Industries는 혁신과 제품 개발에 중점을 두고 이러한 산업의 까다로운 요구 사항을 충족하는 최첨단 탄소 섬유 솔루션을 도입하는 것을 목표로 합니다.

주요 시장 주체

• Teijin Limited
• Mitsubishi Chemical Corporation
• Hexcel Corporation
• Solvay SA
• Zhongfu Shenying Carbon Co., Ltd.
• Kureha Corporation
• Jilin Chemical Fiber Group Co., Ltd.
• Jiangsu Hengshen Co., Ltd.
• Aeron Composite Pvt. Ltd.
• Nippon Graphite Fiber Corporation