Рынок волокон SiC — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз на 2018–2028 гг. Сегментировано по форме (непрерывное, тканое полотно, другие), по конечному пользователю (аэрокосмическая промышленность, энергетика и электроэнергетика, промышленность, другие), по региону и конкуренции.

Обзор рынка

Глобальный рынок волокон SiC оценивается в 435,24 млн долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с CAGR 8,88% до 2028 года. Волокна SiC (карбида кремния) в основном состоят из молекул карбида кремния, что придает им замечательные свойства, такие как высокая жесткость, исключительная прочность на разрыв, превосходная химическая стойкость и низкое тепловое расширение. Эти волокна производятся с использованием различных технологий, включая процесс Ядзима, химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и химическое осаждение из паровой фазы под управлением лазера (LCVD). Непрерывные исследования и разработки ведутся для расширения областей применения этих волокон.

Например, волокна карбида кремния часто армируются композитными матрицами SiC, что делает их идеальными для высокотемпературных структурных применений, таких как в газотурбинных двигателях. Эти волокна демонстрируют замечательную устойчивость и долговечность под воздействием экстремальных температурных условий, обладая способностью выдерживать температуры до 2700 градусов по Фаренгейту. Кроме того, их способность проектироваться для соответствия определенным уровням напряжения и работать в широком диапазоне температур делает их предпочтительным выбором по сравнению с другими материалами, такими как металлические суперсплавы, монолитная керамика, композиты из углеродного волокна и композиты из оксидной/оксидной керамики.

Глобальный рынок волокон SiC переживает значительный рост, обусловленный растущим спросом на волокна карбида кремния в аэрокосмическом секторе и внедрением волокон SiC в энергетике и электроэнергетике. Волокна SiC обладают уникальным набором характеристик, включая высокую термостойкость, химическую стабильность, высокий модуль, легкость, долговечность и многое другое. Эти характеристики делают их весьма подходящими для широкого спектра аэрокосмических применений, включая изоляцию для тепловых двигателей, нанотрубки в турбинах, керамические матричные композиты (CMC) и альтернативы металлическим сплавам.

Более того, использование волокон SiC в аэрокосмической промышленности приносит как экологические, так и экономические выгоды производителям самолетов. Значительно снижая вес авиационных двигателей и повышая топливную эффективность, волокна SiC способствуют сокращению выбросов и эксплуатационных расходов.

Однако на мировой рынок волокон SiC повлияла продолжающаяся пандемия COVID-19, которая нарушила цепочку спроса и поставок в различных секторах. Поскольку более 100 стран ввели ограничения на поездки и торговые ограничения, серьезно пострадали международные перевозки и неосновная торговая деятельность. Обрабатывающие отрасли также работают на сокращенных мощностях из-за риска заражения рабочей силы. Кроме того, кризис ликвидности и финансовый кризис привели к снижению спроса на волокна из карбида кремния (SiC). Введение мер изоляции в странах с развитой аэрокосмической и оборонной промышленностью, таких как США, Франция, Китай, Индия, Германия и другие, еще больше способствовало снижению спроса на волокна SiC.

Основные драйверы рынка

Растущий спрос на волокна SiC в строительной отрасли

Волокна карбида кремния — это синтетические волокна, известные своими исключительными механическими, химическими и термическими свойствами. Они демонстрируют замечательную стабильность даже в самых экстремальных условиях, что делает их весьма востребованными в различных отраслях промышленности. Эти волокна находят свое основное применение в качестве армирующих материалов для полимеров, металлов и керамики, а также в качестве термостойких материалов для печей и тормозных компонентов для самолетов.

В последние годы в строительной отрасли наблюдается значительный всплеск использования волокон карбида кремния. Непревзойденные свойства волокон SiC, такие как их исключительная прочность, легкость и устойчивость к высоким температурам и суровым условиям, делают их идеальным выбором для широкого спектра строительных применений. Эти волокна все чаще интегрируются в строительные и инфраструктурные проекты, включая мосты, туннели и высотные здания, для повышения их структурной целостности и долговечности.

Растущий спрос на легкие, прочные и термостойкие материалы в строительной отрасли является ключевым фактором, обусловливающим растущее внедрение волокон SiC. Благодаря включению этих волокон конструкции становятся более устойчивыми к факторам окружающей среды и стихийным бедствиям, что обеспечивает их долгосрочную прочность. Кроме того, поскольку строительная отрасль продолжает уделять первостепенное внимание устойчивости и стойкости в строительных решениях, ожидается, что роль волокон SiC станет еще более значимой, подпитывая рост мирового рынка волокон SiC.

Благодаря своим исключительным свойствам и растущему спросу в строительной отрасли волокна карбида кремния готовы произвести революцию в способе строительства конструкций, предлагая улучшенные характеристики и долговечность, одновременно способствуя более устойчивому будущему.

Растущий спрос на волокна SiC в автомобильной промышленности

Волокна карбида кремния, известные своими исключительными механическими, химическими и термическими свойствами, привлекли значительное внимание в различных отраслях промышленности. Эти синтетические волокна демонстрируют замечательную стабильность даже в самых экстремальных условиях, что делает их очень востребованными. Обычно используемые в качестве армирующих материалов для полимеров, металлов и керамики, а также термостойких материалов для печей и тормозов в самолетах, волокна SiC недавно стали свидетелями заметного всплеска спроса в автомобильной промышленности.

Автомобильный сектор признал непревзойденные преимущества волокон SiC, включая их высокую прочность, легкость и устойчивость к повышенным температурам и суровым условиям. Эти уникальные свойства позиционируют волокна SiC как идеальный выбор для широкого спектра автомобильных применений. От повышения долговечности компонентов двигателя до оптимизации производительности аккумуляторов электромобилей волокна SiC вносят свой вклад в революцию в автомобильной промышленности.

Растущая потребность в легких, прочных и термостойких материалах в автомобильной промышленности привела к быстрому принятию волокон SiC. Используя эти волокна, можно не только улучшить производительность автомобиля, но и повысить топливную экономичность, что приведет к сокращению выбросов углерода. Поскольку автомобильная промышленность продолжает стремиться к устойчивым и эффективным решениям, роль волокон SiC становится все более важной, подпитывая рост мирового рынка волокон SiC.

Благодаря своим исключительным свойствам и универсальности волокна SiC готовы сыграть ключевую роль в формировании будущего различных отраслей промышленности, включая автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность и производство. По мере того, как продолжают развиваться научные исследования и технологические достижения, ожидается, что потенциальные области применения и преимущества волокон SiC будут расширяться, стимулируя инновации и прогресс на мировом рынке.

Основные проблемы рынка

Нестабильность поставок сырья

Волокна карбида кремния являются высоко ценимыми синтетическими волокнами из-за их исключительных свойств, таких как высокая прочность, легкость и замечательная термическая стабильность даже в экстремальных условиях. Эти волокна находят широкое применение в качестве армирующих материалов в широком спектре применений, включая полимеры, металлы, керамику и другие области, где термостойкость имеет решающее значение. Производство волокон SiC включает в себя сложные процессы и требует определенного сырья, такого как кремний, который играет жизненно важную роль в их производстве.

Рынок волокон SiC подвержен волатильности поставок сырья, что может иметь значительные последствия. Например, любой сбой в поставках кремния может отрицательно повлиять на производство волокон SiC. Эта волатильность может быть вызвана различными факторами, включая геополитические проблемы, торговые ограничения, логистические проблемы и колебания динамики спроса и предложения.

Более того, глобальное снижение спроса на сырье привело к сокращению накоплений предприятиями, тем самым влияя на общую цепочку поставок. Кроме того, Оценка критических материалов 2023 года учитывает экономическую значимость и риск поставок, связанный с неэнергетическим сырьем, включая необходимое для волокон SiC, в период 2016–2020 гг.

Важно отметить, что проблема волатильности поставок сырья не является уникальной для рынка волокон SiC. Многие другие отрасли, включая рынок графита, сталкиваются с аналогичными проблемами, когда волатильность цен возникает из-за дисбаланса спроса и предложения.

Понимая и решая эти проблемы, отрасли могут стремиться смягчить влияние волатильности поставок сырья и обеспечить более стабильную и устойчивую цепочку поставок для основных материалов, таких как волокна SiC.

Основные тенденции рынка

Разработка композитов SiC/SiC

Волокна карбида кремния — это синтетические волокна, известные своими исключительными механическими, химическими и термическими свойствами. Эти волокна демонстрируют высокую стабильность даже в самых экстремальных условиях, что делает их весьма желательными для широкого спектра применений. Они в основном используются в качестве армирующих материалов для полимеров, металлов, керамики и других материалов, требующих исключительной термостойкости.

С другой стороны, композиты SiC/SiC представляют собой тип керамического матричного композита (CMC), который в основном состоит из волокон SiC, встроенных в матрицу SiC. Это уникальное сочетание приводит к получению материала, который не только сохраняет выгодные свойства волокон SiC, но и дополнительно улучшает их. Волокна SiC обеспечивают превосходную прочность и высокотемпературную стабильность, в то время как матрица SiC обеспечивает исключительную стойкость к окислению.

Разработка и растущее использование композитов SiC/SiC оказали значительное влияние на рынок волокон SiC. Эти композиты все чаще применяются в различных отраслях промышленности благодаря своим превосходным свойствам, что делает их особенно ценными в таких секторах, как аэрокосмическая промышленность, ядерная энергетика и автомобилестроение. В этих отраслях композиты SiC/SiC используются в компонентах, которые должны выдерживать высокие температуры и суровые условия.

Более того, растущий спрос на эффективные, прочные и легкие материалы в различных отраслях, как ожидается, еще больше стимулирует использование композитов SiC/SiC, тем самым выведя рынок волокон SiC на новые высоты.

Сегментарные данные

Сведения о форме

Исходя из категории формы, непрерывный сегмент стал доминирующим игроком на мировом рынке волокон SiC в 2022 году. Эти передовые волокна доказали свою исключительную производительность даже в условиях высокой радиации, что делает их очень востребованными в ядерной энергетике. Большинство композитов с керамической матрицей, армированных непрерывными нитями, не только обеспечивают превосходную экономию веса, но и демонстрируют замечательную прочность. В результате эти продукты широко используются в производстве крупных критически важных компонентов в аэрокосмической и оборонной промышленности. Более того, простота обработки жгутов волокон позволяет производить композиты сложной формы, что еще больше расширяет спектр их применения.

Информация для конечного пользователя

Ожидается, что в течение прогнозируемого периода сегмент аэрокосмической промышленности будет переживать быстрый рост. Растущий объем применения волокон карбида кремния в авиастроении можно объяснить несколькими факторами. Композиты на основе волокон карбида кремния все чаще используются в производстве компонентов для турбины и секции сгорания авиационных двигателей. Ожидается, что эта тенденция будет стимулировать спрос на волокна карбида кремния, поскольку эти композиты обладают высокой производительностью и долговечностью.

Одним из ключевых преимуществ композитов, армированных волокнами карбида кремния, является их способность заменять металлические детали в самолетах. Эта замена в первую очередь обусловлена легкостью и превосходной термостойкостью волокон карбида кремния. Используя эти композиты, производители самолетов могут повысить топливную эффективность авиационных двигателей, что приведет к экономии затрат и экологическим преимуществам.

Кроме того, ожидается, что растущее использование керамических матричных композитов, которые производятся с использованием волокон карбида кремния, в кожухах турбин высокого давления будет способствовать дальнейшему росту рынка волокон карбида кремния в прогнозируемый период.

В целом, расширяющиеся области применения и уникальные свойства волокон карбида кремния позиционируют их как перспективный материал в аэрокосмической промышленности со значительным потенциалом роста в ближайшие годы.

Загрузить бесплатный образец отчета

Региональные данные

Северная Америка стала доминирующим игроком на мировом рынке волокон SiC в 2022 году, удерживая наибольшую долю рынка с точки зрения стоимости. Аэрокосмическая и оборонная промышленность США испытала значительный рост объемов производства. Этот рост можно объяснить увеличением поставок самолетов авиации общего назначения, гражданских космических систем и коммерческих самолетов. Заглядывая вперед, ожидается, что аэрокосмическая и оборонная промышленность в регионе увидит быстрый рост, обусловленный ростом производства. Этот всплеск производства в первую очередь обусловлен высоким внутренним и международным спросом на коммерческие самолеты. Кроме того, расходы на оборону в регионе растут, что еще больше способствует расширению отрасли. Более того, ожидается, что растущие инвестиции в NASA подстегнут спрос на волокна карбида кремния, создавая дополнительные возможности в этом динамичном секторе.

Последние события

• 12 октября 2021 года LiqTech International Inc., ведущая компания в области чистых технологий, специализирующаяся на производстве и маркетинге узкоспециализированных технологий фильтрации, с гордостью объявила о получении своего первого крупного заказа на ближневосточную нефть и газ. Этот значительный заказ, оцениваемый примерно в 4 миллиона долларов США, предназначен для совместного предприятия, в котором LiqTech принадлежит 49% акций. Совместное предприятие занимается поставкой запатентованной компанией LiqTech технологии фильтрации на основе карбида кремния для решения острой проблемы нехватки воды, с которой сталкиваются нефтяные и газовые операторы на Ближнем Востоке. Эта веха не только подчеркивает приверженность LiqTech предоставлению инновационных решений, но и подчеркивает растущее мировое признание их передовых технологий фильтрации.
• 26 апреля 2021 года компания Mersen, известный мировой эксперт в области электроэнергетики и современных материалов, сделала захватывающее заявление относительно своего участия в престижном проекте спутниковой группировки Pléiades Neo компании Airbus Defence and Space. Pléiades Neo — это необычная группировка из четырех спутников наблюдения Земли с очень высоким разрешением (VHR), которая произвела революцию в области получения изображений Земли. Каждый спутник оснащен современной системой визуализации из карбида кремния, которая может похвастаться впечатляющим разрешением 30 см и невероятным ежедневным покрытием в 2 миллиона квадратных километров. Mersen играет ключевую роль в этом новаторском проекте, предоставляя основные компоненты оптических приборов из карбида кремния для каждого из четырех спутников наблюдения. Эти компоненты включают в себя тщательно изготовленные конструкции, зеркала и опоры детекторов, обеспечивающие непревзойденную производительность и точность системы спутниковой съемки. Это сотрудничество между Mersen и Airbus Defence and Space представляет собой выдающийся прогресс в области спутниковых технологий, позволяющий расширить возможности наблюдения за Землей и открыть новые возможности для научных исследований, мониторинга окружающей среды и различных других приложений по всему миру.

Ключевые игроки рынка

• American Elements Corp
• BJS Ceramics GmbH
• Free Form Fibers LLC
• GE Aviation LLC
• Haydale Technologies Inc.
• NGS Advanced Fibers Co., Ltd
• Nippon Carbon Co., Ltd
• Saint-Gobain Ltd
• SGL Carbon SE
• UBE Industries Ltd.