复合材料市场规模和份额
魔多情报复合材料市场分析
复合材料市场规模预计在2025年为676.5亿美元,预期到2030年达到866.7亿美元,在预测期间(2025-2030)的年复合增长率为5.08%。运输、能源、基础设施和电子行业对轻质高性能材料的强劲需求正在扩大应用组合,而持续的工艺自动化正在降低周期时间和缺陷率。亚太地区在2024年占全球收入的45.12%,随着风力涡轮机扩张、电气化项目和大型基础设施项目加速区域消费,仍是量增长的中心。陶瓷基体技术的快速进步、聚合物基体等级对金属的稳定替代以及特种增强材料供应基础的改善正在为后入者加强竞争壁垒。然而,回收限制继续困扰长期循环经济目标,如果报废解决方案跟不上安装速度,可能会抑制采用。
关键报告要点
- 按基体材料划分,聚合物基复合材料在2024年占复合材料市场份额的56.21%,而陶瓷基复合材料预计到2030年将以8.57%的年复合增长率增长。
- 按增强纤维划分,玻璃纤维在2024年占收入份额的55.19%;替代纤维预计到2030年将以7.19%的年复合增长率扩张。
- 按终端应用行业划分,航空航天和国防在2024年占复合材料市场规模的35.12%,而风能在同一时期以9.12%的年复合增长率激增。
- 按地理区域划分,亚太地区在2024年以45.12%的全球销售额领先,并追踪到2030年的7.91%年复合增长率。
全球复合材料市场趋势和洞察
驱动因素影响分析
| 驱动因素 | (~) 对年复合增长率预测的影响百分比 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 电动化驱动的电动出行碳纤维需求 | +1.5% | 亚太地区、北美、欧洲 | 中期(2-4年) |
| 风力涡轮机叶片制造中使用量增加 | +1.8% | 欧洲、亚太地区、北美 | 长期(≥4年) |
| 热塑性复合材料在大规模生产汽车中的采用增长 | +1.4% | 北美、欧洲、亚太地区 | 中期(2-4年) |
| 复合材料在航空航天和国防工业中使用增加 | +1.6% | 北美、欧洲、亚太地区 | 长期(≥4年) |
| 材料科学领域的技术进步 | +1.2% | 全球 | 长期(≥4年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
电动化驱动的电动出行碳纤维需求
电动汽车集成约450磅塑料和聚合物复合材料--比内燃机平台增加18%--因为车重每减轻10%通常可将续航里程延长6-8%[1]美国化学委员会,"化学与汽车2024," americanchemistry.com。电池外壳已成为旗舰应用,碳纤维增强聚合物在不牺牲热稳定性的情况下比铝材减重30%。玻璃纤维增强热塑性塑料模塑的车身面板实现成本竞争力轻量化,而内饰装饰中的天然纤维层压板扩大了可持续性认证。汽车制造商正在趋向于结合碳纤维、玻璃纤维和生物增强材料的多材料架构,以优化刚度、耐撞性和生命周期排放。供应链正通过在北美、欧洲和东亚扩大丝束产能和合格预浸料生产线来响应,以避免在2026-2028年车型投放窗口期出现瓶颈。
风力涡轮机叶片制造中使用量增加
全球风电装机量在2024年攀升17%,2025年增长35%,推动累计装机容量朝着2035年设想的450吉瓦大关迈进。下一代海上机组现在超过15兆瓦,需要超过110米的叶片,只能通过定制复合材料铺层来实现。到本十年末,每年将消耗超过100万吨玻璃纤维和碳纤维增强材料用于叶片制造,加剧了对玻璃纤维熔化产能和高模量碳纤维供应的压力。虽然玻璃纤维增强塑料在单位米成本基础上继续占主导地位,但选择性碳纤维翼梁盖正在普及,以抑制叶尖偏转和叶根质量。欧洲正在试点热塑性叶片用于可焊接根部连接,可能实现避免在水泥窑中协同处理的回收路线。该行业新兴的叶片循环经济法规使材料可追溯性和树脂重新配方成为原始设备制造商和制造商的紧迫优先事项。
热塑性复合材料在大规模生产汽车中的采用增长
热塑性复合材料比传统热固性系统减少多达60%的加工时间,这是10万辆汽车项目的先决条件。自动化铺带现在在几分钟而不是几小时内就能产出结构面板,而注射包覆成型在单个压制周期中结合金属嵌件和带肋热塑性表皮。拉挤成型的碰撞导轨和车顶横梁为吸能副车架带来连续生产经济性,扩大了电池电动平台的设计自由度。原始设备制造商也重视完全热塑性架构的内在可回收性,这支持闭环废料再利用目标和监管报废指令。索维集团等技术供应商已验证了能承受快步固化而不起泡的复合材料配方,使压制车间节拍时间与传统钢材冲压保持一致。因此,复合材料市场看到了批量制造商而非仅仅小众超跑制造商的高度兴趣。
复合材料在航空航天和国防工业中使用增加
碳纤维层压板现在占宽体客机空重的多达50%,支撑长途航线15-20%的燃油消耗降低。陶瓷基复合材料通过承受1600°C涡轮进气温度重新定义推进包线,提高热效率并减少冷却空气损失。通用电气航空的LEAP项目已累计2500万飞行小时的CMC护罩记录,验证了民用机队的耐用性。国防机构利用碳基结构用于高超音速飞行器,其中热稳定性和雷达透明性相结合。同时,太空发射提供商指定能够承受超过1700°C再入峰值的超高温CMCs,为小型运载火箭解锁可重复使用架构。这些突破向下游波及到商用无人机机身和卫星天线反射器,强化了该行业作为下一代复合材料系统熔炉的作用。
限制因素影响分析
| 限制因素 | (~) 对年复合增长率预测的影响百分比 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 复合材料成本高 | -0.8% | 全球,在新兴市场更强 | 短期(≤2年) |
| 复合材料回收挑战 | -0.6% | 欧洲、北美、亚太地区 | 长期(≥4年) |
| 自动化铺层工艺中的技能劳动力缺口 | -0.4% | 全球,集中在制造中心 | 中期(2-4年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
复合材料成本高
碳纤维复合材料在交付零部件基础上通常比钢材价格高五到十倍,阻碍了在成本敏感细分市场的渗透。航空航天级预浸料需要高压釜固化、严格的环境控制和广泛的无损检测,每项都推高了单位成本。汽车项目面临类似障碍,尽管有有利的重量效益比,但将碳纤维使用主要限制在高端品牌。生产规模仍然是一个关键障碍,因为纤维纺丝生产线和前驱体工厂运行资本密集。国家可再生能源实验室的热成型路线等突破承诺为可回收碳纤维片材节省90-95%的成本,但商业部署需要多年认证活动[2]国家可再生能源实验室,"可回收碳纤维复合材料通过热成型变得更环保," nrel.gov。在原材料价格下降或设计工程师获得卓越系统级节约之前,许多潜在采用者可能会推迟大批量替代。
复合材料回收挑战
2025年,约12000吨可回收碳纤维将从退役飞机中流出,增加了本已复杂的废料流。热固性基体由于交联化学特性而抵抗重熔,迫使回收商依赖热解、溶剂分解或研磨,每种方法都会降低机械性能。风能利益相关者预计随着第一代涡轮机叶片达到使用寿命将面临类似问题;仅欧洲就预计到2030年每年将积累数千个复合材料叶片。监管框架正在收紧垃圾填埋禁令,加速寻找循环路线,如水泥窑协同处理、树脂再聚合和热塑性叶片重新设计。技术规模化仍处于起步阶段,使回收成为复合材料市场增长轨迹的持续拖累,直到出现具有成本竞争力的高质量二次纤维流。
细分市场分析
按基体材料:聚合物等级占主导地位,陶瓷获得高度关注
聚合物基复合材料(PMCs)贡献了2024年收入的56.21%,强化了复合材料市场作为平衡性能和可制造性首选选择的地位。热固性环氧树脂在航空航天、海洋和风力叶片中仍是主流,但可回收热塑性塑料在汽车和消费品中正稳步侵蚀份额。商业热塑性单向带生产线现在超过1米宽,有利于电池托盘和座椅结构的高通量压制成型。同时,归因于陶瓷基复合材料的复合材料市场规模预计在2025年至2030年间录得8.57%的年复合增长率,受航空航天推进和聚光太阳能接收器推动。CMCs可承受超过1600°C,替代镍基高温合金并大幅削减冷却需求,从而解锁无与伦比的热效率。投资支出巨大,但一旦颤振生产稳定,它们的生命周期价值主张通过重量节省、燃油消耗降低和更低维护来抵消初始溢价。金属基复合材料占据较小的利基市场,在电子基板载体和制动转子的非凡导热性和耐磨性方面表现出色。增材制造路径和五轴数控精加工正在扩大设计包线,暗示在本十年后半段的增量渗透。
备注: 购买报告后可获得所有单个细分市场的份额
按增强纤维:玻璃纤维占主导,碳纤维攀升,生物纤维兴起
玻璃纤维在复合材料市场中保持了2024年55.19%的体积份额,这得益于其有利的成本强度比、抗腐蚀性和电绝缘性。低碱E-玻璃配方的创新在没有显著价格通胀的情况下提供了模量增强,巩固了其在建筑钢筋、船体和电气外壳中的地位。碳纤维继续规模化,在航空航天蒙皮、风力涡轮机翼梁和性能体育用品中捕获高端需求,其中60%的重量减少为最终用户带来切实的效率收益。更高拉伸24k和60k碳纤维丝束的复合材料市场规模正快速扩大,因为汽车和能源客户验证了中等模量等级。天然和生物基纤维--大麻、槿麻、亚麻和竹纤维--以7.19%的年复合增长率录得最快增长,受到原始设备制造商可持续性承诺和可再生含量监管授权的刺激。交错天然纱线与玻璃粗纱的混合织物正在减轻吸湿和尺寸稳定性方面的历史缺陷,扩大生物纤维在门板、后搁板和声学头衬中的应用。硅烷偶联剂和纳米纤维素涂层的研究承诺生物纤维和工程纤维之间进一步的性能趋同。
按终端应用行业:航空航天主导地位和风能动力
航空航天和国防在2024年消耗了复合材料市场35.12%的体积,巩固了其作为高模量碳纤维等级价值驱动器的地位。宽体项目利用复合材料机身筒段,减少紧固件数量并提供比铝锂竞争对手更好的疲劳性能。支线客机和eVTOL开发商复制这一设计理念,以协调有效载荷限制与电池质量。相反,风能是增长最快的终端应用,因为政府目标是到本世纪中叶实现净零电网。叶片占涡轮机复合材料重量的高达70%,每个15兆瓦海上机组需要超过100吨层压板。汽车和运输行业利用复合材料来抵消电池重量、增强碰撞能量吸收和减震;应用范围从结构地板到侧撞梁。抗压热塑性复合材料管道吸引油气运营商在酸性环境中寻求抗腐蚀性和降低安装成本。土木工程师采用FRP棒、拉索和桥面板来解决沿海地区长期钢筋腐蚀问题,锚定长期耐用性优势。
备注: 购买报告后可获得所有单个细分市场的份额
地理分析
亚太地区以2024年45.12%的收入锚定复合材料市场,预计到2030年将以7.91%的增长率增长,因为中国加大海上风电装机、印度扩展地铁轨道网络以及东南亚升级电网基础设施。区域复合材料市场规模还受益于不断增加的碳纤维产能;韩国晓星正将年产量提升至9000吨以满足航空航天和氢气储罐需求。日本的价值链专注于高精度丝束展开和预浸料技术,服务于国内机身项目和出口客户。
北美紧随其后,受持续的航空航天交付、联邦可再生能源投资和复苏的休闲海洋细分市场推动。美国能源部拨款2000万美元推进风力涡轮机复合材料回收,标志着向循环经济的政策动力[3]美国能源部,"风能研发通讯2024年秋季," energy.gov。加拿大各省赞助先进材料集群,将学术研发与注射包覆成型试验线结合,旨在保留生物基热塑性塑料方面的国内知识产权。
欧洲拥有先进的设计能力和严格的环境法规,促进了生物树脂和闭环工艺的快速采用。尽管供应链中断和能源成本飙升削减了2024年末的产量,该集团仍保持全球22%的体积份额。维斯塔斯循环叶片和低排放塔架等举措说明了欧盟气候政策如何引导原始设备制造商优先考虑整体可持续性。东欧国家利用熟练劳动力和接近西方市场的优势,正在吸引拉挤和缠绕工厂的投资。
南美洲和中东非洲虽然总体较小,但随着基础设施现代化和海水淡化项目指定复合材料解决方案,正在录得超大的百分比增长。巴西风能走廊、沙特海水淡化盐水管线和南非电动公交车车身是值得注意的需求点。来自跨国企业的技术转让,结合当地增强材料供应(剑麻、黄麻),正在催化本土创新并逐步缩小与进口零部件的成本差距。
竞争格局
复合材料市场呈分散状态,全球领导者整合纤维生产、织物制造和零部件制造,以简化原材料获取和认证时间表。并购,如欧文斯科宁向Praana集团出售其玻璃增强材料业务7.55亿美元,推动规模和产品组合重新调整。SGL碳素2025年对其碳纤维部门的重组突显了风电行业需求波动性和高资本要求。在自动化、树脂灌注和快速循环材料方面的技术投资,如东丽收购戈登塑料资产,增强了竞争力。索维集团等公司专注于热塑性创新以获取原始设备制造商价值。可持续性是一个关键增长领域,Pond Biomaterials和Composite Recycling等初创公司推进生物基树脂和纤维回收。在自愈合和多功能层压板方面的合作,以及纳米填料和石墨烯涂层的知识产权,预计将在需求上升的同时加强定价权并提高进入壁垒。
复合材料行业领导者
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欧文斯科宁
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赫氏集团
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三菱化学集团
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索维集团
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东丽工业株式会社
- *免责声明:主要玩家排序不分先后
近期行业发展
- 2025年6月:Flying Whales(FLWH)与赫氏集团合作开发先进飞艇结构,使用赫氏的HexTow IMA碳纤维,该产品以其成本效益和卓越机械性能而闻名,以支持向低碳经济转型,利用赫氏在航空航天复合材料方面的专业知识提供创新可靠的解决方案。
- 2024年11月:东丽工业株式会社通过收购科罗拉多州戈登塑料的资产(包括47000平方英尺的设施)扩展了其热塑性复合材料产品组合。此举增强了东丽的生产能力、研发能力和聚合物加工专业知识,戈登塑料的经验丰富团队加入以支持市场增长。
全球复合材料市场报告范围
复合材料是通过结合两种或多种具有不同性质的材料制成,而不将它们混合或溶解在一起。全球复合材料市场按基体材料、增强纤维、终端应用和地理位置进行细分。按基体材料划分,市场被细分为聚合物基复合材料(热固性树脂、热塑性树脂)、陶瓷/碳基复合材料和其他基体(金属基复合材料)。根据增强纤维,市场被细分为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和其他纤维。同样,按终端应用,市场被细分为汽车和运输、风能、航空航天和国防、管道和储罐、电子电器、体育和娱乐以及其他终端应用。报告还提供27个国家跨主要地区的市场规模和预测。对于每个细分市场,市场规模和预测都基于收入(美元)进行。
| 聚合物基复合材料(PMC) | 热固性树脂 |
| 热塑性树脂 | |
| 陶瓷/碳基复合材料(CMCs) | |
| 其他基体(金属基复合材料) |
| 玻璃纤维 |
| 碳纤维 |
| 芳纶纤维 |
| 其他纤维(天然/生物纤维) |
| 汽车和运输 |
| 风能 |
| 航空航天和国防 |
| 管道和储罐 |
| 建筑 |
| 电子电器 |
| 体育和娱乐 |
| 其他终端用户行业(医疗、海洋等) |
| 亚太地区 | 中国 |
| 印度 | |
| 日本 | |
| 韩国 | |
| 泰国 | |
| 马来西亚 | |
| 印度尼西亚 | |
| 越南 | |
| 亚太地区其他国家 | |
| 北美 | 美国 |
| 加拿大 | |
| 墨西哥 | |
| 欧洲 | 德国 |
| 英国 | |
| 法国 | |
| 意大利 | |
| 西班牙 | |
| 俄罗斯 | |
| 北欧国家 | |
| 土耳其 | |
| 欧洲其他国家 | |
| 南美洲 | 巴西 |
| 阿根廷 | |
| 哥伦比亚 | |
| 南美洲其他国家 | |
| 中东和非洲 | 沙特阿拉伯 |
| 南非 | |
| 尼日利亚 | |
| 卡塔尔 | |
| 埃及 | |
| 阿拉伯联合酋长国 | |
| 中东和非洲其他国家 |
| 按基体材料 | 聚合物基复合材料(PMC) | 热固性树脂 |
| 热塑性树脂 | ||
| 陶瓷/碳基复合材料(CMCs) | ||
| 其他基体(金属基复合材料) | ||
| 按增强纤维 | 玻璃纤维 | |
| 碳纤维 | ||
| 芳纶纤维 | ||
| 其他纤维(天然/生物纤维) | ||
| 按终端应用行业 | 汽车和运输 | |
| 风能 | ||
| 航空航天和国防 | ||
| 管道和储罐 | ||
| 建筑 | ||
| 电子电器 | ||
| 体育和娱乐 | ||
| 其他终端用户行业(医疗、海洋等) | ||
| 按地理位置 | 亚太地区 | 中国 |
| 印度 | ||
| 日本 | ||
| 韩国 | ||
| 泰国 | ||
| 马来西亚 | ||
| 印度尼西亚 | ||
| 越南 | ||
| 亚太地区其他国家 | ||
| 北美 | 美国 | |
| 加拿大 | ||
| 墨西哥 | ||
| 欧洲 | 德国 | |
| 英国 | ||
| 法国 | ||
| 意大利 | ||
| 西班牙 | ||
| 俄罗斯 | ||
| 北欧国家 | ||
| 土耳其 | ||
| 欧洲其他国家 | ||
| 南美洲 | 巴西 | |
| 阿根廷 | ||
| 哥伦比亚 | ||
| 南美洲其他国家 | ||
| 中东和非洲 | 沙特阿拉伯 | |
| 南非 | ||
| 尼日利亚 | ||
| 卡塔尔 | ||
| 埃及 | ||
| 阿拉伯联合酋长国 | ||
| 中东和非洲其他国家 | ||
报告回答的关键问题
复合材料市场目前规模是多少?
复合材料市场在2025年价值676.5亿美元,预计到2030年达到866.7亿美元。
哪个地区占复合材料消费份额最大?
亚太地区以45.12%的全球收入领先,也是增长最快的地区,到2030年年复合增长率为7.91%。
为什么陶瓷基复合材料(CMCs)吸引关注?
CMCs可在1600°C以上运行,实现更轻、更高效的喷气发动机和能源系统组件,预计以8.57%的年复合增长率扩张。
更广泛采用复合材料的主要障碍是什么?
高材料成本和有限的大规模回收选择仍然是限制在成本敏感行业更广泛渗透的主要挑战。
哪些制造工艺在汽车复合材料中成为主流?
快速循环热塑性技术,如自动化铺带、压缩成型和注射包覆成型,现在与大批量生产节拍时间保持一致。
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