摘要：在工业文明的漫长叙事中，材料始终是推动人类跨越技术鸿沟的隐秘主角。从青铜器到钢铁丛林，从硅基芯片到碳纤维，每一次材料的跃迁都暗藏着一场文明的升级。而如今，热塑性复合材料，以其独特的可塑性、卓越的强度和轻盈的身姿，悄然掀起一场横跨航空、汽车、建筑甚至日常生活的“
在工业文明的漫长叙事中，材料始终是推动人类跨越技术鸿沟的隐秘主角。从青铜器到钢铁丛林，从硅基芯片到碳纤维，每一次材料的跃迁都暗藏着一场文明的升级。而如今，热塑性复合材料，以其独特的可塑性、卓越的强度和轻盈的身姿，悄然掀起一场横跨航空、汽车、建筑甚至日常生活的“材料文艺复兴”。
在2024年初，权威机构SPHERICAL INSIGHTSLLP发表了题为《全球预浸料市场展望：热塑性复合材料崭露头角》的深度分析报告。报告揭示，全球预浸料市场的价值预计将在2022至2032年间从傲人的131亿美元飞跃至令人瞩目的268亿美元大关，期间复合年增长率高达11.9%。其中碳纤维预浸料市场也从2022年的81亿美元，以年复增长11.2%的速度提升,预计到2032年将达到175亿美元，这其中热塑性预浸料市场展现出了前所未有的突破性态势。
预浸料世界的核心，是由两大主角编织而成的交响乐章——增强纤维与树脂体系。碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维犹如乐谱中的旋律线，以其卓越性能引领潮流;而环氧树脂、酚醛树脂及当下热度飙升的热塑性树脂则如同和弦，共同构建起预浸料的内在质地。在预浸料制备过程中，树脂体系精确渗透至增强纤维的心脏地带，这一环节至关重要，它塑造了复合材料的终极品质，随后通过精心调控的温度与压力条件进行固化，最终将固化后的预浸料裁剪成各类定制的形态与尺寸。
u 市场驱动力：在这个追求“减重增效”的时代，预浸料正成为航空航天、新能源汽车等高端制造业的宠儿。飞机机翼、机身结构件中，碳纤维预浸料能直接让燃油效率提升一个量级，航空巨头们甚至喊出“每一克重量都是黄金”的口号。例如，热塑性碳纤维预浸料凭借其卓越性能，已成功应用于飞机的动力组件制造，新能源领域亦然，广阔的市场前景中，譬如风力涡轮机叶片的制造因其对高强度、高耐疲劳性的苛刻需求，特斯拉Model S Plaid的碳纤维转子套筒、蔚来ET7的全碳纤维车顶，背后都是预浸料复合材料在疯狂输出。同时，预浸料凭借其优越的强度和柔韧性，在体育器材行业中同样蕴含无限潜能，如应用于高性能自行车、网球拍以及其他体育用品制造。此外，预浸料复合材料的身影也日渐频繁地出现在桥梁建设、建筑工程以及其他基础设施项目之中。
u 树脂领域的革新：在2023至2032年的预测期内，尽管热固性树脂仍将以庞大的市场份额占据主导地位，但在高性能领域，热塑性树脂的市场份额将迅猛超越热固性树脂。传统热固性树脂以其卓越的力学性能和高温稳定性，在航空航天、汽车、风能和体育器材制造业广泛应用，如环氧树脂、酚醛树脂等已成为不可或缺的角色。然而，随着对环保及可持续发展的追求，热塑性树脂因具有可回收性和特殊性能优势，市场需求增速显著。在航空航天产业中，尽管热固性树脂预浸料仍是制造轻质高强部件的首选，但热塑性树脂在诸如风力涡轮机叶片等部件制造中愈发受到青睐。
u 纤维赛道的竞逐：碳纤维将引领纤维市场的增长。碳纤维增强预浸料在航空航天工业中扮演着核心角色，用于制造飞机机体、机翼和内部结构等轻质高强部件。随着节能飞机需求的持续攀升，碳纤维复合材料的应用日益广泛。而在汽车行业，轻量化已然成为提高燃油效率和整车性能的关键，碳纤维预浸料便被广泛运用于汽车零部件，如车身面板、底盘部件和内饰元件。此外，高性能运动装备领域也离不开碳纤维预浸料，如高性能自行车、网球拍、高尔夫球杆等体育及休闲产品。其中，碳纤维与热塑性树脂的“天作之合”，尤以碳纤维+PEEK组合在医疗植入领域展现的出色性能，以及碳纤维+PPS复合材料在自润滑部件上超越传统热固性复合材料的优异表现，大大降低了产品维护成本，提升了性价比。
u 成型工艺的演进：在材料性能不断提升的同时，预浸料成型工艺也经历了一场创新革命。在预测期内，热熔工艺板块预计将占据最大市场份额。热熔工艺采用的热塑性聚合物在受热时熔融，冷却后固化，相较于传统预浸料生产工艺，其高效、快速的特点尤为突出。这项技术在汽车工业中找到了理想的舞台，特别是在制造内饰部件时，可迅速生产内部面板、装饰件和声学部件。热熔工艺的快速循环时间特性在需快速响应生产的领域尤为重要，特别是汽车行业和其他大规模生产型企业对此有着强烈需求。
u 区域市场的变迁：2023至2032年，北美地区将在预浸料市场继续保持领先地位，尤其在飞机制造中预浸料的应用最为广泛。凭借预浸料轻质高强的特性，使其成为飞机部件的理想材质，为空客、波音等公司在飞机上广泛应用复合材料预浸料奠定了坚实基础。同时，北美汽车业长期以来致力于将轻量化材料(如预浸料)融入汽车设计，旨在提高燃油效率并减少排放。随着电动汽车的普及，这一趋势预计将持续强化。另外，随着可再生能源需求的激增，风能产业蓬勃发展，预浸料在风力涡轮机叶片生产中的应用日益广泛，北美风电场装机容量亦随之增加。
回望国内，亚太地区在接下来的十年间将迎来疾速崛起，有望赶超北美市场。轻量化高性能材料的巨大需求，将助力我国在航空航天、卫星组件等高端领域进一步提升竞争力，并在运动休闲产品领域大幅增加对常规热塑性纤维预浸料材料的需求。
综观全局，预浸料市场踏着稳健的步伐向前迈进，遵循着材料领域由低至高的进化规律。对于更高性能预浸料的需求只会与日俱增，其中尤以碳纤维与热塑性树脂相结合的预浸料表现抢眼，它们不仅拥有轻质高强的优点，还兼具更优秀的耐高温、耐磨性能。因此，更高性能的热塑性碳纤维预浸料成为科研界关注的焦点，我国也在积极布局和研发。
国内某企业开发的热塑性连续纤维预浸料设备能够处理多种高性能树脂，包括PP、PET、PEEK、LCP、PPS、PA等。相较于传统热固性预浸料设备，热塑性树脂对浸渍均匀性和温度控制要求更高，而该企业通过高温、高精度辊体设计和热处理工艺，实现了产品更高的良率与一致性，此外，其设备支持对纤维/树脂比例、预浸料厚度/宽度等参数的精确调控，直接影响最终复合材料的性能。
该企业通过自主设备研发，推动了热塑性连续纤维预浸料在国内的产业化进程，其技术覆盖原料处理、浸渍工艺到成型应用全链条，为高端制造业的轻量化与可持续发展提供了重要支撑。
来源：联净电子
