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根据2023年11月日本内阁官方发布的最新报告,鉴于新冠疫情结束后航空材料的需求急剧扩大,全球供应链存在中断风险,此外,在碳纤维领域,由于海外的战略布局加快,致使日本碳纤维在全球的市场占有率呈下降趋势。因此,宣布在2027年前新增5000吨/年的本土碳纤维产能,从而建立稳健的供应体系。

这并不是日本第一次宣布碳纤维扩产。值得一提的是,在今年年初的1月19日,日本经济产业省(经产省)发布的《为确保飞机部件的稳定供应而采取的措施方针》中已经明确提出了:为了应对面向下一代飞机等的碳纤维需求的增加,通过强化国内生产基础,在2027年新增5000吨/年碳纤维的产能方案。此次11月日本内阁官房发布的官方报告则明确了该方案。

在新冠疫情结束后航空材料的需求急剧扩大,对特定国家的依赖以及其他国家极速追赶等宏观背景下,导致全球的供应链出现一定的混乱,并波及到日本。

此外,日本所处的优势市场特别是垄断市场,在当今国际形势下供应紧张,因此预计包括碳纤维、SiC纤维与陶瓷基复合材料(CMC)等在内供应中断风险提高。具体体现在以下几个方面:

飞机用大型锻造件领域:目前全球只有包括日本在内的少数几个国家,拥有面向飞机的大型锻造品的制造能力,鉴于目前的国际形势,进一步强化日本的生产基础是当务之急。作为飞机发动机部件的铸造品,由于目前的国际形势,海外供给中断的风险已经在一部分地区显现出来,如果不构筑日本的生产基础,全球供应链中日本的供应责任有可能无法履行。

CMC复合材料领域:作为下一代飞机发动机的核心部件被寄予厚望的CMC,目前日本拥有最先进的技术,但各国也在积极进行战略投资。

CMC用SiC纤维领域:日本企业在SiC纤维领域一直具有优势,但各国都在积极采取战略性措施,争取SiC纤维的生产能力。

高性能碳纤维领域:虽然日本企业在碳纤维领域具有明显优势,不过,海外的战略布局也在加快,是一个追赶和争夺激烈的领域,致使日本市场占有率呈下降趋势。

作为飞机机体、发动机结构件的基础材料,日本在大型锻件、CMC及SiC纤维、碳纤维等领域的生产在国际上一直处于重要地位,但存在供应中断的风险。此外,在国际形势变化等背景下,铸造品等的供给中断风险已经显现。

预期目标:随着国际形势的变化,以及市场的变化,在提高大型锻件、CMC及SiC纤维、碳纤维的生产能力的同时,通过增强铸造件等生产能力,确保到2030年日本在国际飞机零部件供应链中的重要地位,维持飞机的正常、安全航行。

基于上述目标,不同领域的具体措施及目标包括:

措施1:为了降低大型锻造品的制造成本而进行认证和设备投资

➡目标:到2030年实现与国外同等的成本水平,为稳定供应全球供应链奠定基础。

措施2:面向CMC陶瓷基复合材料量产化的研究开发和设备投资

➡目标:根据目前飞机的月产机数量,到下一代飞机市场投放的2030年左右,建立月产能供应70台国产CMC发动机的体制。

措施3:为加强碳纤维生产能力的设备投资

➡目标:在飞机用CFRP供应链中,特别是对于各国加快战略措施的碳纤维,在包括产业用途等在内的供求紧张的情况下,为了确保飞机应用的稳定供给,短期内为产业用途,从中长期来看,为了应对面向下一代飞机等的碳纤维需求的增加,通过强化国内生产基础,到2027年,将CFRP的原材料——碳纤维的生产能力在标称能力的基础上增加5000吨,并构建供应体系

措施4:为了确立铸造品的日本国内生产基础的认证取得、设备投资等

➡目标:到2030年,建立日本国内供应体系,使各铸造件国内生产比例达到五成以上。

除了上述拟采取的措施以外,日本仍将延续其他合作框架下的相关措施,主要包括:

日本经济产业省与美国、法国飞机公司分别就包括碳纤维复合材料在内的制造技术等进行技术合作讨论(2019年～)

支持关于提高CMC性能、扩大以碳纤维为原材料的CFRP适用范围的研究开发(2020～2024年度“新一代复合材料创新成形技术开发项目”)

支持创新CMC制造技术的研究开发(面向飞机发动机的先进材料技术的开发与实证(2023～2027年度《经济安全保障重要技术培养计划》)

从时间线上梳理不难发现,2023年1月,日本经产省制定了本土碳纤维扩产计划后,一些日本企业纷纷规划加大在碳纤维领域的布局。

10月3日,东丽工业株式会社宣布,其法国子公司东丽碳纤维欧洲股份公司(Toray Carbon Fibers Europe S.A.以下简称 CFE)已决定扩大其普通丝束(即24K)中模量和高模量碳纤维的生产设施。

此次扩建将使CFE阿比多斯工厂的年产量从目前的5000吨提高到6000吨,计划于2025年投产。

据日本经济新闻社2023年1月13日报道,日本东丽计划到2025年投资约1000亿日元(约52.6亿人民币)扩大美国、韩国和法国等碳纤维复合材料生产基地的产能。

美国与韩国扩产计划:7月13日,东丽工业株式会社宣布:计划提高两家工厂的常规丝束碳纤维产能。资本投资将为东丽复合材料美国公司位于美国南卡罗来纳州的斯帕坦堡工厂和东丽先进材料韩国公司位于韩国庆尚北道的龟尾工厂增加生产线。从2025年开始,这些投资将使东丽集团的年产能提高20%以上,达到35,000吨。

法国扩产计划:早在2022年11月30日,Compositesworld就在其官网发布消息称,欧洲碳纤维市场的领头羊——东丽碳纤维欧洲公司决定投资约1亿欧元,在位于法国西南部的工厂新建一条生产线,以响应绿色能源和航空航天市场的需求。如今,东丽正式官宣。

东丽预计,在去碳化的大趋势下,普通丝束碳纤维的需求将以每年17%的速度增长。去碳化大趋势预示着对压缩天然气运输车辆和天然气运输罐的需求不断增长,增加了对压缩天然气、氢气罐和其他压力容器应用的需求。这一趋势也将增加采用燃料电池的乘用车、卡车、火车和船舶对普通丝束碳纤维的采用。美国和韩国对压力容器应用的需求正在不断上升,于是决定在这两个国家扩大产能。

此外,在推动碳中和社会的背景下,预计对中高模量碳纤维的需求将增加,这些碳纤维将用于二级结构材料和商用飞机发动机(建造率正在恢复)、铀浓缩离心机转子、卫星应用和高端汽车。东丽将在这些产品需求不断增长的欧洲基地CFE增加生产设施,以确保中高模量碳纤维的稳定供应。

东丽已将可持续发展作为其中期管理计划"AP-G 2025项目"的关键。因此,公司已将碳纤维复合材料业务的工业应用定位为加快应对气候变化的措施。

10月18日,三菱化学集团(MCG Group)官网宣布,已获得意大利著名的碳纤维复合材料(CFRP)汽车零部件制造和分销公司CPC SRL(CPC)的全部所有权。

CPC Srl是欧洲最大的专注于碳纤维汽车领域的公司,在过去的35年中,该公司发展了从工程设计到整车供应的垂直整合。CPC在一系列汽车零部件领域拥有专业技术和知识,包括零部件设计和模拟、碳纤维复合材料成型、模具设计和制造、复合材料喷涂和子部件组装。

这一关键性收购始于2017年的少数股权收购,符合MCG集团进一步扩大和加强其垂直整合碳纤维供应链的长期战略愿景。该交易有待监管部门批准,预计将于2023年底完成。

由于碳纤维复合材料可使车身更轻,因此在全球汽车市场上引起了越来越多的关注,这也是满足严格的燃油经济性法规和减少二氧化碳排放的关键因素。随着汽车行业在汽车部件中使用碳纤维复合材料的步伐加快,三菱化学集团已做好准备,在从部件设计到生产的整个价值链中为客户提供最佳解决方案,从而成为行业的主导者。

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