在2024年初，權威機構SPHERICAL INSIGHTS LLP發表了題為《全球預浸料市場展望：熱塑性復合材料嶄露頭角》的深度分析報告。報告揭示，全球預浸料市場的價值預計將在2022至2032年間從傲人的131億美元飛躍至令人矚目的268億美元大關，期間復合年增長率高達11.9%。其中碳纖維預浸料市場也從2022年的81億美元，以年復增長11.2%的速度提升,預計到2032年將達到175億美元，這其中熱塑性預浸料市場展現出了前所未有的突破性態勢。
（預浸料市場）
（碳纖維預浸料市場）
預浸料世界的核心，是由兩大主角編織而成的交響樂章——增強纖維與樹脂體系。碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維猶如樂譜中的旋律線，以其卓越性能引領潮流;而環氧樹脂、酚醛樹脂及當下熱度飆升的熱塑性樹脂則如同和弦，共同構建起預浸料的內在質地。在預浸料制備過程中，樹脂體系精確滲透至增強纖維的心臟地帶，這一環節至關重要，它塑造了復合材料的終極品質，隨后通過精心調控的溫度與壓力條件進行固化，最終將固化后的預浸料裁剪成各類定制的形態與尺寸。國內翹楚智上新材已成功解鎖熱塑性碳纖維這一高性能復合材料的密碼，然而在其探索之旅中發現，當碳纖維體積分數組織過高時，其性能反受掣肘，猶如樂章突遇斷奏。當碳纖維占比達到45-50%閾值時，復合材料內部的孔洞缺陷似音符般驟然增多，孔隙率甚至可能躍升至4%以上。此類孔隙率的增長宛如音樂中的不和諧雜音，削弱了碳纖維性能的有效發揮，盡管碳纖維含量的增加并未帶來預期中的拉伸強度與模量的同步提升。究其原因，除了碳纖維表面雜質可能導致的阻聚效應外，當碳纖維體積分數增大時，樹脂無法充分浸潤纖維，成為導致復合材料孔隙率劇增的主要元兇。因此，預浸料制作中的雙主材料浸漬技藝的重要性不言而喻，它直接影響到材料的整體性能表現，正如精準調諧的樂器才能奏出和諧美妙的樂曲。
全球預浸料市場的發展脈絡清晰而有力，展現出穩健向前的趨勢。從以下幾個維度透視其未來的藍圖：
1. 市場驅動力：當今時代對輕量化材料的需求如潮涌動，尤其在航空航天、汽車等行業，它們渴望通過輕量化材料提升燃油效率和性能表現，這正是預浸料所能賦予的獨特優勢。例如，熱塑性碳纖維預浸料憑借其卓越性能，已成功應用于飛機的動力組件制造，而智上新材則在國內率先實現了該類材料的大規模生產，正與多家飛機制造商展開合作。新能源領域亦然，廣闊的市場前景中，譬如風力渦輪機葉片的制造因其對高強度、高耐疲勞性的苛刻需求，預浸料復合材料得以大展拳腳。同時，預浸料憑借其優越的強度和柔韌性，在體育器材行業中同樣蘊含無限潛能，如應用于高性能自行車、網球拍以及其他體育用品制造。此外，復合材料的身影也日漸頻繁地出現在橋梁建設、建筑工程以及其他基礎設施項目之中。
2. 樹脂領域的革新：在2023至2032年的預測期內，盡管熱固性樹脂仍將以龐大的市場份額占據主導地位，但在高性能領域，熱塑性樹脂的市場份額將迅猛超越熱固性樹脂。傳統熱固性樹脂以其卓越的力學性能和高溫穩定性，在航空航天、汽車、風能和體育器材制造業廣泛應用，如環氧樹脂、酚醛樹脂等已成為不可或缺的角色。然而，隨著對環保及可持續發展的追求，熱塑性樹脂因具有可回收性和特殊性能優勢，市場需求增速顯著。在航空航天產業中，盡管熱固性樹脂預浸料仍是制造輕質高強部件的首選，但熱塑性樹脂在諸如風力渦輪機葉片等部件制造中愈發受到青睞。
3. 纖維賽道的競逐：在預測期內，碳纖維將繼續穩坐霸主地位，引領纖維市場的增長。碳纖維增強預浸料在航空航天工業中扮演著核心角色，用于制造飛機機體、機翼和內部結構等輕質高強部件。隨著節能飛機需求的持續攀升，碳纖維復合材料的應用日益廣泛。而在汽車行業，輕量化已然成為提高燃油效率和整車性能的關鍵，碳纖維預浸料便被廣泛運用于汽車零部件，如車身面板、底盤部件和內飾元件。此外，高性能運動裝備領域也離不開碳纖維預浸料，如高性能自行車、網球拍、高爾夫球桿等體育及休閑產品。其中，碳纖維與熱塑性樹脂的“天作之合”，尤以碳纖維+PEEK組合在醫療植入領域展現的出色性能，以及碳纖維+PPS復合材料在自潤滑部件上超越傳統熱固性復合材料的優異表現，大大降低了產品維護成本，提升了性價比。
4. 終端市場的細分：據報告預測，在2023至2032年期間，航空航天領域將繼續保持對預浸料市場的最大占有率。隨著新能源技術研發的推進，電動和混合動力飛機在航空航天領域的應用愈發普遍，為了提高經濟效益，輕量化設計成為必然選擇，這也為預浸料的廣泛應用提供了契機。面對航空旅行需求的激增，航空航天制造商不斷提升產能，因此對預浸料等新型材料的需求也隨之增大，以滿足現代飛機制造的高標準。全球范圍內，航空航天業正處于快速發展期，新興市場起到了決定性的作用。隨著新飛機制造設施的設立，對預浸料等尖端材料的需求將進一步增長。
5. 成型工藝的演進：在材料性能不斷提升的同時，預浸料成型工藝也經歷了一場創新革命。在預測期內，熱熔工藝板塊預計將占據最大市場份額。熱熔工藝采用的熱塑性聚合物在受熱時熔融，冷卻后固化，相較于傳統預浸料生產工藝，其高效、快速的特點尤為突出。這項技術在汽車工業中找到了理想的舞臺，特別是在制造內飾部件時，可迅速生產內部面板、裝飾件和聲學部件。熱熔工藝的快速循環時間特性在需快速響應生產的領域尤為重要，特別是汽車行業和其他大規模生產型企業對此有著強烈需求。
6. 區域市場的變遷：2023至2032年，北美地區將在預浸料市場繼續保持領先地位，尤其在飛機制造中預浸料的應用最為廣泛。憑借預浸料輕質高強的特性，使其成為飛機部件的理想材質，為空客、波音等公司在飛機上廣泛應用復合材料預浸料奠定了堅實基礎。同時，北美汽車業長期以來致力于將輕量化材料(如預浸料)融入汽車設計，旨在提高燃油效率并減少排放。隨著電動汽車的普及，這一趨勢預計將持續強化。另外，隨著可再生能源需求的激增，風能產業蓬勃發展，預浸料在風力渦輪機葉片生產中的應用日益廣泛，北美風電場裝機容量亦隨之增加。
回望國內，亞太地區在接下來的十年間將迎來疾速崛起，有望趕超北美市場。輕量化高性能材料的巨大需求，將助力我國在航空航天、衛星組件等高端領域進一步提升競爭力，并在運動休閑產品領域大幅增加對常規熱固性碳纖維復合材料的需求。
綜觀全局，預浸料市場踏著穩健的步伐向前邁進，遵循著材料領域由低至高的進化規律。對于更高性能預浸料的需求只會與日俱增，其中尤以碳纖維與熱塑性樹脂相結合的預浸料表現搶眼，它們不僅擁有輕質高強的優點，還兼具更優秀的耐高溫、耐磨性能。因此，更高性能的熱塑性碳纖維預浸料成為科研界關注的焦點，我國也在積極布局和研發。國內領軍企業智上新材研發的連續碳纖維增強PPS/PEEK/PEKK等高性能熱塑基復合材料單向預浸帶，巧妙融合了連續碳纖維與高端工程塑料的雙重優勢，可根據客戶需求選用不同等級的碳纖維作為增強載體，并能在常溫下儲存和運輸，通過多元化的鋪疊方式和特種表層處理，打造出性能更加優異的碳纖維零部件產品，成為高性能領域中的一款旗艦級材料。
