Den 24. juni publiserte Astute Analytica, et globalt analytiker- og konsulentfirma, en analyse av den globalekarbonfiberi markedet for rotorblader til vindturbiner, rapport 2024-2032. I følge rapportens analyse var det globale markedet for karbonfiber i rotorblader til vindturbiner omtrent 4 392 millioner dollar i 2023, mens det forventes å nå 15 904 millioner dollar innen 2032, med en årlig vekstrate (CAGR) på 15,37 % i prognoseperioden 2024-2032.
Kjernepunktene i rapporten angående anvendelsen avkarbonfiberi vindturbinblader inkluderer følgende seksjoner:
- Etter region var markedet for karbonfiber for vindkraft i Asia og Stillehavsregionen det største i 2023, med 59,9 %;
- Etter størrelsen på vindturbinbladene har karbonfiber en høy anvendelsesandel på 38,4 % i bladstørrelsen 51–75 m;
- Fra applikasjonsdelenes perspektiv er andelen karbonfiber i vingebjelkehetten til vindturbinbladene så høy som 61,2 %.
De viktigste trendene i utviklingen av vindturbinblader de siste årene inkluderer:
- Teknologiske fremskritt innen produksjon: kontinuerlige forbedringer i produksjonsprosesser og materialegenskaper for karbonfiber;
- Økende bladlengde: etterspørselen etter lengre og lettere blader øker for å forbedre energifangst og effektivitet;
- Regional markedsvekst: Drevet av økende energietterspørsel og myndighetenes støttepolitikk har markedet i Asia-Stillehavsregionen utvidet seg betydelig.
De viktigste utfordringene ved anvendelsen avkarbonfiberi vindturbinblader inkluderer følgende:
- Høye initiale investeringskostnader: produksjon av karbonfiber og integrering i vindturbiner krever betydelig kapital;
- Forsyningskjede og tilgjengelighet av råvarer, som krever en kontinuerlig tilførsel av karbonfibermaterialer av høy kvalitet;
- Tekniske og produksjonsmessige barrierer: utfordringer med å skalere opp produksjonen og redusere kostnader for å konkurrere med tradisjonelle materialer som glassfiber.
Omtrent 45 % av nye vindturbinblader bygget i 2024 er laget avkarbonfiber, og 70 % av nye havvindinstallasjoner om bord i 2023 bruker karbonfiberblader
Den totale globale installerte kapasiteten overstiger 1 TW innen 2023. Denne raske ekspansjonen understreker industriens nøkkelrolle i å fremme fornybare energiløsninger for å bekjempe klimaendringer, og en av hoveddriverne bak den høye vekstraten er den økende etterspørselen etter mer effektive og holdbare materialer i vindturbinkonstruksjon, spesielt karbonfiber for rotorblader.
De overlegne egenskapene til karbonfibermaterialer sammenlignet med tradisjonelle glassfibre driver den økende etterspørselen etterkarbonfibrefor rotorblader til vindturbiner. Karbonfiber har et høyt styrke-til-vekt-forhold, noe som er avgjørende for å forbedre ytelsen og levetiden til vindturbiner. Rundt 45 % av nyproduserte rotorblader i 2024 var laget av karbonfiber, en økning på 10 % fra året før. Denne trenden er drevet av behovet for å produsere større, mer effektive turbiner som er i stand til å generere høyere ytelse; faktisk har den gjennomsnittlige kapasiteten til turbiner steget til 4,5 megawatt (MW), en økning på 15 prosent fra 2022.
Astute Analyticas grundige analyse av markedet for karbonfiber i vindturbinblader avslører flere viktige statistikker som understreker den høye veksttrenden for karbonfiber i dette segmentet. Det er verdt å merke seg at den globale vindkraftkapasiteten har nådd 1008 GW, en økning på 73 GW bare i 2023. Rundt 70 % av nye havvindinstallasjoner i 2023 (totalt 20 GW) bruker karbonfiberblader på grunn av deres forbedrede motstand mot tøffe marine miljøer. I tillegg har bruk av karbonfiber vist seg å forlenge levetiden til bladene med 30 % og redusere vedlikeholdskostnadene med 25 %, en nøkkelfaktor for interessenter i bransjen som tar sikte på å optimalisere driftseffektiviteten.
I tillegg har politiske insentiver og myndighetspålegg om å oppnå karbonnøytralitet innen 2050 akselerert investeringer i oppgradering av eksisterende vindparker, med 50 % av ettermonteringsprosjektene i 2023 som involverte utskifting av glassfiberblader med karbonfiberalternativer.
Karbonfiberprofilhetter er nøkkelen til å forbedre vindturbineffektiviteten, og 70 % av nye vindturbinblader forventes å ha karbonfiberprofilhetter innen 2028.
Takket være den overlegne spesifikke styrken og holdbarheten til karbonfibersparhetter, viser en studie atkarbonfiberSparhetter kan forbedre bladytelsen med opptil 20 %, noe som resulterer i lengre blader og høyere energifangst. Sparhetter av karbonfiber har spilt en kritisk rolle i den 30 % økningen i vindbladlengde det siste tiåret.
En annen grunn til å brukekarbonfiberFordelen med sparhetter i vindturbinblader er at det reduserer vekten på bladet med 25 %, noe som reduserer material- og transportkostnader. I tillegg er utmattingslevetiden til sparhetten i karbonfiber 50 % høyere enn konvensjonelle materialer, noe som reduserer vedlikeholdskostnader og forlenger turbinens levetid.
Etter hvert som vindindustrien jobber med å nå globale mål for fornybar energi, vil bruken av vinge- og sparhetter i karbonfiber øke ytterligere. Det anslås at 70 % av nye vindturbinblader vil ha sparhetter i karbonfiber innen 2028, sammenlignet med 45 % i 2023. Dette skiftet forventes å føre til en økning på 22 % i den totale turbineffektiviteten. Med fremskritt innen karbonfiberteknologi som øker materialets styrke med 10 prosent og reduserer miljøpåvirkningen med 5 prosent, forventes feltet for vingeprofilhetter å dominere og revolusjonere vindturbindesign, og dermed sikre en bærekraftig og effektiv fremtid for fornybar energi.
51–75 meter store vindturbinblader dominerer det globalekarbonfibermarkedet for vindturbinblader, og bruk av karbonfiberblader kan øke kraftproduksjonen med 25 prosent
Drevet av jakten på effektivitet, holdbarhet og ytelse har karbonfibersegmentet på 51–75 meter i markedet for vindturbinblader blitt en dominerende kraft innen karbonfiber. De unike egenskapene til karbonfiber gjør det til et ideelt materiale for denne størrelseskategorien. Materialets høye styrke-til-vekt-forhold er fem ganger så høyt som stål, noe som reduserer bladets totale vekt betydelig, noe som resulterer i forbedret energifangst og effektivitet. Dette lengdesegmentet representerer det optimale punktet der balansen mellom materialkostnad og ytelse er optimalisert, og karbonfiberblader har en markedsandel på 60 % i denne kategorien.
Vindenergiens økonomi har ytterligere bidratt til populariteten til karbonfiber i denne sektoren. Den høyere startkostnaden for karbonfiber oppveies av lang levetid og redusert vedlikehold. Blader laget av karbonfiber har 20 % lengre levetid i området 51–75 meter sammenlignet med blader laget av konvensjonelle materialer. I tillegg reduseres livssykluskostnaden for disse bladene med 15 % på grunn av færre utskiftninger og reparasjoner. Når det gjelder energiproduksjon, kan turbiner med karbonfiberblader i dette lengdeområdet generere opptil 25 % mer strøm, noe som resulterer i en raskere avkastning på investeringen. Markedsdata viser at bruken av karbonfiber i dette segmentet har vokst med 30 % per år de siste fem årene.
Markedsdynamikken for karbonfiber i vindturbinblader påvirkes også av etterspørselen etter bærekraftige og fornybare energikilder, og vindenergi forventes å levere 30 % av verdens elektrisitet innen 2030. 51–75 m lange blader er spesielt egnet for havvindparker, der større og mer effektive turbiner er avgjørende. Utplasseringen av havinstallasjoner som bruker karbonfiberblader har økt med 40 %, drevet av myndighetenes politikk og subsidier som tar sikte på å redusere karbonavtrykket. Dominansen til dette markedssegmentet understrekes ytterligere av karbonfiberens bidrag på 50 % til den totale veksten i vindindustrien, noe som gjørkarbonfiberikke bare et materialvalg, men en hjørnestein i fremtidens energiinfrastruktur.
Asia-Stillehavsregionens vindkraftoppgang gjør landet til en dominerende kraft innen karbonfiber til vindturbinblader
Drevet av den blomstrende vindenergiindustrien har Asia Pacific blitt en stor forbruker av karbonfiber til vindturbinblader. Med over 378,67 GW installert vindkraftkapasitet i 2023 står regionen for nesten 38 % av den globale installerte vindkraftkapasiteten. Kina og India er ledende, med Kina alene som bidrar med svimlende 310 GW, eller 89 % av regionens kapasitet.
I tillegg er Kina verdensledende innen montering av landbaserte vindturbinnaceller, med en årlig kapasitet på 82 GW. Per juni 2024 har Kina installert 410 GW vindenergi. Regionens aggressive mål for fornybar energi, drevet av økende energietterspørsel og miljøforpliktelser, krever avansert og effektiv teknologi.
Asia-Stillehavsregionen har ledende produsenter av karbonfiber, noe som sikrer en stabil forsyning av karbonfiber og teknologisk innovasjon. Karbonfiberens lette natur gir større rotordiametere og forbedret energifangsteffektivitet. Dette har resultert i en økning på 15 % i energiproduksjonen for nye installasjoner sammenlignet med konvensjonelle materialer. Med en vindkraftkapasitet som forventes å vokse med 30 % innen 2030, vil bruken av karbonfiber i vindturbiner fortsette å øke i Asia-Stillehavsregionen.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (også WhatsApp)
Tlf.: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresse: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang-distriktet, Shanghai
Publisert: 18. juli 2024