Vào ngày 24 tháng 6, Astute Analytica, một công ty phân tích và tư vấn toàn cầu, đã công bố một bản phân tích về toàn cầusợi carbontrong thị trường cánh quạt tua bin gió, báo cáo 2024-2032. Theo phân tích của báo cáo, quy mô thị trường sợi carbon trong cánh quạt tua bin gió toàn cầu là khoảng 4.392 triệu đô la vào năm 2023, trong khi dự kiến sẽ đạt 15.904 triệu đô la vào năm 2032, tăng trưởng ở tốc độ CAGR là 15,37% trong giai đoạn dự báo 2024-2032.
Những điểm cốt lõi của báo cáo liên quan đến việc áp dụngsợi carbontrong các cánh tua bin gió bao gồm các phần sau:
- Theo khu vực, thị trường sợi carbon dành cho năng lượng gió Châu Á - Thái Bình Dương là thị trường lớn nhất vào năm 2023, chiếm 59,9%;
- Theo kích thước cánh tuabin gió, sợi carbon có tỷ lệ ứng dụng cao là 38,4% ở kích thước cánh 51-75 m;
- Xét về mặt bộ phận ứng dụng, tỷ lệ ứng dụng sợi carbon trong nắp dầm cánh tuabin gió lên tới 61,2%.
Các xu hướng chính trong phát triển cánh tuabin gió trong những năm gần đây bao gồm:
- Tiến bộ công nghệ trong sản xuất: cải tiến liên tục trong quy trình sản xuất sợi carbon và tính chất vật liệu;
- Tăng chiều dài cánh quạt: nhu cầu về cánh quạt dài hơn và nhẹ hơn đang tăng lên nhằm cải thiện khả năng thu năng lượng và hiệu quả;
- Tăng trưởng thị trường khu vực: được thúc đẩy bởi nhu cầu năng lượng tăng cao và các chính sách hỗ trợ của chính phủ, thị trường khu vực Châu Á - Thái Bình Dương đã mở rộng đáng kể.
Những thách thức quan trọng nhất đối với việc áp dụngsợi carbontrong các cánh tua bin gió bao gồm:
- Chi phí đầu tư ban đầu cao: sản xuất sợi carbon và tích hợp vào tua-bin gió đòi hỏi vốn lớn;
- Chuỗi cung ứng và tính khả dụng của nguyên liệu thô, đòi hỏi phải cung cấp liên tục các vật liệu sợi carbon chất lượng cao;
- Rào cản về kỹ thuật và sản xuất: thách thức trong việc mở rộng quy mô sản xuất và giảm chi phí để cạnh tranh với các vật liệu truyền thống như sợi thủy tinh.
Khoảng 45% cánh tua bin gió mới được chế tạo vào năm 2024 được làm bằngsợi carbonvà 70% các công trình lắp đặt điện gió ngoài khơi mới trên tàu vào năm 2023 sử dụng cánh quạt bằng sợi carbon
Tổng công suất lắp đặt toàn cầu sẽ vượt quá 1 TW vào năm 2023. Sự mở rộng nhanh chóng này nhấn mạnh vai trò quan trọng của ngành trong việc thúc đẩy các giải pháp năng lượng tái tạo để chống biến đổi khí hậu và một trong những động lực chính thúc đẩy tốc độ tăng trưởng cao là nhu cầu ngày càng tăng đối với các vật liệu hiệu quả và bền hơn trong xây dựng tua bin gió, đặc biệt là sợi carbon cho cánh quạt.
Các đặc tính vượt trội của vật liệu sợi carbon so với sợi thủy tinh truyền thống đang thúc đẩy nhu cầu tăng đột biến đối vớisợi carboncho cánh quạt tua bin gió. Sợi carbon có tỷ lệ sức bền trên trọng lượng cao, rất quan trọng để cải thiện hiệu suất và tuổi thọ của tua bin gió. Khoảng 45% cánh quạt mới sản xuất vào năm 2024 được làm bằng sợi carbon, tăng 10% so với năm trước. Xu hướng này được thúc đẩy bởi nhu cầu sản xuất tua bin lớn hơn, hiệu quả hơn có khả năng tạo ra công suất cao hơn; trên thực tế, công suất trung bình của tua bin đã tăng lên 4,5 megawatt (MW), tăng 15 phần trăm so với năm 2022.
Phân tích chuyên sâu của Astute Analytica về thị trường sợi carbon trong cánh tua bin gió cho thấy một số số liệu thống kê quan trọng nhấn mạnh xu hướng tăng trưởng cao của sợi carbon trong phân khúc này. Đáng chú ý, công suất năng lượng gió toàn cầu đã đạt 1.008 GW, tăng 73 GW chỉ riêng trong năm 2023. Khoảng 70% các công trình điện gió ngoài khơi mới vào năm 2023 (tổng cộng 20 GW) sử dụng cánh sợi carbon do khả năng chống chịu tốt hơn với môi trường biển khắc nghiệt. Ngoài ra, việc sử dụng sợi carbon đã được chứng minh là kéo dài tuổi thọ của cánh lên 30% và giảm chi phí bảo trì xuống 25%, một yếu tố quan trọng đối với các bên liên quan trong ngành nhằm tối ưu hóa hiệu quả hoạt động.
Ngoài ra, các ưu đãi về chính sách và nhiệm vụ của chính phủ nhằm đạt được mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050 đã thúc đẩy đầu tư vào việc nâng cấp các trang trại gió hiện có, với 50% các dự án cải tạo vào năm 2023 liên quan đến việc thay thế cánh quạt bằng sợi thủy tinh bằng các loại cánh quạt thay thế bằng sợi carbon.
Nắp cánh máy bay bằng sợi carbon là chìa khóa để cải thiện hiệu suất của tuabin gió, với 70% cánh tuabin gió mới dự kiến sẽ có nắp cánh máy bay bằng sợi carbon vào năm 2028
Nhờ vào độ bền và sức mạnh riêng biệt vượt trội của các nắp thanh giằng bằng sợi carbon, một nghiên cứu cho thấy rằngsợi carbonnắp chụp có thể cải thiện hiệu suất cánh quạt lên đến 20%, tạo ra cánh quạt dài hơn và thu năng lượng cao hơn. Nắp chụp bằng sợi carbon đã đóng vai trò quan trọng trong việc tăng 30% chiều dài cánh quạt gió trong thập kỷ qua.
Một lý do khác để sử dụngsợi carbonƯu điểm của nắp trục trong cánh tua bin gió là nó làm giảm 25% trọng lượng của cánh, giúp giảm chi phí vật liệu và vận chuyển. Ngoài ra, tuổi thọ chịu mỏi của nắp trục sợi carbon cao hơn 50% so với vật liệu thông thường, giúp giảm chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ của tua bin.
Khi ngành công nghiệp gió nỗ lực đáp ứng các mục tiêu năng lượng tái tạo toàn cầu, việc áp dụng cánh và nắp trục bằng sợi carbon sẽ tiếp tục tăng. Người ta ước tính rằng 70% cánh tuabin gió mới sẽ có nắp trục bằng sợi carbon vào năm 2028, so với 45% vào năm 2023. Sự thay đổi này dự kiến sẽ thúc đẩy hiệu suất tuabin tổng thể tăng 22%. Với những tiến bộ trong công nghệ sợi carbon làm tăng độ bền của vật liệu lên 10 phần trăm và giảm tác động đến môi trường xuống 5 phần trăm, lĩnh vực nắp cánh máy bay dự kiến sẽ thống trị và cách mạng hóa thiết kế tuabin gió, đảm bảo tương lai bền vững và hiệu quả cho năng lượng tái tạo.
Cánh tua bin gió 51-75 m chiếm ưu thế trên toàn cầusợi carbonthị trường cánh tua bin gió và việc sử dụng cánh sợi carbon có thể tăng sản lượng điện lên 25 phần trăm
Được thúc đẩy bởi nhu cầu về hiệu quả, độ bền và hiệu suất, phân khúc sợi carbon dài 51-75 mét của thị trường cánh tuabin gió đã trở thành một thế lực thống trị trong ngành sợi carbon. Các đặc tính độc đáo của sợi carbon khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho loại kích thước này. Tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao của vật liệu này gấp năm lần so với thép, giúp giảm đáng kể tổng trọng lượng của cánh, dẫn đến khả năng thu năng lượng và hiệu suất được cải thiện. Phân khúc chiều dài này đại diện cho điểm ngọt ngào, nơi cân bằng giữa chi phí vật liệu và hiệu suất được tối ưu hóa và cánh sợi carbon chiếm 60% thị phần trong loại này.
Nền kinh tế năng lượng gió đã góp phần làm cho sợi carbon trở nên phổ biến trong lĩnh vực này. Chi phí ban đầu cao hơn của sợi carbon được bù đắp bằng tuổi thọ dài và giảm bảo trì. Các cánh quạt làm bằng sợi carbon có tuổi thọ dài hơn 20% trong phạm vi 51-75 mét so với các cánh quạt làm bằng vật liệu thông thường. Ngoài ra, chi phí vòng đời của các cánh quạt này giảm 15% do ít phải thay thế và sửa chữa hơn. Về sản lượng năng lượng, các tua-bin có cánh quạt bằng sợi carbon trong phạm vi chiều dài này có thể tạo ra nhiều điện hơn tới 25%, mang lại lợi tức đầu tư nhanh hơn. Dữ liệu thị trường cho thấy việc áp dụng sợi carbon trong phân khúc này đã tăng 30% mỗi năm trong năm năm qua.
Động lực thị trường sợi carbon trong cánh tua bin gió cũng bị ảnh hưởng bởi nhu cầu về các nguồn năng lượng bền vững và tái tạo, với năng lượng gió dự kiến sẽ cung cấp 30% điện năng của thế giới vào năm 2030. Cánh tua bin gió 51-75 m đặc biệt phù hợp với các trang trại gió ngoài khơi, nơi các tua bin gió lớn hơn và hiệu quả hơn là rất quan trọng. Việc triển khai các cơ sở ngoài khơi sử dụng cánh tua bin sợi carbon đã tăng 40%, được thúc đẩy bởi các chính sách và trợ cấp của chính phủ nhằm mục đích giảm lượng khí thải carbon. Sự thống trị của phân khúc thị trường này càng được nhấn mạnh hơn nữa khi sợi carbon đóng góp 50% vào sự tăng trưởng chung của ngành công nghiệp gió, giúpsợi carbonkhông chỉ là sự lựa chọn về vật liệu mà còn là nền tảng của cơ sở hạ tầng năng lượng trong tương lai.
Sự gia tăng năng lượng gió ở Châu Á - Thái Bình Dương khiến nơi này trở thành thế lực thống trị trong ngành sợi carbon cho cánh tua bin gió
Được thúc đẩy bởi ngành công nghiệp năng lượng gió đang bùng nổ, Châu Á - Thái Bình Dương đã nổi lên như một thị trường tiêu thụ chính sợi carbon cho các cánh tua bin gió. Với hơn 378,67 GW công suất điện gió được lắp đặt vào năm 2023, khu vực này chiếm gần 38% công suất điện gió được lắp đặt trên toàn cầu. Trung Quốc và Ấn Độ là những nước dẫn đầu, riêng Trung Quốc đóng góp tới 310 GW, tương đương 89% công suất của khu vực.
Ngoài ra, Trung Quốc là quốc gia dẫn đầu thế giới về lắp ráp nacelle tua bin gió trên bờ, với công suất hàng năm là 82 GW. Tính đến tháng 6 năm 2024, Trung Quốc đã lắp đặt 410 GW năng lượng gió. Các mục tiêu năng lượng tái tạo đầy tham vọng của khu vực, được thúc đẩy bởi nhu cầu năng lượng ngày càng tăng và các cam kết về môi trường, đòi hỏi các công nghệ tiên tiến và hiệu quả.
Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương có các nhà sản xuất sợi carbon hàng đầu, đảm bảo nguồn cung cấp sợi carbon ổn định và cải tiến công nghệ. Bản chất nhẹ của sợi carbon cho phép đường kính rotor lớn hơn và cải thiện hiệu quả thu năng lượng. Điều này đã dẫn đến mức tăng 15% sản lượng năng lượng cho các cơ sở lắp đặt mới so với vật liệu thông thường. Với công suất điện gió dự kiến sẽ tăng 30% vào năm 2030, việc áp dụng sợi carbon trong tua bin gió sẽ tiếp tục tăng ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương.
Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu mới Orisen Thượng Hải
M: +86 18683776368(cũng như WhatsApp)
Điện thoại: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Địa chỉ: SỐ 398 Đường New Green, Thị trấn Xinbang, Quận Songjiang, Thượng Hải
Thời gian đăng: 18-07-2024