15年來,碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。2000年,全球碳纖維市場尚不足20,000MT。如今的需求達到每年60,000MT,預(yù)測稱到2020年左右,對碳纖維的需求量每年可達100,000-140,000 MT。
碳纖維需求量將繼續(xù)大幅增長,因此人們更加重視可回收碳纖維在行業(yè)發(fā)展中所起的作用。不論是生產(chǎn)碳纖維還是利用碳纖維生產(chǎn)其他產(chǎn)品,都會造成很大的浪費。據(jù)估計,上述過程中將產(chǎn)生多達30%的碳纖維廢料。
與其他產(chǎn)業(yè)不同的是,碳纖維合成產(chǎn)業(yè)的廢料比重較高,且不能有效循環(huán)利用。但這并不意味著碳纖維就不能回收。
ELG就是開發(fā)低價可回收碳纖維的公司之一,該公司能夠從生產(chǎn)廢料和終端產(chǎn)品中回收碳纖維,并確保碳纖維的性質(zhì)沒有大幅改變。但是在可回收碳纖維市場化之前,還有諸多障礙需要克服。
為便于理解,小編要先講講可回收碳纖維材料目前的地位。目前,可回收產(chǎn)品適用于制藥業(yè)(如藥粉或藥丸中的纖維)和復(fù)合材料企業(yè)(如非織氈、干織物和SMC材料),然而,此種產(chǎn)品在科研項目之外的應(yīng)用卻十分有限。如表1和表2所示。
表1
表2
首先要克服的障礙,同時也是所有新材料都面臨的障礙,是對材料力學(xué)性能及工藝特點了解不足,缺乏有力證據(jù)說明使用這些材料的經(jīng)濟性、科學(xué)性及環(huán)保性。
雖然目前有諸多項目在解決上述問題,但是供應(yīng)鏈生產(chǎn)方解決碳纖維廢料的動力遠遠不及供應(yīng)鏈設(shè)計方尋求使用可回收碳纖維產(chǎn)品的動力。
迄今為止,最成功的回收試點當(dāng)屬寶馬(公司位于德國慕尼黑),寶馬的i3~7系列車型,用的正是可回收碳纖維材料,他們把干織物的廢料合成了一種新的產(chǎn)品,實現(xiàn)了閉環(huán)循環(huán),這都要利益于寶馬和SGL集團(位于德國威斯巴登)的一體化供應(yīng)鏈。
如果此類供應(yīng)鏈未來不能普及,那供應(yīng)鏈各方的密切合作就尤為重要,不僅要尋找回收碳纖維的方法,還要為可回收碳纖維在供應(yīng)鏈中找到一席之地。
這樣做的原因?從經(jīng)濟角度來說,可回收碳纖維能降低輕量化成本,或全部使用可回收材料,或與新的碳纖維混合使用。
如果想大幅擴大碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域,首先要確保輕量化策略的經(jīng)濟性。過了這關(guān),就能提高碳纖維在市場中的比重。
從環(huán)保角度來說,減少廢料,高效循環(huán)使用高嵌入能量材料,是正確的選擇,從社會責(zé)任感的角度來說亦是如此。甚至在個別國家這已成為法律規(guī)定。
最后,是碳纖維未來需求量上漲的問題。碳纖維行業(yè)用了15年才使碳纖維生產(chǎn)能力增加了40,000MT。若想讓預(yù)測的需求量令人信服,就必須在未來5年內(nèi)再增加40,000MT。
全球眾多公司在研發(fā)低價的碳纖維回收技術(shù),現(xiàn)在是通力合作讓循環(huán)技術(shù)打入市場的正確時機了。合作過程中,能夠降低成本與碳足跡,形成額外的可持續(xù)原材料供應(yīng)鏈,促進整個碳纖維行業(yè)的增長。(文章來源:材料人)