，强调其在全球可持续发展和技术革新中的关键作用。通过考察行业的结构、主要进展和可持续性努力，该研究突出了韩国作为全球复合材料领导者的战略地位。韩国的主要生产商如等创新型中小企业的支持，这一些企业专注于应用产品。国内预浸料市场的重要参与者包括SK化学和乔洋化学，展示了强大的生产能力。韩国的汽车和航空航天工业在减少二氧化碳排放方面做了大量的研发工作。例如，现代汽车集团利用碳纤维增强聚合物（CFRP）来革新车辆设计，提高燃油效率并减轻重量。同样，韩华先进材料和可隆工业为关键应用提供了前沿的轻质高强度复合材料。韩国的工业界、研究机构和大学通过自动纤维铺放（AFP）等创新技术推动了进步。进出口趋势表明，着重关注可持续实践和法规遵从。研究强调了韩国在全球碳纤维及其复合材料行业中具有变革性的贡献，以及其对创新、可持续发展和环境保护的承诺。
Hyosung计划投资3850万美元扩展碳纤维生产，总产能将达到9000吨/年。
为了满足碳纤维及其复合材料市场的需求，韩国政府从2011年到2016年投资了1.444亿美元建设碳谷。韩国知识经济部（MKE）于2010年8月指定全州和相邻的完州为碳谷区。总投资的14%用于建设项目，86%用于碳源材料和碳应用技术。晓星先进材料是碳纤维的主要生产商之一，根据2023年3月2日的报告，晓星先进材料宣布计划投资3.85亿美元扩大其在韩国全州的碳纤维生产能力。该项目于2023年4月启动，标志着晓星建立第四条聚丙烯腈（PAN）碳纤维生产线公吨产能，使公司总产能达到每年9,000公吨。
晓星于 2019 年宣布了一项超过 8.2 亿美元的全面资本预算，目标是在 2028 年实现年碳纤维产量达到 24,000 吨。最终目标是成为全世界三大碳纤维制造商之一，占据超过 10% 的全球市场份额。
现代汽车集团在车辆设计和制造的每个方面积极开展了关于复合材料的研究活动。
2022至2023年期间，自动纤维铺放（AFP）技术被应用于优化制造过程。
现代汽车集团在将AFP技术集成到汽车制造中处于领头羊。AFP技术能用于生产平板、曲梁和金属混合接合。虽然现代的具体公开信息有限，但一个显著的例子是为电动汽车开发的碳纤维引擎盖原型，利用AFP技术，现代成功地将生产所带来的成本从原来钢制引擎盖的5.8倍降低到了4.9倍。这反映了现代致力于探索先进制造技术以提高效率和减少相关成本的决心。
现代汽车集团计划投资68万亿韩元（约500亿美元）用于电气化，并目标在2030年每年销售150万辆电动汽车。2023年，现代售出了69.5万辆环保汽车，比上一年增长了37.1%。
现代汽车的研究和创新经历了多个阶段。2016-2017年期间，他们专注于生产轻质、高质量的碳纤维部件。2018-2019年，实现了如保险杠和后视镜等组件的大规模生产，采用了先进的生产的基本工艺。2020-2021年，现代推出了性能系列，例如“N Performance”，并改进了碳纤维部件。到2022-2023年，他们探索了生物基材料，以增强可持续性，同时保持性能水平。
现代汽车集团在底盘复合材料方面的创新也取得了显著进展。2015-2016年，他们专注于小型车辆的钢板弹簧，实现了快速固化和高耐久性。2017-2019年，重点转向将这些弹簧应用于重型车辆，优化了厚应用的固化过程。2020-2021年，创新推进到了适用于复杂几何形状的3D编织支撑杆。到2022-2023年，他们开发了RTM工艺制造的CFRP轮毂，确保其强度和性能不低于传统轮毂。
2015年至2023年间，现代汽车集团在氢气罐和未来移动技术方面做了深入研究，评估新材料，特别是碳纤维和环氧树脂基体的强度、刚度和耐久性。2017-2019年，工作重点转向根据KGS、EC79和ECE R134等标准对氢气罐进行认证，以确保安全性和可靠性。
现代汽车集团在复合材料方面的研究集中在为车辆结构、内饰和移动解决方案开发轻质、高性能材料。进展包括CFRP和GFRP面板、多材料白车身结构和自动纤维铺设技术，以提高强度和效率。关键创新还包括基于PCM的预成型、高强度GFRP和抗冲击的拉挤技术。底盘和氢气罐研究强调了复合钢板弹簧、3D编织支撑杆、CFRP轮毂和氢气罐认证，以提高耐久性和可持续性。引入复合电池盒和传动轴增强了下一代移动的安全性和性能。现代对可持续性的承诺体现在生物基材料和低成本、高强度的拉挤方法中。他们的工作通过文档和技术工程支持加速了轻量化解决方案的发展，推动了先进复合技术在未来汽车制造中的应用，优化了电动、氢能和高性能车辆的重量、安全性和生产效率。未来的复合材料研究将着重关注可持续材料、多材料结构和轻量化解决方案，以提升性能和效率。
成立于1965年的韩华先进材料公司，始终致力于创新、环保产品的研发，以满足全球需求。公司在韩国设有生产和研发中心，并于2022年12月从韩华解决方案中分拆出来，作为全球公认的先进材料专家，提供轻质复合材料和太阳能材料。自1986年进入汽车材料领域以来，该公司利用原创技术开发了高强度、超轻量的产品。
其产品线包括StrongLite、SuperLite、膨胀聚丙烯（EPP）、片状模塑料（SMC）、长纤维热塑性塑料（LFT）和连续纤维增强热塑性复合材料（CFRTPC）。作为多种材料的唯一生产商，韩华提供全面的解决方案。公司在关键地区设有工厂，并与现代、起亚、宝马和丰田等主要汽车客户合作，在市场上占据主导地位，特别是以其StrongLite和SuperLite材料著称。
韩华在复合材料研究方面涵盖了汽车、航空航天、国防和可再次生产的能源等多个领域。在汽车行业，公司开发碳纤维增强塑料（CFRP）和玻璃纤维增强塑料（GFRP）部件，以提高燃油效率和碰撞安全性。在航空航天领域，重点研究高性能热塑性复合材料，用于更轻、更耐用的飞机结构。在国防领域，韩华开发了具备优秀能力抗冲击性能的弹道复合材料，用于防护装甲。在可再次生产的能源方面，公司致力于提高风力涡轮机叶片的效率和寿命。
韩华注重可持续发展和创新，通过先进的制造技术提升多个行业的性能、耐用性和环境效益。
SungWoo HiTech进军复合材料领域的动力源于其研发中心和实验室的创新和技术进步。位于杨山的研发中心于2014年扩建并搬迁，专注于复合材料的原型设计和测试。水原研究实验室成立于2015年，开发专门的CAD/CAE技术，用于复合材料的设计和模拟。无锡研究实验室自2012年开放以来也参与原型设计和材料测试。2016年，SungWoo HiTech在北美设立了底特律办公室。目前，公司正在开发先进的复合材料成形技术，包括复合材料PCM成形、RTM成形和混合同时成形。自2022年以来，公司一直在开发CTB平台，利用先进复合材料集成车身、发动机和驱动系统，使车辆重量减少了21%。
成立于2001年的 Kolon Industries 专注于航空和国防系统的先进复合材料，开发超轻、超强和耐高温的产品。他们从材料选择到生产和测试提供全方位解决方案，目标是引领先进复合材料领域，这是 Kolon 集团未来的核心业务之一。他们正扩展到新兴市场，如太空卫星、导弹和城市空中交通（UAM）。基本的产品包括飞机油箱、机身结构、发动机叶片、潜艇外壳、声纳罩、制导武器发射器、防弹材料、卫星结构和燃烧管。研发工作支持了国家项目，例如与韩国航空航天工业合作的智能无人机项目（2005-2009年）、用于天然气/氢气储存的高压容器（2005-2007年），以及与韩国产业技术评价研究院合作的复合材料飞机窗框（2005-2007年）。其他项目还包括与韩国电气研究院合作的高压电力设备核心组件研发技术（2007-2010年）、与韩国航空航天工业合作的航空安全研发技术项目（2008-2009年），以及全球一同成长研发项目（2012-2015年）。KOLON DACC 的创新成果包括 T/TA/FA-50 和 KT(O)-1 飞机的外部油箱，以及韩国 GPS 制导炸弹的翼面组装，提升了战场准备能力。他们的创新组合强化了他们在航空航天研发技术领域的领导地位，推进了军事能力和国家安全的发展。KOLON DACC 通过研发推动了军事和海洋技术的进步。关键贡献包括 K21 装甲车的复合材料外壳以增强保护，使用耐高温材料的 VLS 气体管理系统，以及像张保皋 III 和印尼 209 型潜艇等项目。KOLON DACC 的研发涵盖了多种复合材料。创新成果包括复合材料 LCD 擦拭滚轮、III 型 CNG 和氢气 CNG 复合高压容器，以及专门的医疗和消防容器。他们还生产复合材料电视背盖、汽车钢板弹簧和复合材料甲板门，强调创新和可持续性。
2020年，Kolon Clotech 进入汽车零部件制造领域，并于2022年在浦项建立了 AP 浦项工厂进行小规模生产。AP 天安工厂于2024年成为 LFI 自动化大规模生产的主要工厂。利用先进工艺，他们生产汽车零部件，如车顶、引擎盖和车门。
晓星研发中心成立于1971年，是韩国首个私人研究机构，在合成纤维行业中长期处在创新前沿，推动了韩国在20世纪70年代的工业发展。2006年9月，中央研发中心和制造技术实验室的整合成立了晓星研发中心。这一战略整合在2011年逐步优化，将实验室划分为五个主要研究组，每个研究组都旨在利用公司的基础技术创造新的增长机会。晓星研发中心致力于技术进步，确保公司在新业务领域的扩展所需的能力，同时加速现有领域的创新产品和工艺的商业化。成立于1999年12月的TB碳公司是韩国碳复合材料行业的领导者，专注于碳预浸料技术。其复合材料应用于汽车、航空航天和体育休闲领域。2009年成立的TB碳公司先进复合材料研发中心配备了先进的设备，专注于研发。晓星高新材料在复合材料研究方面取得了显著进展，尤其是在航空航天和汽车行业。公司开发了超高强度碳纤维，并获得了航空航天级预浸料材料的国内认证。
韩国材料科学研究院（KIMS）在碳纤维复合板材制造方法和高含量热塑性复合材料方面做了开创性研究，采用液态复合模塑和热压模塑等技术生产具有定制性能的结构。韩国材料融合技术研究院（KIMCO）专注于高性能核心融合材料，通过热压模塑提高机械性能。韩国纺织机械融合研究所（KOTMI）开发了回收碳纤维（rCF）复合材料的生产的基本工艺，通过热压模塑等先进的技术促进可持续发展。
下图详细展示了2014年至2023年间复合材料行业各公司在发展成就、差距和机遇方面的表现。
韩国将继续加强复合材料领域的创新和发展，以应对市场需求和技术进步的挑战。各公司将致力于提升产品质量、减少相关成本、扩大应用场景范围，并在全球市场上保持竞争优势。具体措施包括逐步优化现有工艺、开发新型复合材料、提升自动化水平以及拓展新兴应用领域。通过持续的研发技术和战略规划，韩国有望在未来继续引领全球复合材料行业的发展趋势。
下图展示了2023年后各公司在复合材料行业的发展方向。现代汽车公司专注于电动化、无人驾驶和先进空中交通，但在向全电动车型转型方面存在差距，目标是引领可持续复合材料领域。韩华高新材料则侧重于轻量化复合材料和材料多样性，解决紫外线性能和机械性能问题，力求在电动汽车和智能汽车趋势中占据领头羊。SungWoo HiTech致力于开发用于电动汽车、氢燃料电池车和空中交通的平台，但在轻量化材料方面存在不足，旨在通过可持续解决方案塑造未来交通。科纶工业推进汽车零部件制造，解决大规模生产扩展的问题，利用长纤维注射技术实现创新。晓星研发中心专注于先进复合材料，追求高性能和成本效益的生产，希望扩大其在多个行业的应用。TB碳素强调为小型飞机和汽车零部件研发复合材料，解决热冲击抗性和机械性能问题，寻求创新应用。韩国航空航天工业则致力于轻型多用途飞机和先进复合材料的创新，提高燃油效率和操作灵活性，扩大其在民用和军用航空中的应用。每家公司都针对复合材料的进步设定目标，解决当前的差距，并抓住未来的机遇。
如下图所示，韩国复合材料的可持续发展路线图强调了关键举措，包括回收碳纤维、开发可持续环氧树脂，并使本地目标与全球可持续发展目标保持一致。全面的生命周期评估（LCA）对于实现碳中和至关重要，同时监测CFRP修复和监管趋势以保持合规性和创新性。优先发展CFRP氢气储存容器和可持续汽车应用，以提高安全性和效率。机构之间的持续研究和合作有助于应对新兴的可持续性议题。定期的利益相关者参与确保透明度和进展跟踪。投资于研究和开发推动创新，重点是生物基和可回收材料。季度审查和适应性策略维持动力，倡导支持性政策促进法规协调。这种综合方法旨在使韩国成为可持续复合材料发展的领导者，通过创新和合作取得重大进展。
韩国汽车行业正专注于轻量化车辆设计，以满足严格的环境法规和燃油效率标准，这与全球趋势一致，旨在减少《巴黎协定》所规定的温室气体排放。为了在2050年实现碳中和，韩国政府计划到2030年将燃油效率提高30%以上（相比2020年的水平）。这促使对先进材料的研究明显地增加，包括碳纤维及其复合材料。韩国汽车制造商正在实施分阶段的战略来减轻车辆重量，包括使用高强度钢、轻金属如铝和镁、扩大塑料的使用以及应用碳纤维增强聚合物（CFRP）。尽管CFRP成本比较高，但它能够大大减少超过50%的重量，提供更好的隔热能力，降低噪音和振动，提高耐腐蚀性，改善加工性能，并增强抗冲击能力。
韩国公司正在开发高速、大规模生产技术，以提升碳纤维增强塑料（CFRP）的成本竞争力。现代汽车的Intrado氢燃料电池概念车使用了晓星公司的TANSOME碳纤维，成功将车辆重量减少了超过60%，赢得了2015年JEC创新奖。另一款车型N 2025 Vision Gran Turismo采用了下一代氢燃料电池系统和CFRP车身，使整车重量降至972公斤，明显提升了性能和操控性。2017年，现代在美国获得了CFRP前底盘结构的专利，该技术通过减少零件数量和重量，同时提高刚性，专为高性能N品牌车辆设计。
已研发的碳纤维增强复合材料（CFRP）汽车（现代汽车公司的英创多（Intrado）车型）；b) 应用了碳纤维增强复合材料的汽车（现代N 2025 虚拟概念跑车（Hyundai N 2025 Vision Gran Turismo））
在2018年的第68届法兰克福车展上发布的Project C车型普遍的使用了CFRP材料，使车身重量减轻了50公斤，逐步优化了操控动态，突显了CFRP在性能上的优势。起亚汽车于2014年开始量产使用碳纤维复合材料的全景天窗部件，应用于全新索兰托车型，减轻了车身重量并提高了行驶稳定性。起亚和现代正逐步扩大CFRP材料在各种车型天窗上的应用。
与Dymag、韩华碳素及现代合作开发的概念碳纤维混合轮于2023年7月首次应用于现代Ioniq 5 NNPX1车型，展示了高性能N系列零部件的潜力。韩国政府和私营部门一同推动研究，旨在扩大CFRP在汽车领域的应用，包括开发AI预测模型以优化CFRP材料特性。对于CFRP-金属混合材料的研究旨在结合复合材料和金属的优点，提高抗冲击性能并减轻重量。由于电动汽车（EV）因电池而较重，减轻其重量变得至关重要。现代与日本东丽集团合作，致力于开发专门用于电动汽车的CFRP材料。
尽管CFRP具有诸多优势，但其高昂的成本仍是大范围的应用的主要障碍，特别是对于大众市场品牌。通过自动化生产、低成本材料开发和回收计划降低CFRP成本至关重要。持续的材料、组件和制造工艺创新是使CFRP成为汽车行业核心材料的关键。目前，韩国的一些豪华汽车品牌已经商业化应用了一些CFRP组件，但要逐步推广，仍需在材料和技术方面取得更大进展。
国际海事组织（IMO）的规定迫使造船业采用环保技术，强调使用具备高强度特性的轻质材料。全世界内，行业正集中精力开发环保燃料、遵守法规并提高效率。开发高性能环保船用材料的需求一直增长，尤其是对强度高、重量轻且耐腐蚀的船体和设备材料的需求。这些材料有望减轻船舶重量，第一先考虑轻量化、环保设计，并用复合材料替代重型钢材，来提升燃油效率并减少二氧化碳排放。欧盟的E-LASS网络引领了海洋应用复合材料技术的研究。IMO对能源效率的关注促进了轻型船体技术的发展。造船业正逐步转向大型复合材料的应用，以增加货物容量、减轻重量并提高效率，这凸显了复合材料在造船业中的重要性，特别是在严格的环保要求下。
现代重工在造船领域内复合材料的应用方面取得了显著进展，特别是获得了专门为大型商用船设计的复合材料螺旋桨及其制造方法的专利。这一创新旨在提高推进效率，同时减轻重量和降低维护成本，从而提升现代商用船舶的整体运营效率和环境性能。韩华海洋在海洋复合材料技术方面处于领头羊，用轻质耐用的复合材料取代了海上设施中的传统风墙材料，增强了结构完整性和耐久性。他们正在开发用于舱口盖、隔板和其他关键船体部件的SPS板复合面板，以提高强度、效率并减少排放。S-com科技为大型复合雷达桅杆开发了集成解决方案，通过提高耐用性、减轻重量和增强对恶劣环境的抵抗力来改进海事操作。使用复合材料，S-com科技旨在提升雷达桅杆的性能和寿命，这对导航和通信至关重要，推动了造船业的创新。为满足温室气体排放法规并提高能源效率，中小型船只一定要使用复合轻质材料。这需要为每种船型定义优化的产品规格。性能验证和设计工程技术一定要符合结构、防火和耐海水腐蚀标准。此外，优化成型方法和开发集成价值链也是必不可少的。
韩国的航空工业种类非常之多，包括专门从事机身制造、飞机零部件、航空电子设备、发动机和城市空中交通（UAM）的企业。碳纤维增强聚合物（CFRP）因其高强度与重量比而被大范围的应用。大约70%的机身和零部件出口到波音公司和空中客车公司。该行业包括45家机身制造商、24家航空电子公司、15家零部件生产商、5家发动机制造商和5家UAM公司。系统集成由韩国航空航天工业公司（KAI）和大韩航空管理，突显了韩国强大的航空航天能力。随着可持续碳纤维复合材料的使用，韩国的航空航天工业正在增长。韩国的目标是在2020年成为全世界前七大的航空航天强国，专注于KF-X战斗机和LAH/LCH直升机等项目，以提高性能并减少环境影响。主要举措包括T-50A竞标和KUH-1 Surion直升机变体。研究重点是商用飞机零部件，利用可持续复合材料制造更轻、更强的部件。城市空中交通计划旨在通过先进材料革新城市交通。
将氢燃料电池整合到交通运输中对于减少碳排放至关重要，因为道路运输占该领域排放量的75%。韩国自2013年开始采用氢燃料电池汽车，从现代途胜开始慢慢地过渡到氢燃料电池汽车。这些车辆使用复合材料制造氢气罐，主要是碳纤维，因其抗拉强度和耐用性。2018年推出的现代Nexo配备了三个52升的氢气储存罐，总容量为156升。这一进步扩展到了氢燃料巴士和卡车，促进了更环保的交通方式和可持续的未来。
韩国采用碳纤维增强塑料（CFRP）制造的氢气储存容器，大范围的应用于多个领域，彻底革新了交通运输和基础设施（下图）。这些容器确保了高压氢气的安全运输，推动了环保技术的进步。创新应用包括氢气船舶、有轨电车和移动充电站。氢动力卡车、叉车和应急发电机提高了效率，减少了排放，并确保了可靠的运行，从而推动了各行业的广泛应用。
下图对比了复合材料产业中所有的领域的过去发展和未来方向。国内碳纤维产业曾专注于市场立足点的建立，但由于生产能力有限，现在则致力于通过技术转让和合作来提升产能和市场占有率。汽车领域优先采用了碳纤维复合材料，但面临高成本和应用有限的问题，未来将重点优化制造技术和应对市场挑战。海洋和造船业旨在满足国际海事组织（IMO）的规定，但由于性能验证的限制，现在正瞄准先进材料的应用，以实现市场增长。航空航天领域专注于碳纤维复合材料的应用，尽管市场占有率较小且持续投资，但仍力求扩大市场存在并提高竞争力。氢气储存领域开发了氢气储存解决方案，但由于市场占有率有限和成本比较高，现在聚焦于提高氢气储存罐的效率和安全性，目标是快速市场增长。每个领域都寻求弥补过去的不足，并利用未来的机遇，推动技术和市场的进步。
2023年，全球碳纤维市场规模达到74.8亿美元，预计在未来十年将以12.9%的年复合增长率（CAGR）增长（下图）。
这一增长得益于碳纤维在航空、航天探索、能源、汽车、建筑、土木工程、体育和休闲等领域的广泛应用。从2010年到2019年，东丽公司明显提升了碳纤维生产和市场占有率，产能从17,000吨增加到57,000吨，市场占有率从23%上升至35%。三菱化学也进行了扩张，产能从6,150吨增加到16,000吨，保持了10%的市场占有率。赫氏公司的产能从7,300吨增加到16,000吨，市场占有率从9%升至10%。中国大陆贡献了14%的市场占有率，产量为21,800吨。这一些企业，尤其是东丽、三菱化学和赫氏，在行业中起到了关键作用（如下图所示）。
按应用领域划分，碳纤维市场分为汽车、航空航天与国防、风力涡轮机、体育/休闲、模塑与复合材料、建筑、能承受压力的容器和别的类别（下图）。
值得注意的是，航空航天与国防领域占据了重要的市场占有率，2022年的收入占比为32.0%，预计在整个预测期内将以11.3%的年复合增长率稳健增长。
2020年，全球碳纤维的主要消费者是风力涡轮机叶片和航空航天（如下图所示），需求量分别达到了30.6千吨和16.5千吨。尽管面临一些挑战，
面对航空航天领域，特别是民用航空和商务喷气式飞机的显著挫折，风力发电部门继续以20%的速度保持强劲增长。全球碳纤维行业的有效产能在2020年达到了167.9千吨，相比2019年增加了大约8千吨。
2022年，全球碳纤维复合材料市场实现了显著扩张，价值飙升至22.3亿美元。分析师预计这一增长趋势将持续，预测到2028年的年复合增长率（CAGR）为6.50%。这些前沿材料以其无与伦比的强度重量比而闻名，在航空航天、汽车和风能等多个行业中慢慢的变不可或缺。
下图展示了2008年至2025年全球对碳纤维增强塑料（CFRP）复合材料的需求情况。有必要注意一下的是，自2014年以来，CFRP复合材料的使用量一直呈现稳步上升的趋势。到2021年，消费量已激增至约181千吨，是2014年水平的两倍多。预计需求将进一步增加，到2025年将达到约285千吨。
如下图所示，截至2017年，韩国的碳纤维生产能力为6,700吨，其中4,700吨由Toray Korea生产，2,000吨由晓星高新材料生产。2018年，这一数字增加到了8,600吨，但由于疫情的影响，增长较为缓慢，直到2023年才达到13,700吨，预计今年将迅速增长至24,500吨。虽然晓星高新材料在全球碳纤维市场上仍处于起步阶段，但Toray Korea多年来从始至终保持着领头羊。为了追赶Toray Korea，晓星高新材料启动了一项雄心勃勃的扩张战略，计划投资1万亿韩元，到2028年将其年生产能力提高到24,000吨。新设施将是Toray Korea的第三个碳纤维生产基地，将使韩国的年生产能力增加3,300吨，总计达到8,000吨。根据统计数据，2017年韩国对碳纤维的需求为3,460吨，近年来这一需求可能增加了四倍。
数据显示了2017年至2023年间韩国碳纤维的进出口趋势，反映了其在全球市场中的角色演变。出口量从2017年的4,952吨增加到2023年的10,033.6吨，表明制造能力和质量的提升。技术进步和更强大的贸易伙伴关系推动了这一增长。进口量最初从2017年的2,747吨增加到2022年的2,956.9吨，然后在2023年下降至2,446.1吨，显示了自给自足和生产效率的提高。这种双重趋势标志着韩国的竞争力和日渐增长的自立性，使其成为重要的碳纤维出口国。
韩国在碳纤维复合材料市场中也是一个关键参与者，既进口也出口这些材料。近年来，韩国热情参加先进材料的全球贸易。
晓星是韩国唯一一家能制造高强度、高模量碳纤维的公司，这样一种材料对于压缩天然气（CNG）燃料罐和氢气储存罐至关重要。晓星的专有碳纤维品牌TANSOME于2011年推出，并自2013年开始量产，确保了核心部件的强度和耐用性。截至2019年，晓星每年生产2,000吨，占全球市场的1%。到2023年，这一数字增加到9,000吨，市场占有率达到5.65%，并预计在2024年逐步提升至16,500吨。晓星计划到2028年投资一万亿韩元扩展其全州工厂，目标是实现每年24,000吨的产能。这将使晓星成为全世界第三大碳纤维制造商，占据约10%的全球市场份额。
韩国碳纤维的未来将由重大投资、技术创新和行业自给自足的强烈推动所塑造。韩国承诺到2030年投资1.396亿美元开发碳复合材料，特别是碳纤维，这对于航空航天、国防和汽车行业至关重要。韩国的主要目标之一是将目前每公斤约20美元的碳纤维成本降低至每公斤10美元。通过开发低成本原材料和节能生产的基本工艺来实现这一目标。降低碳纤维的成本有望促进其在航空航天、汽车和基础设施等领域的广泛应用，这些领域对轻质高强度材料的需求迅速增长。成本的降低还将使碳纤维更加普及，为制造业创新带来新的机遇。此外，投资还旨在增强碳纤维的强度和弹性。韩国计划开发比铁强15倍的超强度碳纤维和比钢弹性高13倍的超弹性纤维。这些进步将使韩国在全球高性能碳纤维生产中占据领头羊，满足各行业对具有卓越机械性能材料的需求。
在技术创新方面，韩国最近成为继美国和日本之后第三个掌握生产拉伸强度为6.4 GPa的高强度碳纤维核心技术的国家。这一突破使韩国在全球碳纤维市场中占据了主体地位。韩国计划到2025年建立这样一种材料的大规模生产系统，以满足航空航天和国防等关键领域的国内和国际需求。作为韩国碳纤维生产的领导者，晓星已经在开发用于航空航天和国防应用的超强度碳纤维方面取得了显著进展。然而，公司认识到要进一步发展强大的工业ECO，以充分的发挥碳纤维的潜力，并与美国和日本的全球领导者竞争。通过促进公私合作和投资技术进步，韩国有望成为全世界碳纤维行业的领导者，推动创新并降低这种关键材料的生产成本。
上图展示了各公司采用的不同制造工艺，如高压釜固化、LP-RTM、压模成型（如下图所示）
高压釜方法，包括真空袋工艺，用于高性能车辆如Stinger和G70 EV，生产高强度、轻量化的组件，很适合豪华车，如下图所示。RTM工艺应用于Light Tactical Vehicle和Grandur等车型，通过将树脂注入干纤维模具中，制造出复杂形状且拥有非常良好机械性能的部件。缠绕工艺对于Nexo FCEV和Elec City FCEV等燃料电池电动汽车至关重要，能制造高强度、轻量化的圆柱形部件。拉挤工艺，特别是HP-RTM/PCM，用于Solati等车型，以快速生产高质量部件。CF-SMC工艺用于IONIQ 5 SE，将碳纤维片材模压成汽车车身面板和结构部件。
韩国工业在材料技术、工艺优化和先进的技术（如CFRTIP、DAFT、LFT、注塑成型和GMT）方面不停地改进革新，以提高效率并减少环境影响。强调可回收和环保材料确保了可持续解决方案，保持竞争优势的同时应对环境问题。未来电池外壳设计将采用增强钢和混合铝/钢/复合材料结构，注重高强度和减重。电动机的发展的新趋势包括烧结材料化合物、轻量化铝定子、CFRP转子、石墨创新和高温超导性。车身结构将慢慢的变多地使用超高强度钢（UHSS）、热成型钢（PHS）、7-30系列铝合金和混合地板结构，未来设计将采用多材料车身和主动车身结构。外饰闭合件将转向使用复合面板、天然纤维、生物聚合物和可回收材料。底盘部件将通过塑料和复合材料、镁合金副车架和锻造控制臂来减轻非悬挂质量。内饰设计将强调减重和舒适性，采用天然纤维装饰、发光表面、自清洁表面，并在座椅框架中使用铝、镁和复合材料。这些路线图反映了韩国对可持续性、创新和效率的承诺，为先进复合材料的应用铺平了道路。
碳纤维复合材料也在海洋和船舶建造领域带来革命性的变化。这种材料因其卓越的强度重量比和抵抗腐蚀能力，使得船舶更轻、更快、更耐用。制造商们正在探索新的设计和技术，以充分的利用碳纤维复合材料的优势，例如在船体结构、甲板和其他核心部件中的应用。此外，碳纤维复合材料还被用来制造高性能游艇、帆船和军用舰艇，明显提高了其性能和可靠性。随技术的进步和成本的降低，碳纤维复合材料在海洋和船舶建造领域的应用前景广阔。
国内海洋复合材料市场在2023年占全球市场的11%，预计到2027年将以每年12.8%的平均增长率增长。由于国际海事组织（IMO）的规定，复合材料行业的竞争力对市场增长至关重要。该市场预计将从2021年的1.5636万亿韩元增长到2027年的3.4371万亿韩元，届时将占据全球市场的约13.1%。这一增长得益于复合材料技术的进步，这些技术提升了性能和可持续性。海洋工业对轻质、耐用且耐腐蚀材料的需求促进了复合材料相对于传统材料的使用。强调减少碳排放和提高燃料效率与复合材料的特性相契合，使其成为造船厂的首选。持续的创新、对研发的投资以及行业利益相关者之间的合作增强了国内市场的竞争优势，确保了海洋领域的战略增长。
为了满足温室气体排放规定并提高能源效率，中小型船舶一定要使用复合轻质材料。这需要确定最佳的产品规格，并确保性能验证和适合海洋环境的设计工程技术。确保结构性能、防火性和耐盐水性与金属材料相当是必不可少的。优化复合材料部件的成型方法并开发从材料到产品的价值链至关重要，这种方法提高了效率并符合环境法规。
航空航天复合材料市场从2018年的146.6亿美元增长到2023年的269亿美元，预计到2029年将达到521亿美元，年均复合增长率为12%。该市场分为碳纤维、陶瓷纤维和玻璃纤维复合材料，其中碳纤维复合材料在2023年占比超过50%。碳纤维的高刚性和强度减少了飞机重量，提高了效率。国家可再次生产的能源实验室（NREL）报告称，2016年至2024年间碳纤维需求每年增长10%，到2035年可能占据市场的60%以上。
根据报告，韩国生产的航空零部件中有35%大多数来源于碳纤维复合材料。国内航空零部件市场在2017年价值为20.78亿美元，2018年为19.11亿美元，2019年为21.11亿美元，2020年为20.09亿美元，2021年为22.56亿美元，2022年为30.25亿美元，2023年为33.54亿美元。韩国在全球复合材料航空零部件市场的份额不足1%，主要竞争对象来自北美和欧洲的主要厂商。然而，持续的投资和技术进步表明韩国在这样的领域具有非常明显的增长潜力。
全球氢气储能市场的预估价值在2023年约为2.083亿美元，预计到2028年将增至约9.34亿美元，如图所示。这一增长轨迹显示了从2023年到2028年强劲的年均复合增长率（CAGR）为32%。大多数氢气储罐由碳纤维复合材料制成，这样一种材料因其高强度重量比、抵抗腐蚀能力等优点而大范围的使用在制造氢气储罐。
这些储罐具有耐用性，使其成为安全高效储存氢气的理想选择。这些储罐在各种氢气应用中发挥着关键作用，包括燃料电池汽车、固定式发电和工业过程。
根据国际能源署（IEA）发布的《2023年全球电动汽车展望》报告，2022年全球氢燃料电池电动汽车（FCEV）车队增长了40%，达到72,000多辆，较上一年明显地增加。有必要注意一下的是，韩国在全球FCEV车队中占有重要份额，拥有29,623辆氢燃料电池汽车，占总数的41%。截至2023年，韩国的FCEV数量进一步增加到34,258辆，而到2024年则达到了34,872辆，巩固了其在全球FCEV市场的地位。
韩国的碳纤维产业稳健且多样化，涵盖了大型制造商如晓星、东丽韩国和可隆，以及众多专注于纺织品、预浸料和应用于所有的领域的中小型企业的专业产品。
主要公司正在大力投资研发，以提升碳纤维复合材料。创新重点放在汽车、航空航天和未来移动应用领域，强调轻量化、高性能材料和先进制造技术。
碳纤维复合材料在多个行业中起着及其重要的作用，包括汽车、船舶、航空航天、氢气储存和体育用品。其采用是由其优异的比强度、耐久性和满足严格性能及法规标准的能力所驱动。
韩国的碳纤维生产能力正在迅速扩大，得到了大量投资的支持。这一增长旨在满足日渐增长的国内和全球需求，预计未来几年产量将继续大幅上升。
该行业致力于可持续发展，专注于开发可回收和生物基材料，并做全面的生命周期评估（LCA）。碳纤维在轻量化结构中的使用有助于提高燃油效率并显著减少CO₂排放，特别是在汽车行业。
材料技术和工艺优化的持续创新是韩国碳纤维行业的标志。这包括开发新的制造技术、自动化工艺和混合材料，以提升碳纤维复合材料的性能和成本效益。
韩国的碳纤维产业得益于政府、研究机构和私营企业之间的紧密合作。这种协同作用推动了技术进步，使韩国在全球碳纤维市场中成为一个存在竞争力的参与者，促进了其战略增长和创新领导地位。返回搜狐，查看更加多
