Markt-Trends von Deutschland Automobil-Carbonfaserverbundwerkstoffe Industrie
Technologische Fortschritte treiben das Wachstum des Marktes voran
Die Automobilindustrie ist ständig auf der Suche nach Methoden, um Autos billiger, leichter, stärker und schneller zu machen, und versucht seit den frühen 70er Jahren, Kohlefaser-Verbundwerkstoffe zu verwenden. Mit einer Produktion von allein 5,8 Tsd. Tonnen im Jahr 2018 liegt Deutschland auf Platz 9 der Liste der führenden Länder in Bezug auf die Carbonfaserproduktion. Heutzutage sind in jedem Rennwagen die meisten Komponenten aus Carbonfasern gefertigt. Diese Technologie wurde bald in Personen- und Nutzfahrzeugen eingesetzt, da OEMs nach leichten Materialien suchten, um die Emissionsnormen auf der ganzen Welt einzuhalten, aber auch die gleiche oder eine höhere Festigkeit als herkömmliche Metalle aufzuweisen
In der Automobilindustrie werden Kohlefaserverbundwerkstoffe aufgrund der hohen Kosten von Kohlefaserverbundwerkstoffen in Luxus- und Rennwagen eingesetzt. Die Kosten für Kohlefaserverbundwerkstoffe liegen zwischen 7 USD und 20 USD pro Pfund. SGL und Toray sind führende Hersteller in Deutschland. Der durchschnittliche Preis der von diesen Unternehmen hergestellten Fasern liegt zwischen 8 $/Pfund und 11 $/Pfund. Die Hersteller versuchen, die Kosten auf etwa 4 USD zu senken, um den Einsatz in großen Economy-Fahrzeugen und Nutzfahrzeugen zu ermöglichen. Zur Herstellung der erforderlichen Form von Kohlenstoffverbundwerkstoffen wird die 3D-Drucktechnologie eingesetzt, was nachweislich Kosten und Zeit spart. Es ermöglicht eine hohe Genauigkeit bei der Herstellung von Teilen unterschiedlicher Größe
Auch die deutsche Carbonfaserindustrie sieht sich einer ständigen Bedrohung durch chinesische Hersteller ausgesetzt, die günstigere Alternativen anbieten. Derzeit wird aufgrund der hohen Kosten jedoch mit einem langsamen Wachstum des Marktes gerechnet, aufgrund der technologischen Verbesserungen wird jedoch in der zweiten Hälfte des Prognosezeitraums mit einem exponentiellen Wachstum gerechnet
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Zunehmender Einsatz von Kohlefaser in der Automobilindustrie
Die Anwendungen von Kohlefaserverbundwerkstoffen im Automobilbereich sind umfangreich und nehmen schnell zu. OEMs investieren zunehmend Geld in Forschung und Entwicklung, um kosteneffektive Kohlefaser-Verbundteile zu entwickeln, die viel leichter als Stahl sind, aber die Festigkeitsanforderungen erfüllen. Dies trägt dazu bei, den Kraftstoffverbrauch zu senken und gleichzeitig Leistung und Sicherheit aufrechtzuerhalten. Es hat sich gezeigt, dass der Einbau von Kohlefaser in Fahrzeuge den Kraftstoffverbrauch um 6 bis 8 % senkt. Ultrahochelastische Kohlenstofffasern haben einen hohen Elastizitätsmodul, der zehnmal höher ist als der von Stahl. Im prognostizierten Zeitraum wird bei ultrahochelastischen Kohlenstofffasern ein relativ höheres Wachstum erwartet. Im prognostizierten Zeitraum (2020 – 2025) wird mit einem Umsatzanstieg gerechnet. Die steigende Nachfrage nach Luxusautos wird einen Bedarf an Kohlefaserverbundwerkstoffen schaffen. Im Jahr 2018 wurden Automobile im Wert von 37 Milliarden Euro in die USA exportiert, was sie zum größten Exportmarkt für Deutschland macht. Die Vorschriften der Vereinigten Staaten schreiben vor, dass der durchschnittliche Kraftstoffverbrauchsstandard bis 2025 54,5 Meilen pro Gallone betragen muss. Nach Angaben des US-Energieministeriums (DOE) führt eine Reduzierung des Fahrzeuggewichts um 10 % zu einer Steigerung des Kraftstoffverbrauchs um 6–8 %. Aus diesem Grund haben Unternehmen begonnen, Materialien wie Kohlefaserverbundwerkstoffe zu verwenden, um Fahrzeuge leicht und kraftstoffeffizient zu machen. Der Einsatz von Glasfaserverbundwerkstoffen trägt dazu bei, den Fahrzeugverbrauch um 25 % zu reduzieren. Die EU-Emissionsvorschriften schreiben einen CO2-Ausstoß von lediglich 95 g/km bis 2021 vor, mit einer weiteren Reduzierung um 15 % bis 2025 und im Jahr 2030 einer weiteren Reduzierung um 30 % ab 2021
Gemäß den europäischen Richtlinien und Standards (2000/53/EG – End Life 0f Vehicles) des US-Verkehrsministeriums muss die Automobilindustrie bestimmte Normen in Bezug auf umweltfreundliches Recycling und Zerlegen von Fahrzeugen, höhere Standards für die Kraftstoffeffizienz und Steigerung befolgen bei der Verwendung recycelbarer Materialien, was ein hohes Wachstumspotenzial für den Markt für Kohlefaserverbundwerkstoffe im prognostizierten Zeitraum bietet
Eine Verlangsamung des globalen Wirtschaftswachstums und der Strukturwandel in der Automobilindustrie schaden diesem Markt, doch im Prognosezeitraum wird erwartet, dass der deutsche Markt für Kohlefaserverbundwerkstoffe für die Automobilindustrie wächst
