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Der globale CFK-Markt 2014

Dipl.-Ing. Michael Kühnel, Dipl.-Phys. Thomas Kraus

AVK-Tagung, Düsseldorf, 6. Oktober 2014

Seite 2



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Seite 3

Übersicht 1 Der globale Carbonfaser-Markt

1.1 Nach Hersteller 1.2 Nach Regionen 1.3 Nach Anwendungen

2 Der globale Carbon-Composites-Markt 2.1 Nach Matrices 2.2 Nach Herstellverfahren 2.3 Nach Regionen 2.4 Nach Anwendungen

3 Trends und Ausblick 3.1 Luft- & Raumfahrt inkl. Verteidigung 3.2 Windenergie 3.3 Fahrzeugbau 3.4 Sport und Freizeit 3.5 Bauwesen

4. Schlussbetrachtung und Quellen



Seite 4

1 Der globale Carbonfaser-Markt


Carbonfaser-Produktion bei SGL Automotive Carbon Fibers in Moses Lake, Quelle: BMW

Seite 5

Globaler Bedarf von Carbonfasern in Tsd. Tonnen von 2008 bis 2020 (* Schätzungen) [Lucintel] [Acmite]



31,5 26,5

33,0

38,5 43,5

46,5 51,0

59,0

71,0

89,0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014* 2015* 2018* 2020*

Konstante jährliche Wachstumsrate (CAGR)

von ca. 9%

? 𝐴 𝑡𝑛 = 𝐴 𝑡1 1 + 𝐶𝐴𝐶𝐶 𝑛

𝐶𝐴𝐶𝐶 𝑡1, 𝑡𝑛 =𝐴 𝑡𝑛𝐴 𝑡1

1𝑛− 1

Seite 6

1.1 Nach Hersteller Jährliche, theoretische CF-Kapazitäten nach Herstellern in Tsd. Tonnen (2013). ∑ = 104,6 Tsd. t



21,1

17,4

13,9

10,2 9,0 8,8

7,2

4,0

2,0 1,8

9,2

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0 ∑ = 38,5 Tsd. t ≙ 36,8% < 40%

Aufbau Moses Lake

9 + 6 = 15 Tsd. t

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1.2 Nach Regionen Jährliche, theoretische CF-Produktionskapazität nach Ländern in Tsd. Tonnen.



USA; 31,1; 30%

Japan; 20,7; 20% Taiwan; 8,8; 8%

Mexiko; 7,6; 7%

Ungarn; 6,4; 6%

Deutschland; 5,8; 5%

Frankreich; 5,2; 5%

UK; 4,0; 4%

Spanien; 0,6; 1% Rest der Welt; 14,4; 14%

gesamt: 104,6 Tsd. t

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1.3 Nach Anwendungen Globaler CF-Bedarf (PAN-basiert) in Tsd. Tonnen nach Anwendungen (2013) Markteinführung BMW i3: November 2013



L&R inkl. Verteidigung; 13,9; 30%

Windenergie; 6,7; 14% Sport & Freizeit; 6,4; 14%

Molding Compound; 5,5; 12%

Fahrzeugbau; 5,0; 11%

Drucktanks; 2,4; 5%

Bauwesen; 2,3; 5%

Marine; 0,8; 2% Andere; 3,5; 7%

gesamt: 46,5 Tsd. t

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1.3 Nach Anwendungen Globaler CF-Umsatz in Mio. US$ nach Anwendungen (2013)



L&R inkl. Verteidigung; 860,00; 50%

Sport & Freizeit; 189,00; 11%

Windenergie; 155,70; 9%

Molding & Compound; 132,00; 8%

Fahrzeugbau; 129,20; 7%

Drucktanks; 72,70; 4%

Bauwesen; 68,50; 4% Marine; 18,10; 1% Andere; 107,80; 6%

gesamt: 1,7 Mrd. US$

Seite 10

2 Der globale Carbon-Composites-Markt


BMW i3 Produktion Werk Leipzig Montage-Hochzeit, Quelle: BMW

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Globaler CC-Bedarf in Tsd. Tonnen von 2008 bis 2020 (* Schätzungen) [Lucintel] [Acmite]



47 41

51 59

66 72

79

94

109

146

0

20

40

60

80

100

120

140

160

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014* 2015* 2018* 2020*

Konstante jährliche Wachstumsrate (CAGR)

von ca. 10%

? 𝐴 𝑡𝑛 = 𝐴 𝑡1 1 + 𝐶𝐴𝐶𝐶 𝑛

𝐶𝐴𝐶𝐶 𝑡1, 𝑡𝑛 =𝐴 𝑡𝑛𝐴 𝑡1

1𝑛− 1

Seite 12

2.1 Nach Matrices CC-Umsatz in Mrd. US$ nach Matrix-Werkstoffen (2013)



Kohlenstoff; 1,98; 13%

Keramik; 1,47; 10%

Metal; 1,10; 8%

Hybrid; 0,74; 5%

Thermoplaste; 2,258; 24%

Duroplaste; 7,15; 76%

Polymer; 9,41; 64%


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2.2 Nach Herstellverfahren Aufteilung Herstellverfahren CFK in Mio. US$ (2013)



Pultrusion und Wickeln; 3810; 40%

Prepreg-Ablegeprozesse mit/ohne Autoklav; 3434;

37%

Nasslaminieren und Infusionsverfahren; 1176;

12%

Press- und Injektions-verfahren; 612; 7%

Andere; 376; 4% gesamt: 9408 Mio. US$

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2.3 Nach Regionen CC-Umsatz in Mrd. US$ nach Regionen (2013)



Westeuropa; 4,7; 32%

Nordamerika; 5,07; 34%

Japan; 2,21; 15%

Asien & Pazifikraum; 1,91; 13%

Rest der Welt; 0,81; 6%


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2.4 Nach Anwendungen: Luft- & Raumfahrt CC-Umsatz in Mio. US$ im Marktsegment Luft- & Raumfahrt inkl. Verteidigung nach Untersegmenten (2013)



Kommerzielle Luftfahrt; 2470; 60%

Militärische Flugzeuge; 659; 16%

Geschäftsflugzeuge; 329; 8%

Helikopter; 288; 7% Andere; 370; 9%

gesamt: 4116 Mio. US$

Seite 16

Immer längere Rotorblätter auch ohne CFK?



B75 Rotorblatt Quelle: Siemens

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2.4 Nach Anwendungen: Windenergie • Ab 2 MW CF notwendig • 4 MW Anlage ca. 2,1 t CF • CF-Bedarf: ca. 6,7 Tsd. T/a • CF-Umsatz: 155,7 Mio. US$ • Composites-Umsatz: ca. 1,8 Mrd. US$



59,1

73,9

93,9

120,

6 159,

0 198,

0 238,

1 283,

2

318,

1

11,5

14,7

20,3

26,9

38,5

39,1

40,6

45,2

35,3

0

10

20

30

40

50

60

70

0

50

100

150

200

250

300

350

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Neu

inst

allie

rte

Win

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(G

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Glo

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inde

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istu

ng

(GW

)

Global installierte Windenergieleistung Neu installierte Windenergieleistung

China; 91,412; 29%

USA; 61,091; 19% Deutschland;

34,25; 11%

Spanien; 22,959; 7%

Indien; 20,15; 6%

Großbritanien; 10,531; 3%

Italien; 8,552; 3%

Frankreich; 8,254; 3%

Kanada; 7,803; 2%

Dänemark; 4,772; 2%

Rest der Welt; 48,332; 15%

gesamt: 318,1 GW

Global installierte Windenergieleistung in GW [GWEC]

Installierte Windenergiekapazität nach Ländern in GW [GWEC]

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2.4 Nach Anwendungen: Fahrzeugbau CC-Umsatz in Mio. US$ im Marktsegment Fahrzeugbau nach Untersegmenten (2013), Markteinführung BMW i3: November 2013



PKW; 1014; 46%

LKW; 397; 18%

Rennsport; 331; 15%

Passagierzüge; 287; 13%

Andere; 176; 8%

gesamt: 2205 Mio. US$

Seite 19

2.4 Nach Anwendungen: Sport und Freizeit CC-Umsatz in Mio. US$ im Marktsegment Sport und Freizeit nach Untersegmenten (2013)



Schaft, Schlägerkopf (Golf); 559; 38%

Schläger (Tennis, etc.); 309; 21%

Fahrräder; 206; 14%

Andere; 397; 27% gesamt: 1470 Mio. US$

Seite 20

Wo führt die „Reise“ hin?

3 Trends und Ausblick


Seite 21

3.1 Luft- & Raumfahrt inkl. Verteidigung Geschätzte Entwicklung CC-Umsatz in Mio. US$



4116 4412

5072

5826

7371

9316

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

2013 2014 2016 2018 2020 2022

Trend:

Seite 22

3.2 Windenergie Geschätzte Entwicklung CC-Umsatz in Mio. US$



1764 1893

2179

2509

3188

4047

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

2013 2014 2016 2018 2020 2022

Trend:

Seite 23

3.3 Fahrzeugbau Geschätzte Entwicklung CC-Umsatz in Mio. US$



2205 2357

2689

3070

3874

4884

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

2013 2014 2016 2018 2020 2022

Trend:

Seite 24

3.4 Sport und Freizeit Geschätzte Entwicklung CC-Umsatz in Mio. US$



1470 1532 1660

1801

2082

2405

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2013 2014 2016 2018 2020 2022

Trend:

Seite 25

3.5 Bauwesen Geschätzte Entwicklung CC-Umsatz in Mio. US$



590 622

686

770

910

1070

0

200

400

600

800

1000

1200

2013 2014 2016 2018 2020 2022

Trend:

Seite 26

4 Schlussbetrachtung


Clip-Fertigung für A350 bei Premium AEROTEC in Bremen

Quelle: Premium AEROTEC

Seite 27

Kernaussagen und -prognosen

• Der weltweite CF- und CC-Markt ist und bleibt ein zukunftsträchtiges Geschäftsfeld mit über mehrere Jahre stabilen jährlichen Marktwachstumsraten von ca. 10%.

• Der Konkurrenzdruck für CC hinsichtlich eines hybriden Leichtbau-Mixes wird zunehmend härter (CC nur da, wo notwendig und sinnvoll).

• Kosteneinsparpotentiale bei Material- und Produktionskosten ( Automatisierungsgrad) werden entscheidend sein für einen steigenden CC-Anteil in künftigen Anwendungen.

• Steuerliche Anreize und gesetzliche Vorschiften (z.B. im Automobil- und Energiesektor) könnten in Zukunft zusätzliche Dynamik in den CF- und CC-Markt bringen.



Seite 28

Der CFK-“Wetterbericht“ für die kommenden 5 Jahre:



Dipl.-Ing. Michael Kühnel

Carbon Composites e.V. Alter Postweg 101 D-86159 Augsburg [email protected] Telefon: +49 (0)821 / 319874-1052 Mobil: +49 (0)172 / 5848242

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Fragen?

mailto:[email protected]

Seite 30

Literaturverzeichnis [1] Lucintel LLC, Growth Opportunities in Global Carbon Fibre Market: 2014-2019, Irving, USA, 2014. [2] Acmite Market Intelligence e.K., Market Report: Global Carbon Fiber Composite Market, Ratingen, 2014. [3] BMW Group, „BMW Group PresseClub Deutschland,“ 09 05 2014. [Online]. Available:

https://www.press.bmwgroup.com/deutschland/pressDetail.html?title=bmw-group-und-sgl-group-verdreifachen-produktionskapazit%C3%A4t-im-karbonfaserwerk-moses-lake&outputChannelId=7&id=T0179312DE&left_menu_item=node__4088. [Zugriff am 07 07 2014].

[4] EWEA - The European Wind Energy Association, [Online]. Available: http://www.ewea.org/uploads/pics/EWEA_Wind_energy_factsheet.png. [Zugriff am 02 09 2014].

[5] „Global Wind Energy Council - GWEC,“ [Online]. Available: http://www.gwec.net/global-figures/. [Zugriff am 27 08 2014].

[6] Mitsubishi Rayon Co., Ltd., „https://www.mrc.co.jp,“ 30 06 2014. [Online]. Available: https://www.mrc.co.jp/english/pressroom/detail/pdf/20140630192937.pdf. [Zugriff am 08 08 2014].

[7] Airbus, „AIRBUS Orders & deliveries,“ 31 07 2014. [Online]. Available: http://www.airbus.com/no_cache/company/market/orders-deliveries/. [Zugriff am 19 08 2014].

[8] Boing, „Boing 787 Model Summary,“ 31 07 2014. [Online]. Available: http://active.boeing.com/commercial/orders/displaystandardreport.cfm?cboCurrentModel=787&optReportType=AllModels&cboAllModel=787&ViewReportF=View+Report. [Zugriff am 19 08 2014].

[9] Airbus, „Airbus A350 XWB Familiy,“ 19 08 2014. [Online]. Available: http://www.airbus.com/aircraftfamilies/passengeraircraft/a350xwbfamily/. [Zugriff am 19 08 2014].

[10] Boeing, „Boeing Introducion the 777X,“ 19 08 2014. [Online]. Available: http://www.boeing.com/boeing/commercial/777X/index.page. [Zugriff am 19 08 2014].

[11] S. Rentzing, „ee-news.ch,“ 07 02 2014. [Online]. Available: http://www.ee-news.ch/de/wind/article/28102/rotor-laengere-fluegel-fuer-mehr-leistung. [Zugriff am 28 08 2014].

[12] D. Dürand, „Wirtschafts Woche,“ 29 11 2012. [Online]. Available: http://www.wiwo.de/technologie/umwelt/windenergie-wer-dreht-das-groesste-windrad/7457982.html. [Zugriff am 28 08 2014].

[13] W. Eckl-Dorna, „manager magazin online,“ manager magazin new media GmbH, 15 04 2014. [Online]. Available: http://www.manager-magazin.de/unternehmen/autoindustrie/elektroauto-herstellung-bmw-faehrt-i3-produktion-um-40-prozent-hoch-a-964633.html. [Zugriff am 31 08 2014].

[14] BMW Group, „BMW Group PressClub,“ 01 08 2014. [Online]. Available: https://www.press.bmwgroup.com/deutschland/pressDetail.html?title=weltweit-einmalige-cfk-stackanlage-geht-nach-rekordbauzeit-in-betrieb&outputChannelId=7&id=T0190324DE&left_menu_item=node__4088. [Zugriff am 31 08 2014].

[15] Deutsches Institut für Urbanistik, „Deutsches Institut für Urbanistik: Infrastruktur,“ 30 09 2013. [Online]. Available: http://www.difu.de/presse/2013-09-30/infrastruktur-viele-kommunale-strassenbruecken-muessen-bis.html. [Zugriff am 20 08 2014].

[16] „SGL Group,“ 09 05 2014. [Online]. Available: http://www.sglnewsroom.com/de/meldungen/bmw-group-sgl-group-verdreifachen-produktionskapazitaet-karbonfaserwerk-moses-lake.12352.php. [Zugriff am 08 08 2014].

[17] AVK, CCeV, CFK Valley Stade, VDMA Forum Composite Technologie , „Composites Markterhebung - 1. Halbjahr 2014,“ Composites Germany, Berlin, 2014.

[18] T. Roberts, „The Carbon Fiber Industry worldwide 2011-2020,“ Materials Technology Publications, Watford, 2011.

Quellen


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