Le 24 juin, Astute Analytica, une société mondiale d'analystes et de conseil, a publié une analyse de la situation mondiale.fibre de carbonesur le marché des pales de rotor d’éoliennes, rapport 2024-2032. Selon l'analyse du rapport, la taille du marché mondial de la fibre de carbone dans les pales de rotor d'éoliennes était d'environ 4 392 millions de dollars en 2023, alors qu'elle devrait atteindre 15 904 millions de dollars d'ici 2032, avec un TCAC de 15,37 % au cours de la période de prévision 2024-2032. .
Les points essentiels du rapport concernant l'application defibre de carbonedans les pales d'éoliennes comprennent les sections suivantes :
- Par région, le marché de la fibre de carbone pour l’énergie éolienne en Asie-Pacifique est le plus important en 2023, représentant 59,9 % ;
- En termes de taille de pale d'éolienne, la fibre de carbone a une proportion d'application élevée de 38,4 % pour les pales de 51 à 75 m ;
- Du point de vue des pièces d'application, la proportion d'application de fibre de carbone dans le capuchon de poutre d'aile de pale d'éolienne atteint 61,2 %.
Les principales tendances dans le développement des pales d’éoliennes ces dernières années comprennent :
- Avancées technologiques dans la fabrication : améliorations continues des processus de production de la fibre de carbone et des propriétés des matériaux ;
- Augmentation de la longueur des pales : la demande de pales plus longues et plus légères augmente afin d’améliorer la captation d’énergie et l’efficacité ;
- Croissance du marché régional : poussé par la demande croissante d’énergie et les politiques de soutien gouvernementales, le marché de la région Asie-Pacifique s’est considérablement développé.
Les défis les plus importants liés à l’application defibre de carbonedans les pales d’éoliennes comprennent les éléments suivants :
- Coûts d’investissement initiaux élevés : la production de fibre de carbone et son intégration dans les éoliennes nécessitent des capitaux importants ;
- La chaîne d’approvisionnement et la disponibilité des matières premières, qui nécessitent un approvisionnement continu en matériaux en fibre de carbone de haute qualité ;
- Barrières techniques et de fabrication : défis liés à l’augmentation de la production et à la réduction des coûts pour rivaliser avec les matériaux traditionnels tels que la fibre de verre.
Environ 45 % des nouvelles pales d’éoliennes construites en 2024 sont constituées defibre de carbone, et 70 % des nouvelles installations éoliennes offshore à bord en 2023 utilisent des pales en fibre de carbone
La capacité installée mondiale totale dépassera 1 TW d'ici 2023. Cette expansion rapide souligne le rôle clé de l'industrie dans la promotion de solutions d'énergies renouvelables pour lutter contre le changement climatique, et l'un des principaux moteurs de son taux de croissance élevé est la demande croissante de matériaux plus efficaces et plus durables dans le secteur des énergies renouvelables. construction d'éoliennes, en particulier fibre de carbone pour les pales du rotor.
Les propriétés supérieures des matériaux en fibre de carbone par rapport aux fibres de verre traditionnelles entraînent une augmentation de la demande defibres de carbonepour les pales de rotor d'éoliennes. La fibre de carbone a un rapport résistance/poids élevé, ce qui est essentiel pour améliorer les performances et la longévité des éoliennes. Environ 45 % des pales de rotor nouvellement fabriquées en 2024 étaient fabriquées en fibre de carbone, soit une augmentation de 10 % par rapport à l'année précédente. Cette tendance est motivée par la nécessité de produire des turbines plus grandes et plus efficaces, capables de générer des rendements plus élevés ; en fait, la capacité moyenne des turbines est passée à 4,5 mégawatts (MW), soit une augmentation de 15 % par rapport à 2022.
L’analyse approfondie d’Astute Analytica du marché de la fibre de carbone dans les pales d’éoliennes révèle plusieurs statistiques clés qui soulignent la forte tendance à la croissance de la fibre de carbone dans ce segment. Notamment, la capacité mondiale d’énergie éolienne a atteint 1 008 GW, soit une augmentation de 73 GW rien qu’en 2023. environ 70 % des nouvelles installations éoliennes offshore en 2023 (totalisant 20 GW) utilisent des pales en fibre de carbone en raison de leur résistance accrue aux environnements marins difficiles. De plus, il a été démontré que l'utilisation de la fibre de carbone prolonge la durée de vie des pales de 30 % et réduit les coûts de maintenance de 25 %, un facteur clé pour les acteurs de l'industrie souhaitant optimiser l'efficacité opérationnelle.
En outre, les incitations politiques et les mandats gouvernementaux visant à atteindre la neutralité carbone d'ici 2050 ont accéléré les investissements dans la modernisation des parcs éoliens existants, avec 50 % des projets de rénovation en 2023 impliquant le remplacement des pales en fibre de verre par des alternatives en fibre de carbone.
Les capuchons de voilure en fibre de carbone sont essentiels pour améliorer l'efficacité des éoliennes, avec 70 % des nouvelles pales d'éoliennes qui devraient être équipées de capuchons de voilure en fibre de carbone d'ici 2028.
Grâce à la résistance spécifique et à la durabilité supérieures des longerons en fibre de carbone, une étude montre quefibre de carboneles capuchons de longeron peuvent améliorer les performances des pales jusqu'à 20 %, ce qui se traduit par des pales plus longues et une capture d'énergie plus élevée. Les capuchons de longeron en fibre de carbone ont joué un rôle essentiel dans l'augmentation de 30 % de la longueur des pales d'éolienne au cours de la dernière décennie.
Une autre raison d'utiliserfibre de carboneLes capuchons de longeron des pales d'éoliennes sont qu'ils réduisent le poids de la pale de 25 %, ce qui réduit les coûts de matériaux et de transport. De plus, la durée de vie en fatigue du capuchon de longeron en fibre de carbone est 50 % supérieure à celle des matériaux conventionnels, ce qui réduit les coûts de maintenance et prolonge la durée de vie de la turbine.
Alors que l’industrie éolienne s’efforce d’atteindre les objectifs mondiaux en matière d’énergies renouvelables, l’adoption de capuchons d’ailes et de longerons en fibre de carbone va encore augmenter. On estime que 70 % des nouvelles pales d’éoliennes seront équipées de capuchons de longeron en fibre de carbone d’ici 2028, contre 45 % en 2023. Ce changement devrait entraîner une augmentation de 22 % de l’efficacité globale des éoliennes. Avec les progrès de la technologie de la fibre de carbone augmentant la résistance du matériau de 10 pour cent et réduisant son impact environnemental de 5 pour cent, le domaine des capuchons de voilure devrait dominer et révolutionner la conception des éoliennes, garantissant ainsi un avenir durable et efficace pour les énergies renouvelables.
Les pales d'éoliennes de 51 à 75 m dominent le mondefibre de carbonemarché des pales d'éoliennes, et l'utilisation de pales en fibre de carbone peut augmenter la production d'électricité de 25 pour cent
Poussé par la quête d’efficacité, de durabilité et de performance, le segment de la fibre de carbone de 51 à 75 mètres du marché des pales d’éoliennes est devenu une force dominante dans le secteur de la fibre de carbone. Les propriétés uniques de la fibre de carbone en font un matériau idéal pour cette catégorie de taille. Le rapport résistance/poids élevé du matériau est cinq fois supérieur à celui de l'acier, ce qui réduit considérablement le poids total de la lame, ce qui se traduit par une capture d'énergie et une efficacité améliorées. Ce segment de longueur représente le point idéal où l'équilibre entre le coût des matériaux et les performances est optimisé, et les pales en fibre de carbone détiennent une part de marché de 60 % dans cette catégorie.
Les aspects économiques de l’énergie éolienne ont également contribué à la popularité de la fibre de carbone dans ce secteur. Le coût initial plus élevé de la fibre de carbone est compensé par sa longue durée de vie et son entretien réduit. Les pales en fibre de carbone ont une durée de vie 20 % plus longue, comprise entre 51 et 75 mètres, par rapport aux pales en matériaux conventionnels. De plus, le coût du cycle de vie de ces lames est réduit de 15 % grâce à la diminution du nombre de remplacements et de réparations. En termes de production d'énergie, les turbines dotées de pales en fibre de carbone de cette longueur peuvent générer jusqu'à 25 % d'électricité en plus, ce qui se traduit par un retour sur investissement plus rapide. Les données du marché montrent que l'adoption de la fibre de carbone dans ce segment a augmenté de 30 % par an au cours des cinq dernières années.
La dynamique du marché de la fibre de carbone dans les pales d'éoliennes est également influencée par la demande de sources d'énergie durables et renouvelables, l'énergie éolienne devant fournir 30 % de l'électricité mondiale d'ici 2030. Les pales de 51 à 75 m sont particulièrement adaptées aux parcs éoliens offshore, où des turbines plus grandes et plus efficaces sont essentielles. Le déploiement d'installations offshore utilisant des pales en fibre de carbone a augmenté de 40 %, grâce aux politiques gouvernementales et aux subventions visant à réduire l'empreinte carbone. La domination de ce segment de marché est encore soulignée par la contribution de 50 % de la fibre de carbone à la croissance globale de l'industrie éolienne, ce qui en faitfibre de carboneil ne s’agit pas seulement d’un choix matériel, mais d’une pierre angulaire de la future infrastructure énergétique.
L'essor de l'énergie éolienne en Asie-Pacifique en fait une force dominante dans le domaine de la fibre de carbone pour les pales d'éoliennes.
Poussée par l’industrie de l’énergie éolienne en plein essor, la région Asie-Pacifique est devenue un consommateur majeur de fibre de carbone pour les pales d’éoliennes. Avec plus de 378,67 GW de capacité éolienne installée en 2023, la région représente près de 38 % de la capacité éolienne mondiale installée. La Chine et l'Inde sont les leaders, la Chine contribuant à elle seule à hauteur de 310 GW, soit 89 % de la capacité de la région.
Par ailleurs, la Chine est un leader mondial dans l’assemblage de nacelles d’éoliennes terrestres, avec une capacité annuelle de 82 GW. En juin 2024, la Chine avait installé 410 GW d’énergie éolienne. Les objectifs ambitieux de la région en matière d'énergies renouvelables, motivés par une demande énergétique croissante et des engagements environnementaux, nécessitent des technologies avancées et efficaces.
La région Asie-Pacifique compte des fabricants de premier plan de fibre de carbone, garantissant un approvisionnement stable en fibre de carbone et une innovation technologique. La nature légère de la fibre de carbone permet des diamètres de rotor plus grands et une efficacité améliorée de capture d'énergie. Cela s'est traduit par une augmentation de 15 % de la production d'énergie pour les nouvelles installations par rapport aux matériaux conventionnels. Alors que la capacité éolienne devrait croître de 30 % d’ici 2030, l’adoption de la fibre de carbone dans les éoliennes continuera de croître dans la région Asie-Pacifique.
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Heure de publication : 18 juillet 2024