مقدمه
براساس گزارش شرکت تحقیقاتی Lucintel در مورد بازار صنایع مختلف، صنعت کامپوزیت در ایالات متحده از سال ۱۹۶۰ میلادی ۲۵ برابر رشد داشته است. این عدد برای صنایع فولاد و آلومینیوم به ترتیب ۵/۱ و ۳ برابر بوده است. این موضوع، خبر خوبی برای صنایع کامپوزیت است ولی برای فهم این میزان رشد و اینکه آیا در آینده نیز ادامه دار خواهد بود، لازم است این اعداد، دقیق تر بررسی شده و صنعت کامپوزیت به چند بخش تقسیم شود. در این گزارش، وضعیت بازار صنعت کامپوزیت در حوزه های الیاف شیشه و الیاف کربن بررسی می شوند. در حوزه کاربردی نیز با توجه به سهم کاربرد کامپوزیت ها و نرخ افزایش این سهم در دو صنعت هوافضا و خودروسازی (شکل ا)، این دو صنعت مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

بازار الیاف شیشه
از آنجایی که سازندگان تجهیزات اصلی بیش از پیش از کامپوزیت ها در کاربردهای مختلف استفاده می کنند، آینده کامپوزیت های الیاف شیشه امیدوار کننده است. در میان صنایع نیز، مصرف کنندگان این تجهیزات اصلی به دنبال محصولاتی هستند که به لحاظ مالی ارزش بیشتری برای آنها داشته باشد و در عین حال دارای کیفیت بالاتر و طول عمر بیشتری باشد. همچنین صنعت کامپوزیت ابتکار عمل را در زمینه تحقیق و توسعه (R&D) جدید جهت تسخیر بازار به دست گرفته است و در صدد است تا دستیابی به کاربردهایی که پیش از این دست نیافتنی بود را ممکن سازد.
ارزش بازار مواد کامپوزیتی در ایالات متحده در سال ۲۰۱۶ میلادی با ۷/۳ درصد رشد به ۸ میلیارد دلار رسید. بنابراین انتظار می رود با نرخ رشد سالانه (CAGR) 9/4 درصد، تا سال ۲۰۲۰ میلادی به ۶/۱۰ میلیارد دلار برسد. عوامل اصلی در توسعه بازار الیاف شیشه عبارتند از : افزایش تقاضا برای وسایل نقلیه سبک و دارای بازده بالاتر در مصرف سوخت، رشد ساخت و سازهای جدید، نوسازی زیرساخت های قدیمی و افزایش تقاضا برای انرژی بادی، انتظار می رود بازار جهانی الیاف شیشه ( که به طور عمده به عنوان تقویت کننده به کار می رود) با نرخ رشد سالانه ۵/۴ درصد از سال ۲۰۱۶ میلادی تا سال ۲۰۲۰ به ۳/۹ میلیارد دلار رسد. از نظر عرضه محصولات، شرکت Lucintel تخمین می زند که امکانات موجود تا دو یا سه سال دیگر حداقل ۲۰ درصد افزایش می یابد تا بتواند تقاضای الیاف شیشه را تامین کند. در سال ۲۰۱۶ میلادی ظرفیت تولید جهانی الیاف شیشه برای کامپوزیت ها ۱۱ میلیارد پوند بود (شکل ۲) و نرخ کنونی کاربرد آن نیز تقریبا ۹۱ درصد است.
در همین راستا سازندگان الیافت شیشه واحد های عملیاتی الیاف شیشه خود را در سال های اخیر توسعه داده اند. شرکتهای Chongqing Polycomp International Corporation (CPIC)، Johns Manville، AGYو Jushi واحد های الیاف شیشه در آمریکای جنوبی و آمریکای شمالی راه اندازی کرده اند. تولید کنندگان اروپایی الیاف شیشه نیز ظرفیت تولید خود را افزایش داده اند. شرکت LANXESS مبلغ ۵/۱۹ میلیارد دلار سرمایه گذاری کرده تا ظرفیت کارخانه الیاف شیشه در بلژیک را افزایش دهد و شرکت Johns Manville مبلغ ۶۵ میلیون دلار جهت توسعه ظرفیت کارخانه الیاف شیشه در اسلواکی هزینه کرده است. علاوه بر این، سازندگان چینی افزایش قابل توجهی در ظرفیت تولید الیاف شیشه در خاورمیانه ایجاد کرده اند شرکت Jushi در سال ۲۰۱۳ میلادی کارخانه ای با ظرفیت ۸۰ هزار تن در مصر تاسیس کرد و در سال ۲۰۱۶، ۸۰ هزار تن دیگر به آن اضافه کرد. قرار است ظرفیت کلی سالانه این واحد در مصر در سال ۲۰۱۸-۲۰۱۷ به ۲۰۰ هزار تن برسد. شرکت CPIC نیز تجارت مشترکی را با شرکت Abahsain Fiberglass ME (AFG) امضا کرده است و قرار است کارخانه ای با ظرفیت ۲۰۰ هزار تن در سال بسازند.

علاوه بر گسترش ظرفیت کارخانه های تولید الیاف شیشه ، رویکرد دیگر در زمینه گسترش بازار الیاف شیشه این است که شرکت های متعددی در حال توسعه الیاف شیشه پیشرفته تر هستند که دارای استحکام کششی، مدول و مقاومت دمایی بالاتری است. در بازار انرژی بادی، افزایش طول تیغه نیازمند استفاده از موادی با عملکرد بالاتر است تا سفتی را افزایش و وزن را کاهش دهد. در راستای برآورده ساختن این چالش ها، شرکت Owens Corning، Jushi و AGY خط تولید الیاف شیشه ای با سفتی و استحکام بالا را راه اندازی کرده اند. همچنین شرکت AGY نخ الیاف شیشه جدید با نام S-З HDI معرفی کرده است که نیاز به ضریب پایین انبساط حرارتی و مدول بالا برای کاربرد در زیرآیندها (سوبستراها)ی بسته بندی مدارهای مجتمع آی سی را برآورده می سازد. به منظور تامین نیاز بازار به مواد محکم تر و قابل رقابت با الیاف کربن و سایر مواد، تولید کنندگان الیاف شیشه بر روی تولید الیاف شیشه با استحکام کششی دو تا سه برابر محصولات موجود کار می کنند. کاربردهایی مانند تیغه های توربین بادی، چارچوب دوچرخه و بسیاری از قطعات در صنعت خودرو و هوافضا نیازمند مدول بالا هستند تا بتوانند کرنش های و خمش های وارده را تحمل کنند. بنابراین این فرصت خوبی برای کامپوزیت های الیاف شیشه (GFRP) در آینده موجود دارد. به منظور بهره برداری از این فرصت ها، باید سازندگان تجهیزات اصلی و تامین کنندگان مواد با همکاری با هم، منابع و سرمایه گذاری های خود را گسترش دهند، فناوری های جدیدی را توسعه دهند تا بتوانند به اهداف خود نظیر محصولی با وزن کم، هزینه کم، تعمیر کامپوزیت ها و بازیافت آنها جامه عمل بپوشانند.