每年12月，Composites World雜志均會撰寫系列文章介紹當年復(fù)合材料在不同應(yīng)用領(lǐng)域如航空航天、體育休閑、壓力容器、可再生能源等的應(yīng)用最新進展情況，并對新一年的發(fā)展進行展望。本文概述了2022年復(fù)合材料在體育休閑領(lǐng)域的市場分析。
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在過去幾年中，，由于 COVID-19 導(dǎo)致的停工和遠程工作，對娛樂和體育用品設(shè)備的整體需求有所增加。從高性能自行車、滑雪板和沖浪板，到高爾夫球桿和網(wǎng)球拍等，很多體育用品中都可以找到復(fù)合材料的身影。
復(fù)合材料在體育用品市場的機會預(yù)計將繼續(xù)攀升。根據(jù)美國市場研究公司Lucintel于2022年8月發(fā)布的最新《全球體育用品用復(fù)合材料》的市場報告，預(yù)計到2027年該領(lǐng)域全球市場規(guī)模將達到11億美元，2021年至2027年的復(fù)合年增長率為6.3%。據(jù)報道，越來越多的輕質(zhì)和高性能材料的使用是這一增長的主要驅(qū)動因素。
Lucintel報告指出，高爾夫球桿、滑雪板和沖浪板是目前復(fù)合材料在體育用品中最重要的應(yīng)用。據(jù)報道，新興的行業(yè)趨勢包括括引入混合材料以實現(xiàn)卓越性能，以及人們對回收利用的興趣日益濃厚。
碳纖維增強聚合物（CFRP）自行車車架繼續(xù)在高性能自行車領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)CW 2022年發(fā)布的有關(guān)CFRP自行車車架制造現(xiàn)狀的專題報道，大部分復(fù)合材料自行車車架在亞洲生產(chǎn)制造，在這里CFRP自行車車架的產(chǎn)量在全球占比高達99%。這些車架中大多數(shù)是使用碳纖維增強環(huán)氧樹脂預(yù)浸料的手工鋪層生產(chǎn)的。
然而，北美和歐洲的許多公司都希望在未來幾年通過自動化工藝和熱塑性材料的采用來提高競爭力。
此外，近年來，許多新型復(fù)合材料密集型自行車和踏板車設(shè)計已進入市場。例如，2019年，美國Arevo公司在德國弗里德里希港舉行的Eurobike?2019上推出了世界上第一款3D打印的碳纖維一體式自行車車架。2020年，Arevo推出了Superstrata，這是一個直接面向消費者的硅谷自行車品牌，據(jù)說它是世界上第一款采用抗沖擊一體式碳纖維框架的定制3D打印自行車。在取得這些成功之后，2021年5月，Arevo推出了 Scotsman，這是一個新的電動滑板車品牌，其旗艦產(chǎn)品是一款定制的3D打印碳纖維/熱塑性復(fù)合材料電動腳踏車。最近，采用 Arevo 3D打印車架制造的 Kimoa 電動自行車系列于2022年初首次亮相。
Kimoa 3D 打印碳纖維電動自行車
除了傳統(tǒng)自行車和踏板車外，2022年市場上新增的產(chǎn)品包括英國D-Fly的Dragonfly 電動超級滑板車，它采用了碳纖維復(fù)合材料甲板；美國SNO-GO 的復(fù)合材料密集型無障礙滑雪自行車，以及由德國Lanxess Tepex連續(xù)纖維增強熱塑性塑料制成?OKMOS SL-01電動滑板。
除了運動器材，鞋子等高級運動裝備也可以采用復(fù)合材料。例如，2018年科思創(chuàng)推出的 Maezio 系列單向（UD）膠帶和板材，已用于設(shè)計高度可調(diào)的跑鞋、籃球鞋等。
此外，在過去幾年里，美國 Carbitex 公司開發(fā)了一系列柔性碳纖維/熱塑性板材，用作運動鞋的鞋底。這些板材旨在隨人腳彎曲，但可在有需要的區(qū)域增加強度和剛度，目前它已經(jīng)作為足球鞋、工作鞋等推向市場，包括2022年秋季推出的全新 Saucony 越野鞋系列。
同樣在2022年，豪華超級跑車制造商英國邁凱輪汽車公司與美國Athletic Propulsion Labs 合作，推出了一系列以超級跑車為靈感的豪華復(fù)合材料鞋。
Carbitex 繼續(xù)改進其碳纖維/熱塑性塑料板系列，以滿足運動鞋和工作鞋的各種強度、靈活性和性能需求
除了鞋子，復(fù)合材料也被用于生產(chǎn)更堅固、更耐沖擊的運動頭盔。據(jù)報道，最近南洋理工大學(xué) (NTU) 機械與航空航天工程學(xué)院的研究人員與法國特種材料公司Arkema 合作設(shè)計的具有成本效益的復(fù)合材料密集型的頭盔。
在整個終端市場中，復(fù)合材料行業(yè)對從材料、制造到零件壽命終止全周期的更可持續(xù)的解決方案的興趣和需求都在增加，體育用品市場也不例外。例如，越來越多的體育用品公司宣布推出以生物基材料為特色的產(chǎn)品——無論是在研發(fā)/原型層面還是商業(yè)化層面—— 以取代化石燃料碳纖維或傳統(tǒng)樹脂。
自1978年以來，泰國Cobra International公司就在水上運動市場享有盛譽，該公司已向市場推出了多種使用更可持續(xù)的生物基材料的產(chǎn)品，例如?CocoMat 椰子纖維技術(shù)和生物基沖浪板。近年來，該公司還公布了為改善其運營以更具可持續(xù)性而做出的努力，例如減少水和汽油的使用。
2020年，法國樹脂供應(yīng)商 Sicomin 推出了GreenPoxy，這是一系列生物基環(huán)氧樹脂和凝膠涂層，經(jīng)認證的生物基碳含量高達51%。這些材料設(shè)計可用于各種行業(yè)應(yīng)用，最近已被幾個水上運動制造商采用。2022年的幾個應(yīng)用案例包括法國Decathlon迪卡儂的 JIB 和 Block 滑水板 以及法國 Notox 的 R-Carbon 沖浪板使用了GreenPoxy產(chǎn)品，這些沖浪板也采用了來自航空廢料中回收的碳纖維。
迪卡儂的JIB和Block滑水板于2022年3月發(fā)布，采用了Sicomin GreenPoxy 33樹脂來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
除了R-Carbon沖浪板，可回收材料還被用于其他體育用品，例如采用法國可持續(xù)解決方案公司 Demgy 的完全由回收熱塑性纖維和樹脂制成的迪卡儂演示足球鞋。
亞麻或大麻等天然纖維在終端市場的使用正在增長，其中也包括體育用品領(lǐng)域，如由奧地利KTM Technologies開發(fā)的屢獲殊榮的摩托車剎車盤罩，來自瑞士Fribourg的Bcomp的亞麻纖維織物作為其關(guān)鍵材料之一。
KTM Technologies剎車盤罩采用了亞麻纖維織物，并實現(xiàn)了Conexos熱塑性/熱固性連接，該部件更易回收，且碳足跡更低
此外，人們正在努力提高體育用品中使用的復(fù)合材料的固有可回收性。例如，瑞士CompPair Technologies公司開發(fā)了一種被稱為“自我修復(fù)”的預(yù)浸料HealTech，它能夠在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)受損時快速修復(fù)，據(jù)說還能實現(xiàn)可回收性。在與迪卡儂合作的一個研究項目中，CompPair 展示了一種由原始 HealTech 玻璃纖維預(yù)浸料制成的運動鞋底可以通過CompPair的工藝進行回收，并再制造成一種新的鞋底（含87%的回收纖維），其性能與原來的幾乎相同。CompPair材料也可被用于海洋應(yīng)用和其他市場。
體育用品是復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的一個備受矚目且不斷增長的市場，此外，復(fù)合材料也可以用于其他各種消費品和娛樂設(shè)施。
玻璃纖維復(fù)合材料的一個重要市場領(lǐng)域是休閑車（RV），它通常采用復(fù)合材料墻板、車頂和地板來減輕重量。據(jù)美國房車行業(yè)協(xié)會（RV Industry Association，RVIA）介紹，2021是美國房車銷量創(chuàng)紀錄的一年，出貨量超過60萬輛。RVIA?報告稱，預(yù)計2022年RV總出貨量約498800臺，較上一年下降16.9%，部分原因是高通脹和高利率等經(jīng)濟因素。在 2022 年 9 月的 RV 市場報告中，RVIA 總裁兼首席執(zhí)行官 Craig Kirby 解釋說，2022 年較低的出貨量表明“RV 生產(chǎn)從去年的創(chuàng)紀錄產(chǎn)量恢復(fù)正常，并與我們對 2022 年的最新預(yù)測保持一致。”
來源：CompositesWorld、碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)
原文鏈接：https://www.compositesworld.com/articles/composites-end-markets-sports-and-recreation-2023
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦復(fù)合材料網(wǎng)）：2022年復(fù)合材料市場回顧及2023年市場展望：體育休閑領(lǐng)域用復(fù)合材料
