2025年复合材料终端市场：运动和娱乐

复合材料在高性能体育用品中的应用持续增长，新的发展包括热塑性塑料以及以可持续性为重点的材料和自动化工艺的应用。

在许多体育用品的应用中，复合材料以其高的强度/重量比、减振能力、无腐蚀问题以及能够在设计和制造中通过订制来满足极为特殊的或订制化的要求等优势，而优于钛等其他高性能材料。根据市场研究公司Lucintel（美国德克萨斯州欧文市）于2024年7月发布的最新报告“体育用品市场中的复合材料”，复合材料在全球体育用品市场中的未来“看起来充满了希望”，预计到2030年将达到15亿美元，2023-2030年的复合年增长率为10%。重量轻、高性能是主要的增长动力。

Lucintel预计，未来几年，高尔夫球杆和杆身仍将是复合材料的最大应用领域，在其他产品上的应用也有增长机会，包括滑雪板、自行车部件、球拍、曲棍球杆和钓鱼竿。碳纤维是体育用品中使用最多的增强材料，它具有最佳的强度/重量比，可在运动中发挥高性能优势。

新的应用

除了在传统市场的增长外，过去一年，《复合材料世界》还报道了复合材料新的应用，以及更注重可持续性的材料或制造技术的发展趋势。比如，于2024年巴黎夏季奥运会举办前在法国巴黎举行的JEC World 2024展会，就为制造商和供应商们提供了一个展示他们为该领域开发的最新材料和工艺技术的机会，包括天然纤维复合材料、热塑性塑料等的新应用。

展出的部件包括水上运动用品制造商 Cobra International（泰国春武里府）的碳纤维复合材料冲浪板。“这些冲浪板越来越受到运动员的欢迎。”该公司的CEO Danu Chotikapanich表示，与玻璃纤维的冲浪板相比，它们能够实现更高的速度和更好的回弹。在奥运会上使用的玻璃纤维/碳纤维复合材料的IQFoil板也得到了展示。此外，作为订制泡沫、环氧树脂和真空灌注耗材的经销商，首次参加JEC展会的Mel Composites（西班牙巴塞罗那）展示了其客户 Karbondesign（西班牙巴塞罗那）制造的帕德尔球拍。帕德尔球是一项融合了网球和壁球的快速发展的体育运动。

复合材料在新的运动器材上应用的一个例子是由初创公司X-Track（加拿大魁北克省舍布鲁克）制造的模块化、多材料的多运动赛道。X-Track 模块包括一个铝制框架，其顶部采用了合作伙伴bespline（加拿大舍布鲁克）生产的曲面复合材料夹芯板，并集成了橡胶表面材料。它最初被开发为一种更安全、更耐用、更易于运输和安装的产品，用于取代自行车和摩托车越野赛中常见的传统户外泥土赛道。

这些复合材料的板材采用自适应模具、预成型泡沫芯和真空灌注技术进行制造。X-Track的联合创始人解释说，如果没有复合材料，就不可能实现赛道模块所需的复杂形状，以及承受赛车反复冲击所需的耐用性。

在体育用品和娱乐应用领域取得的各项进步还体现在对可持续性的重视，这以回收材料和/或生物基纤维或树脂为特色。比如，水上运动设备制造商 HO Sports（美国华盛顿州Snoqualmie）推出了其与生物技术公司Checkerspot（美国加利福尼亚州阿拉米达）合作开发的Sabre滑水板，其特点是采用了专为滑水板而设计的生物基泡沫芯材。该泡沫通过Checkerspot的Wing Platform而开发，由藻类衍生的生物材料订制而成，不仅满足了所需的性能要求，还减少了对化石原料的依赖。

另一个例子是瑞典Melker（Solna）于2024年底推出的Värmdö 海上皮划艇。它采用了Bcomp Ltd.（瑞士弗里堡）的ampliTex亚麻纤维、Sicomin（法国 Chateuneuf les Martigues）的GreenPoxy树脂和GreenCoat胶衣以及软木芯。在于法国斯特拉斯堡举办的划桨及皮划艇展览会上，该皮划艇赢得了海上皮划艇类别的2025年度产品奖。Notox Surfboards（法国 Anglet）也采用Sicomin的 GreenPoxy 树脂，推出了一系列由 GreenPoxy 56、升级回收的航空碳纤维织物、Libeco（比利时 Meulebeke）的编织亚麻纤维织物和龙舌兰芯制成的订制牵引式冲浪板。

同样，Head Sports GmbH(奥地利Kennelbach)也于最近宣布，其正在采用东丽碳纤维欧洲公司（法国巴黎）的生物循环碳纤维来开发网球拍和匹克球拍原型。

在更大的运动和娱乐类别中，自行车、运动鞋和休闲车最近占据了很多头条新闻。虽然清单不算详尽，但涵盖了几个新的进展。

自行车：采用热塑性塑料和自动化制造方式

碳纤维复合材料的自行车车架，特别是用于高端运动的自行车车架，近年来越来越受到欢迎，因为与金属的自行车车架相比，碳纤维复合材料的自行车车架具有高强度、自然减振和无腐蚀等优点。

根据Lucintel于2024年7月发布的全球自行车市场报告，2024年全球自行车市场规模为478亿美元，预计年增长率约为4%，到2030年将达到620亿美元。Lucintel的报告指出，“不断上涨的燃料价格、政府修建自行车道和道路的计划、不断增加的健康问题/健身意识、不断增强的环保意识和日益严重的交通拥堵”是这一增长的主要驱动力，欧洲引领了这一需求，预计电动自行车是增长最快的细分市场。

市场研究公司 Technavio（英国伦敦）特别关注高端自行车市场（包括由碳纤维复合材料或钛制成的自行车），预计在2024年至2029年期间将增长65亿美元，复合年增长率为7.5%。

根据这些报告以及《复合材料世界》2022年发表的有关碳纤维增强聚合物（CFRP） 自行车车架制造的专题文章，这类制造大多出现在亚洲，亚洲生产了全球99%的 CFRP自行车车架，其中的大多数车架是使用碳纤维/环氧树脂预浸料通过手工铺层制造的。

然而，北美和欧洲的许多公司都表达了过去几年在这一领域提高竞争力的目标，包括采用自动化的生产工艺和热塑性的复合材料。比如，根据《复合材料世界》的 Ginger Gardiner的报道，位于加拿大蒙特利尔的高质量自行车制造商Argon 18与魁北克复合材料开发中心（以下简称CDCQ，加拿大圣杰罗姆）和工程仿真专家 LxSim（加拿大布罗蒙特）以及复合材料自动化公司 Addcomp（加拿大舍布鲁克） 合作，评估了6种不同的热塑性复合材料。该公司开发了一种用于二维坯料的优化铺层。采用自动纤维铺放（AFP）制成的二维坯料在心轴上成型，然后采用气囊工艺进行模压成型。通过这种方式，该公司用其中的两种材料生产出自行车座杆示范件，并对其进行了测试。

基于第一个示范部件的成功，该公司正在努力改进工艺并推动技术的进步。正如Argon 18的研发副总裁Vincent Lemay所总结的那样：“我们确实看到了自行车行业即将发生的重大转变。现在的自行车大都使用热固性复合材料，但我们已经看到，许多公司开始在山地自行车中使用热塑性复合材料，Rein4ced也在公路自行车中使用了热塑性复合材料。但是，在开发制造工艺方面还存在重大的挑战。你不能只是去买现成的设备，目前还没有发展到那一步。因此，我们需要根据我们的需求开发配方和设备，这就是这类项目如此具有价值的原因。”

正如Lemay所提到的，2024年，复合材料制造商Rein4ced（比利时鲁汶）与设备供应商迪芬巴赫（德国埃平根）合作，推动了碳纤维增强热塑性塑料（CFRTP） 公路自行车车架的大批量生产。他们建造了一条大批量的生产线，以采用单向热塑性复合材料带材来生产车架。在Rein4ced 的工厂中建成的这条生产线是基于迪芬巴赫的自动化Tailored Blank Line订制坯料生产线，该生产线铺放带材，然后使其固结成坯料。接着，一条含有加热炉和Fiberpress的热成型生产线将坯料成型为最终的部件形状。Rein4ced在2024年初表示，计划将其鲁汶工厂用作生产试点工厂。

运动鞋：越来越多地应用可持续材料

碳纤维复合材料还可以用于精英运动和防护装备，最显而易见的是以护板形式用于精英跑鞋的中底。这些硬质结构就像脚的一种跳板，可以增加推进力和速度，并通过优化能量回馈来提高跑步效率。这种“超级鞋”现象始于耐克的Vaporfly 4%，在2016年夏季奥运会的马拉松赛上，穿着这款鞋的前三名男性完赛者使之流行起来。从那时起，大多数跑鞋公司都推出了带有碳纤维护板的跑鞋。

在过去的几年里，Carbitex Inc.（美国华盛顿州肯纳威克）开发了一系列用作运动鞋鞋底的柔性碳纤维/热塑性塑料的护板。这些板能与人脚一起弯曲，但又能在所需区域增加强度和刚度，它们已与各种品牌的足球鞋、高尔夫球鞋、跑步鞋、水上运动鞋、雪上运动鞋等一起被推向市场。2024年10月，该公司宣布已获得新的资金，并预计2025年的销售额将增长5倍。

鞋板也是 Arris Composites（美国加利福尼亚州伯克利）的几个重点领域之一。这家创立于2017 年的公司实现了其增材模塑技术的商业化，该技术整合了热塑性预浸料的自动预成型和固结。

2024年初，Brooks Running推出了其Hyperion Elite 4 跑鞋，它采用了Arris 制造的碳纤维复合材料板。同样是在2024年，Arris宣布，其连续碳纤维复合材料板也在一项研究中获得美国陆军的评估以用于军鞋鞋垫，同时还宣布了其第一个直接面向消费者的品牌 Aurrora by Arris（AXA），以通过在线和快闪活动来销售包括碳纤维鞋板在内的产品。

还有几家公司致力于新的开发，以采用回收材料制造复合材料的鞋部件。如，回收公司Thermolysis Co. Ltd.（中国台湾省台中市）发布了一项研究，证明了其采用20%短碳纤维回收料（rCF）与聚碳酸酯以及采用30%碳纤维回收料与聚邻苯二甲酰胺制成的可注射成型的粒料达到或超越了原生碳纤维增强粒料的弯曲强度和拉伸强度。该公司已推出了一系列由这种材料制成的自行车水瓶架，并表示正在努力开发由回收碳纤维复合材料制成的鞋中底。

2024年初，全球能源公司Acciona Energía（西班牙Alcobendas）和El Ganso（西班牙马德里）推出了一款限量版的运动鞋，其使用的玻璃纤维和环氧树脂来自回收的风力叶片。这些玻璃纤维和环氧树脂被直接掺入到鞋底的橡胶中，展示了鞋子作为回收利用风机叶片的一个选项所具有的潜力。

休闲车及其他

除了体育用品外，玻璃纤维复合材料还被用于许多其他类型的消费品和娱乐设备，包括地下游泳池和水疗中心（据报道，复合材料约占美国市场的12%~15%，并且还在不断增长），以及休闲车（RV）的壁板、车顶和地板。

美国房车行业协会（以下简称RVIA，弗吉尼亚州雷斯顿和印第安纳州埃尔克哈特）2024年冬季季报（由ITR Economics为RVIA编制并于2024年12月发布）预测，预计2024年房车出货量将达到324100 辆，2025年将增加到300000辆左右。

“面对顽固的利率和紧张的消费者财务状况，整个销售出货量略高于去年的总量。”RVIA的总裁兼CEO Craig Kirby说道，“伴随着经销商库存的逐渐健康、消费者对拥有房车的兴趣日益增强，以及预计利率的放缓，该市场有望在明年进一步增长。”

尽管也开发了一些碳纤维复合材料的设计，但玻璃纤维复合材料因其轻质和耐用性而在RV部件中得到广泛应用，最近的创新包括转向使用生物基材料或无苯乙烯的材料。比如，由 Greenboats GmbH（德国不来梅）开发、于2024年发布的Greenlander Sherpa露营车大量采用了亚麻纤维复合材料。该公司在成立之初，主要采用天然纤维复合材料制造船只，后来扩展为制造亚麻纤维复合材料板材、订制组件和现在的房车。

Greenlander Sherpa是一款高级露营车，由Greenboats GmbH与设计合作伙伴 Langefreunde Design Studio（德国Schwerin）和制造合作伙伴 Borco Höhns GmbH（德国罗滕堡）合作开发。该露营车的所有外部结构均由Greenboats 的亚麻纤维复合材料夹芯板构成。该公司完成了该露营车的前几次迭代，并在2024年JEC World展会上向复合材料行业展示了这款车。在于德国杜塞尔多夫举行的2024年Caravan Salon展会期间，该公司在其自己的工厂中向房车行业展示了这款车。最终，合作伙伴Borco Höhns将采用Greenboats 提供的板材来制造这些量产车。

      随着该公司产品销售规模的扩大，其一大目标是，让客户能够在使用寿命结束时将Greenlander Sherpa车辆归还给Greenboats，以便该公司能够重新使用回收的复合材料板来制造新的露营车或其他产品。

最近报道的另一项材料创新是开发了一种由无苯乙烯树脂和胶衣制成的玻璃纤维复合材料的露营车车顶。由塑料制造公司Indupol（比利时Arendonk）、树脂供应商AOC（瑞士沙夫豪森）和复合材料解决方案公司Büfa（德国Rastede）为客户Knaus Tabbert生产的树脂传递模塑（RTM）成型的车顶，旨在满足欧洲新法规提出的极低挥发物排放要求。

为了满足这些新的要求，Indupol 使用不含苯乙烯的胶衣和RTM配方来制造排放接近零的部件。AOC提出了一种新型的不含苯乙烯的 Beyone 215-A-01配方，可顺利实现注射成型，Büfa 将其提供给Indupol。AOC和Büfa都花费了多年时间来开发这些产品，他们预计这些技术将在不久的将来得到广泛的商业化应用。