Una breve storia dello sviluppo della fibra di carbonio

L'industria in fibra di carbonio è nata con l'invenzione della tecnologia di preparazione in fibra di carbonio in poliacrilonitrile (PAN) nel 1959 dal Dr. Akio Shindo dell'Osaka Technical Research Institute in Giappone. Gli anni '60 furono caratterizzati dalla ricerca e nello sviluppo della tecnologia di laboratorio, prevalentemente guidati dal Giappone e dal Regno Unito. Gli attori chiave in Giappone includevano l'Osaka Industrial Testing Institute, Tokai Carbon Co., Ltd., Nippon Carbon Co., Ltd. e Toray Industries, Inc. nel Regno Unito, pionieri come Royal Aeronautical Establishment (RAE), Regno Unito Atomic Energy Authority (AERA), Courtaulds e Rolls Royce hanno svolto ruoli significativi.

Gli anni '70 hanno visto l'evoluzione della tecnologia ingegneristica e l'ampliamento delle applicazioni. Le collaborazioni tra Regno Unito, Stati Uniti e Giappone sono state abbastanza frequenti durante questa fase. Gli anni '80 furono un'era di industrializzazione, diversificazione del prodotto e importanti scoperte in applicazione. Gli anni '90 si sono distinti per fusioni e acquisizioni e la concorrenza per la quota di mercato. Negli anni 2000, l'industria ha subito uno sviluppo relativamente stabile, gettando le basi per l'applicazione della fibra di carbonio nelle industrie aerospaziali, eoliche e automobilistiche.

I 2010 sono stati segnati principalmente da una significativa espansione delle applicazioni e ulteriore consolidamento nel settore. I cosiddetti "aerei in fibra di carbonio", Boeing 787 e Airbus A350, sono stati consegnati per la prima volta nel 2011 e 2014, innescando un rapido aumento della domanda di fibra di carbonio aerospaziale. Nel 2010, il gruppo BMW e SGL ha costruito collettivamente una fabbrica di fibre di carbonio negli Stati Uniti, vantando una capacità totale di 9.000 tonnellate all'anno. L'obiettivo era quello di veicoli elettrici completamente leggeri e fonti di materiale di controllo. Nell'agosto 2017, il gruppo SGL ha finalizzato l'acquisizione delle azioni della BMW nella joint venture in fibra di carbonio automobilistico, segnando la partenza della BMW dall'industria delle fibre del carbonio. In particolare, l'applicazione riuscita delle schede pultrude in cappucci Web di Blade ha portato a un aumento della domanda di fibre di carbonio per le vestie giganti dell'energia eolica, intensificando il consolidamento all'interno dell'industria delle fibre di carbonio. Un evento significativo è stato l'acquisizione di Zoltek di Toray alla fine del 2014. Nello stesso periodo, l'industria domestica ha vissuto una sopravvivenza del più adatto, con il più forte che diventa ancora più forte.

Nel rivedere la storia di sviluppo di 60 anni della fibra di carbonio, luminari come Akio Shindo e William Watt brillano ancora brillantemente. Esistono numerose società ben note che hanno fallito, come Tokai, Carbon, Asahi Kasei in Giappone; Royal Atomic Energy Company, Courtaulds, Rolls Royce, BP nel Regno Unito; Union Carbide, Amoco, Celanese negli Stati Uniti; e BASF in Germania. D'altra parte, aziende come Toray, Toho e Mitsubishi in Giappone continuano a stare in alto tra le sfide. Le aziende di successo si distinguono per il loro completamento del percorso di sviluppo dalla linea sperimentale a linea di ingegneria a industrializzazione in 30 anni e la loro attenzione allo sviluppo della catena industriale e all'ecologia delle applicazioni.