2016年，全球天然纤维复合材料（Natural-Fibre Composites，简写NFC）市场规模为44.6亿美元。从2016年到2024年，复合年增长率有望达到11.8％。汽车行业对轻质产品的螺旋式增长和对绿色产品的意识日益增强是其高速增长原因之一。但是，天然纤维复合材料对湿度敏感性势必会阻碍这种增长。

天然纤维是由木材、棉花、亚麻、洋麻和大麻等材料制成的生物基材料。所有这些材料对环境的危害较小，并且易于获得。用于制造天然纤维复合材料的原材料对环境友好，并且在未来几年内有潜力替代合成纤维。人们对绿色产品的意识不断提高、消费者可支配收入的增加、对环保产品的需求日益增加以及对可循环利用产品的强烈要求可能在该市场的增长中起着至关重要的作用。

关于NFC的材料性能

天然纤维与相同重量的玻璃纤维相比，强度高出25％至30％。由天然纤维制成的复合材料有助于减轻组件的重量，从而降低总能耗。此外，NFC成型工艺比玻璃纤维成型消耗更少的能源，可将生产成本降低10％。然而，它们的湿敏性和与聚合物基体的弱结合会阻碍其增长；而且由于它们吸收水分、导致纤维膨胀，因此它们在汽车工业中的应用仅限于汽车内部。

亚麻纤维复合材料的机械测试

关于原材料

NFC的主要增强纤维材料来源于木材、亚麻、洋麻、棉花和大麻，其中木材一直占据着市场主导地位，占2015年总收入的59.3％。这一趋势预计将持续到2024年，木材的优点（包括高强度和坚固性）将在未来几年内推动其利用率。

亚麻是2015年使用最广泛的材料之一，市场份额为13％。与碳纤维相比，亚麻减震、可再生。亚麻的优点包括高抗张强度、紫外线阻隔性好、吸振性强和高保水性，使其成为工业上使用最广泛的原材料之一。

棉花属于种子纤维类别，其在世界各地的纺织品中普遍使用。棉花由于其吸湿性能而比其他天然纤维弱。它可以吸收高达其干重20％的水分。随着纺织和体育用品行业的扩张，这一细分市场有望增长。

洋麻的使用在建筑、石油和化学吸收剂、食品包装和汽车等各个行业中都有所增长。这种材料是高度可持续的，可以完全回收。对可生物降解产品的需求激增可能在刺激该市场的增长中发挥了重要作用。

大麻基复合材料可以在许多应用中代替玻璃纤维，并且它们是可生物降解的。汽车和建筑行业对环保和可再生材料的需求激增，势必会触发这一领域的增长。

关于聚合物基体

聚合物基体市场细分为无机化合物、天然聚合物和合成聚合物。预计在预测期内，天然聚合物基体的增长最快。由于生活方式的改变和不断发展的绿色趋势，对可持续产品的需求不断增长预计将补充该领域的增长。

无机化合物是市场上最有效的基体之一。它们主要应用于木纤维。无机化合物在2015年占43.4％的份额，预计这一趋势在未来几年还将继续。木纤维与无机基质的结合可提供诸如改善韧性、开裂变形和拉伸强度等优点。

天然聚合物包括淀粉、橡胶和合成聚合物，例如PLA和PHB（多羟基丁酸酯），该细分市场在2015年占市场的25.1％。对可再生和可降解产品的需求不断增长，预计将在未来几年推动市场。

包括热塑性塑料和热固性塑料在内的合成聚合物被用作木纤维的基体。在未来几年中，这一细分市场可能占第二大份额。

关于NFC成型技术

就技术而言，天然纤维复合材料市场分为注塑、压塑和拉挤成型。注射成型需要低分子量聚合物以保持低粘度，此过程主要用于大批量零件生产。最终用途行业对大批量生产的需求不断增长，有望为这一领域的增长做出贡献。

注塑成型占2015年收入份额的10％。这是一种用于开发复合材料产品的大容量、高压、密闭成型技术。该过程之后有两个步骤：预热和加压。

压缩成型是一种高压、大批量成型技术，主要用于为汽车、运输、家电和其他大批量领域的行业生产高强度和复杂的物体。

拉挤成型广泛用于铁路运输、航空航天、轮船和航海、体育用品、风力涡轮机叶片、存储和腐蚀性液体运输行业的各种产品的生产。预计对低重量、免维护、耐腐蚀和非导电产品的需求将支持这一领域的增长。

亚麻纤维加工示例

关于NFC应用

NFC主要用于汽车和建筑行业，以制造门板、座椅靠背、仪表板、卡车衬里、顶棚、盖板、栏杆、窗户和框架。

电子和体育用品是有希望的细分市场。许多产品例如手提包、笔记本电脑包、网球拍、自行车、车架和滑雪板也都是由天然纤维复合材料制成的。

汽车工业中使用天然纤维增强的生物复合材料生产具有良好机械性能的轻质零件，以提高燃油效率并减少CO2排放。它们有助于在汽车制造中减轻30％的重量并降低20％的成本。该细分市场在2015年的收入份额超过30％。用于汽车行业的NFC是使用木质和非木质纤维（例如亚麻、大麻和纤维素）替代玻璃纤维而开发的。与现代材料相比，所得产品更轻。在制造过程中使用这些材料可以将成本降低约20％。

天然纤维是用作建筑材料的合成纤维和金属纤维的低成本、可持续发展的替代品。在某些情况下，它们的机械性能（包括抗冲击性、弯曲性能和断裂韧性）要优于玻璃纤维。2015年，建筑市场份额占整体市场份额的56％。

关于NFC区域性分布

预计基于亚麻的NFC的需求激增，其日益普及以及对消费品的需求激增将极大推动北美市场。在该地区的汽车工业中，NAFILEAN流程导致了中控台、仪表板和门板的可持续设计。

欧洲汽车制造商也进行了NFC广泛的研究，以开发用于前后门衬里、行李箱衬里和包裹架子的天然聚合物基体。2015年，欧洲占市场份额的15.4％。德国是欧洲最大的汽车生产国和主要的大麻纤维进口国。为了提高燃油效率，汽车行业对可生物降解和轻质产品的需求不断增长，预计将推动该国的增长。

在亚太地区，由于可支配收入的增加以及生活水平的提高，体育用品、电子和汽车行业预计在未来几年将保持健康增长。中国在亚太市场上占主导地位，这种趋势可能会在未来几年内持续下去。