Una breve historia del desarrollo de la fibra de carbono

La industria de la fibra de carbono surgió con la invención de la tecnología de preparación de fibra de carbono basada en poliacrilonitrilo (PAN) en 1959 por el Dr. Akio Shindo del Instituto de Investigación Técnica de Osaka en Japón. La década de 1960 se caracterizó por la investigación y el desarrollo de la tecnología de laboratorio, liderada predominantemente por Japón y el Reino Unido. Los jugadores clave en Japón incluyeron el Osaka Industrial Testing Institute, Tokai Carbon Co., Ltd., Nippon Carbon Co., Ltd. y Toray Industries, Inc. en el Reino Unido, pioneros como el Royal Aerononicical Establishment (RAE), el Reino Unido Atomic Atomic La Autoridad de Energía (AERA), Courtaulds y Rolls Royce desempeñaron papeles significativos.

La década de 1970 vio la evolución de la tecnología de ingeniería y la ampliación de las aplicaciones. Las colaboraciones entre el Reino Unido, los Estados Unidos y Japón fueron bastante frecuentes durante esta fase. La década de 1980 fue una era de industrialización, diversificación de productos y avances significativos en la aplicación. La década de 1990 se distinguió por fusiones y adquisiciones, y la competencia por la cuota de mercado. En la década de 2000, la industria se sometió a un desarrollo relativamente estable, estableciendo las bases para la aplicación de fibra de carbono en las industrias aeroespaciales, de energía eólica y automotriz.

Los años 2010 estuvieron marcados principalmente por una expansión significativa de las aplicaciones y una mayor consolidación en la industria. Los llamados "aviones de fibra de carbono", Boeing 787 y Airbus A350, se entregaron por primera vez en 2011 y 2014, respectivamente, lo que provocó un aumento rápido en la demanda de fibra de carbono de grado aeroespacial. En 2010, BMW y SGL Group construyeron colectivamente una fábrica de fibra de carbono en los Estados Unidos, con una capacidad total de 9,000 toneladas por año. El objetivo era ser vehículos eléctricos y fuentes de materiales a fondo liviano. En agosto de 2017, SGL Group finalizó la adquisición de las acciones de BMW en la empresa conjunta de fibra de carbono automotriz, marcando la salida de BMW de la industria de la fibra de carbono. En particular, la aplicación exitosa de placas pultruidas en los límites web de la cuchilla condujo a un aumento en la demanda de fibra de carbono para las vestas gigantes de energía eólica, intensificando la consolidación dentro de la industria de la fibra de carbono. Un evento significativo fue la adquisición de Zoltek por Toray a fines de 2014. Durante el mismo período, la industria nacional experimentó una supervivencia del más apto, y el más fuerte se volvió aún más fuerte.

Al revisar el historial de desarrollo de 60 años de fibra de carbono, luminarias como Akio Shindo y William Watt todavía brillan brillantemente. Existen numerosas empresas conocidas que han fallado, como Tokai, Carbon, Asahi Kasei en Japón; Royal Atomic Energy Company, Courtaulds, Rolls Royce, BP en el Reino Unido; Union Carbide, Amoco, Celanese en los Estados Unidos; y Basf en Alemania. Por otro lado, compañías como Toray, Toho y Mitsubishi en Japón continúan siendo altas en medio de los desafíos. Las compañías exitosas se distinguen por su finalización de la ruta de desarrollo desde la línea experimental hasta la línea de ingeniería a la industrialización en 30 años, y su enfoque en el desarrollo de la cadena de la industria y la ecología de la aplicación.