幾十年來,從釣魚竿、曲棍球桿到休閑車(RV)和自行車,眾多類型的運動設備受益于復合材料的輕質和高性能等特性,得以快速發展,滿足大眾消費需求。
復合材料在運動器材中的增長也有望繼續保持良好增長態勢。據市場研究公司Lucintel(美國德克薩斯州歐文市)于2020年6月發布的體育用品市場報告顯示,到2023年,復合材料在全球體育用品行業中的使用將達到5.79億美元,預計從2018年到2023年將以3.2%的年復合增長率增長。一系列產品都存在發展機遇,包括沖浪板、滑雪板、自行車、球拍、高爾夫球桿、曲棍球桿和釣魚竿等。預計碳纖維增強聚合物(CFRP)復合材料在預測期內仍將是最大的細分市場,玻璃纖維復合材料也將適度增長。Lucintel預測,在預測期內滑雪板仍將是復合材料體育用品應用領域里里銷量最大的產品,高爾夫設備的價值仍將是最高的,而魚竿漁具則增長最快。
除了復合材料體育用品市場的主流產品外,創新也是復材在體育休閑用品領域里的熱門話題,比如為滿足精英體育設備日益增長的高性能需求而開發的新材料。NAWA公司(美國俄亥俄州代頓市)開發了用于提高自行車賽輪性能的碳納米管(CNT)增強復合材料;Teijin帝人有限公司(日本東京)推出了航空級碳纖維中間材料,專門用于提高網球拍等體育設備的質量標準;還有成立于2020年的初創公司JUC Surf(澳大利亞Jan Juc),利用回收的碳纖維制造廢料來制造復合材料沖浪板。這些都是對材料進行創新開發的實例。
航空運動方面,寶馬集團子品牌BMW i在2020年11月推出了其首款電動化人形翼裝,它具有13英寸碳纖維復合材料葉輪。
水上運動方面,以其可持續技術和產品(如CocoMat椰子纖維技術和生物基沖浪板)而聞名的Cobra國際公司(Cobra,泰國春武里府),也以輕質、高性能、高科技的滑板進軍電動箔沖浪板市場。
自行車依然是復合材料應用領域里最引人注目的市場。在諸多因素的推動下,比如2020年由于新冠疫情爆發引發停工而導致戶外運動的大流行,自行車的需求已經上升。根據多份報告表明,優質碳纖維車架的市場出現了超13%的增長,且預計這一趨勢將繼續持續下去。
2019年,Arevo公司(美國加州米爾皮塔斯)在德國弗里德里希港舉行的2019年歐洲自行車展上發布了世界上第一款3D打印碳纖維一體成型自行車車架。2020年,該公司又推出Superstrata,一個直接面向消費者的位于硅谷的自行車品牌,據說這是世界上第一輛采用抗沖擊一體式碳纖維車架定制的3D打印自行車。取得這些成功之后,Arevo于2021年5月再次推出Scotsman,這是一個新的電動滑板車品牌,其旗艦產品是定制的3D打印碳纖維/熱塑性復合材料電動滑板車。
多年來,復合材料還用于特種高性能運動鞋和頭盔等防護設備。特別是在過去的一年里,諸多公司發布了這一領域的新創新和新產品。
初創公司Carbitex Inc. (Kennewick, Wash., U.S.)開發了一種柔性熱塑性碳纖維板技術并獲得專利,該技術可用作運動鞋和越野鞋的鞋柄,也可用于運動頭盔、護肩以及醫療支架中的其它部件。Covestro AG(德國勒沃庫森)已宣布多項合作,使用其碳纖維增強熱塑性Maezio材料來增強跑鞋、籃球鞋等產品部件。2021年9月,Salewa(意大利博爾扎諾)推出一款采用碳纖維/熱塑性復合材料制成的新型輕量級登山靴,鞋頭使用的材料來自Xenia Materials(意大利穆索倫特)。2021年10月,CRP技術公司(意大利摩德納)宣布其WindformSP碳纖維填充材料被用于專業的Pleko田徑鞋的外底、中底和羅紋。
除了鞋子,復合材料還被用于生產更堅固、更耐沖擊的運動頭盔。比如近期由南洋理工大學(NTU)機械和航空航天工程學院的一個研究小組與法國特種材料公司Arkema阿科瑪(法國科隆貝)合作設計的一個具有成本效益的復合材料密集型頭盔。Helicoid Industries Inc. (美國加利福尼亞州印地歐)最近也在研究和測試一種重量更輕、抗沖擊力更強的防護頭盔,其靈感來自仿生設計。
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