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千訊咨詢:高性能碳纖維復合材料產業在我國具有廣闊的應用前景


碳纖維是含碳量高于90%的纖維的總稱。碳纖維是一種物理性能優異的材料,既具有元素碳的各種優良性能,如比重小、耐熱、耐熱沖擊,耐化學腐蝕和導電等,又有纖維的可繞性和優異的力學性能,能夠耐受高溫而不失強度,對一般的酸、堿有良好的耐腐蝕作用,在絕氧條件下,可耐2000℃的高溫,是一種重要的工業用纖維材料,適用于作增強復合材料、燒蝕材料和絕熱材料。

目前我國已經具備大規模產業化能力。10多年來,高品質碳纖維材料在航空航天、軍工等領域的特殊應用一直受到我國政府的高度關注,碳纖維產業化被列入國家863、973計劃,國家發改委、科技部、工業和信息化部等部門也都加大了對碳纖維產業化的支持力度。國家“十二五”新材料產業發展規劃將碳纖維作為重點發展項目。在國家政策扶持下,我國碳纖維行業在關鍵技術、裝備、產業化生產及下游應用等方面均取得重大進展,千噸級工業化裝置陸續建成并投產,初步建立了從原絲、碳纖維到復合材料及制品全產業鏈,實現了從無到有的轉變。

目前我國已培育出山東威海拓展碳纖維有限公司、江蘇恒神碳纖維有限公司、中復神鷹碳纖維有限公司等龍頭企業,碳纖維產能達到2萬余噸。我國目前已初步形成了碳纖維產業基礎,培養了技術人才隊伍,具備了大規模產業化的能力。

我國是碳纖維需求大國。近年來,隨著我國工業快速發展,國內碳纖維年消費量不斷攀升。2008年,我國碳纖維需求量為2995.1噸。2010年達到4240.6噸,同比增長17.4%。2012年我國碳纖維需求量為6000噸,同比增長18.6%。

圖表1 2008-2013年我國碳纖維行業市場規模及增速

從定性角度分析,碳纖維的的應用領域非常廣泛,目前主要應用領域為航空航天及國防領域、體育休閑用品、增強塑料、壓力容器、建筑加固、風力發電、摩擦材料、鉆井平臺、汽車、醫療器械、新能源等。而我國主要在航空航天和體育器材兩個領域市場比較成熟,其他工業領域市場剛剛興起,還有許多領域有待開發。

就產品而言,中國高性能碳纖維基本處于空白,目前國內只有相當于或次于T300級碳纖維的產品,T700級碳纖維尚處于工程化研究階段,T800、MJ系列碳纖維尚在攻關,而且牌號、規格單一。目前國內以3k(每束3000根)、12k的T300級碳纖維為主打產品。國外單線******產能已達1800噸(12k),生產效率高。相比之下中國生產技術和設備規模均有較大差距,因此成本差異很大,導致中國碳纖維產品沒有市場競爭力。

相對于有些落寞的技術開發,碳纖維生產線建設卻一片紅火。目前中國碳纖維生產企業已近30家,規劃產能在7-8萬噸/年。除了民營企業,中國石油、中國石化、中國化工、中國鋼鐵、中國建材、首鋼國際等大型國企都已介入。但碳纖維產業的技術基礎尚未奠定,產能自然難以轉化為產量。目前國內技術水平高的碳纖維企業也有幾家,但由于沒有形成規模優勢,同等質量產品的價格遠高于國外。據了解,日本東麗T700級碳纖維的成本與國內T300級的成本相當。

總體來說,碳纖維行業是一個具有發展前景的行業。碳纖維產品屬于高技術密集型產品,是發展航天航空、尖端技術等必不可少的新材料。千訊咨詢發布的《中國碳纖維市場發展研究及投資前景報告》顯示,高性能碳纖維復合材料產業在我國具有廣闊的應用前景。針對我國能源、資源、環境、制造、交通等國民經濟支柱產業對高性能結構材料的迫切需求,研制出滿足航空航天、高速軌道交通、大型風力發電裝備等所需的碳纖維復合材料,不僅將為我國重大工程建設和重大裝備制造提供技術保障,而且將為我國從材料大國轉變為材料強國奠定堅實的基礎。當前,中國碳纖維產業化還很難,復合材料的應用就更艱難。為了加快發展中國碳纖維和復合材料事業、趕超世界先進水平,需加強合作,集中技術優勢,不懈努力,為我國的碳纖維事業在該領域早日步入世界前列做出貢獻。具體來說,碳纖維產業化可在以下幾個方面開展工作:第一步是實現碳纖維及復合材料規模化研制生產;第二步是實現碳纖維及復合材料的普遍應用,完成“材料革命”技術升級的任務。


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