全球PAN碳纖維產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

　　根據(jù)前軀體原料的不同，碳纖維可分為聚丙烯腈（PAN）基、瀝青基和粘膠基碳纖維等。

　　據(jù)預(yù)測，世界碳纖維需求每年將以13%的速度增長，PAN基碳纖維的全球需求量到2015年將突破75000噸，到2020年將增長到140000噸。

　　目前，國外高強(qiáng)、高強(qiáng)中模碳纖維的產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)成熟，規(guī)?；⒆詣踊潭雀?，關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在日本、美國等國手中。低成本技術(shù)已成為碳纖維及其復(fù)合材料發(fā)展的迫切需求和重要趨勢。為了進(jìn)一步推進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展，國外各碳纖維生產(chǎn)商正開展碳纖維產(chǎn)品規(guī)?；⒎€(wěn)定化和低成本化生產(chǎn)技術(shù)方面的研究。

　　 國內(nèi)碳纖維行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

　　在國家科技和產(chǎn)業(yè)化示范計劃支持下，近10年來我國碳纖維制備與應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從“無”到“有”的轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)了前所未有的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)高潮，初步創(chuàng)建起國產(chǎn)碳纖維制備技術(shù)研發(fā)、工程實(shí)踐和產(chǎn)業(yè)建設(shè)的較完整體系，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展速度明顯加快，有效緩解了國防建設(shè)重大工程對國產(chǎn)高性能碳纖維的迫切需求，部分型號用碳纖維及其復(fù)合材料的國產(chǎn)化自主保障問題基本解決。

　　截至2014年底，我國已擁有碳纖維生產(chǎn)企業(yè)近40家，理論設(shè)計總產(chǎn)能達(dá)到1.96萬噸，國內(nèi)碳纖維產(chǎn)量從2007年的約200噸，增加到2014年的約2600噸，但產(chǎn)能釋放能力弱的問題非常突出，2014年的碳纖維實(shí)際產(chǎn)量不足設(shè)計產(chǎn)能的20%。這是由于國際碳纖維行業(yè)巨頭的蓄意壓制，碳纖維售價一跌再跌，甚至跌至成本以下，我國碳纖維企業(yè)面臨著生產(chǎn)越多虧損越多的局面，大部分企業(yè)只能減產(chǎn)甚至停產(chǎn)，生存狀況不容樂觀。

　　中復(fù)神鷹公司成立于2006年，由中建材聯(lián)合投資公司、中國復(fù)合材料集團(tuán)有限公司、連云港鷹游紡機(jī)有限責(zé)任公司和江蘇奧神集團(tuán)有限責(zé)任公司合資組建,是專業(yè)研究和生產(chǎn)碳纖維原絲、碳絲及其復(fù)合材料制品的企業(yè)。

　　中復(fù)神鷹成立以來，一直以科技創(chuàng)新、自主研發(fā)作為企業(yè)發(fā)展的重中之重，多年來，通過對技術(shù)的集成創(chuàng)新和優(yōu)化升級，不斷攻克工藝技術(shù)難關(guān)、突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸、自主研發(fā)關(guān)鍵生產(chǎn)裝備，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵生產(chǎn)裝備的自行設(shè)計制造，同時探索出了千噸級濕法T300、干噴濕紡T700級碳纖維的規(guī)模化、穩(wěn)定化生產(chǎn)技術(shù)，擁有多項(xiàng)國家發(fā)明專利及技術(shù)成果，工藝技術(shù)居國內(nèi)領(lǐng)先水平。產(chǎn)品主要應(yīng)用于高檔體育用品、土木工程、壓力容器、機(jī)械零部件等領(lǐng)域，并拓展了碳纖維在風(fēng)力葉片、復(fù)合芯電纜、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　 國內(nèi)外碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)狀

　　1.航空航天領(lǐng)域

　　航空航天是國際碳纖維應(yīng)用的傳統(tǒng)市場，幾十年來，航空航天領(lǐng)域的碳纖維復(fù)合材料用量穩(wěn)步增長。美國等發(fā)達(dá)國家先后開發(fā)了碳纖維-酚醛防熱復(fù)合材料、高強(qiáng)高韌碳纖維-環(huán)氧復(fù)合材料、耐高溫碳纖維復(fù)合材料等系列產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭、先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)、衛(wèi)星、飛機(jī)發(fā)動機(jī)導(dǎo)向葉片、機(jī)翼和涵道部件等。碳纖維已成為航空航天、尖端武器裝備必不可少的戰(zhàn)略基礎(chǔ)材料。國外碳纖維復(fù)合材料在戰(zhàn)斗機(jī)、直升機(jī)、無人機(jī)上的用量早已達(dá)到或超過機(jī)身總重的50%。

　　我國航空航天用碳纖維復(fù)合材料體系基本創(chuàng)建，先后發(fā)展出了多種 樹脂基體，構(gòu)建了碳纖維-酚醛燒蝕防熱和碳纖維-環(huán)氧、碳纖維-雙馬結(jié)構(gòu)承載兩大復(fù)合材料系列，形成了較為完備的復(fù)合材料設(shè)計、制造、檢測、應(yīng)用一體化體系，為我國航空航天事業(yè)的跨越發(fā)展提供了重要支撐。

　　2.建筑工程領(lǐng)域

　　建筑工程一直都是通用級碳纖維應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域。美國和歐洲國家的部分老舊橋梁、古舊建筑都以碳纖維補(bǔ)強(qiáng)材料粘貼片材的形式應(yīng)用。另外，橋梁用碳纖維斜拉索、高層建筑電梯用碳纖維拉索、碳纖維增強(qiáng)水泥、碳纖維網(wǎng)格增強(qiáng)混凝土等也已成為目前碳纖維在國外建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用的新形式。

　　我國擁有全球最大的土木建筑市場，碳纖維在加固道路、橋梁、樓房建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用正呈現(xiàn)不斷增長的的趨勢。我國自上世紀(jì)90年代開始進(jìn)行碳纖維復(fù)合材料在土木工程、建筑補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用研究，目前已有數(shù)十個高校和科研院所在建筑補(bǔ)強(qiáng)用碳纖維復(fù)合材料的制備及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究領(lǐng)域開展了深入工作，并在產(chǎn)品生產(chǎn)、裝備制造、材料評價及設(shè)計體系、應(yīng)用技術(shù)等方面取得了大量成果。先后被用于人民大會堂、天安門城樓、北京工人體育場、京沈高速公路橋、北京地鐵隧道、北京國貿(mào)立交橋、中石油輸油管道等眾多重大基礎(chǔ)設(shè)施、公共設(shè)施和工業(yè)設(shè)施。

　　3.能源領(lǐng)域

　　隨著風(fēng)電葉片大型化的不斷推進(jìn)，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用也越來越多。國外至少有6家大型風(fēng)電企業(yè)正在采用碳纖維復(fù)合材料或碳纖維/ 玻璃纖維混雜復(fù)合材料生產(chǎn)大型或特大型風(fēng)機(jī)葉片。

　　國內(nèi)碳纖維在風(fēng)電葉片上的規(guī)?；瘧?yīng)用尚處于嘗試階段，現(xiàn)階段碳纖維的供應(yīng)主要來源于國外公司，以碳纖維預(yù)浸料為主，供應(yīng)渠道受限，是影響國產(chǎn)碳纖維規(guī)?；瘧?yīng)用的一個主要原因，因此有必要繼續(xù)開展國產(chǎn)碳纖維在大型風(fēng)電葉片上的應(yīng)用研究。

　　4.體育休閑領(lǐng)域

　　體育休閑領(lǐng)域是碳纖維復(fù)合材料的重要應(yīng)用領(lǐng)域。碳纖維在該領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在高爾夫球桿、釣魚桿和球拍三個產(chǎn)品類型。近年來，自行車、曲棍球桿、滑雪桿等新興產(chǎn)品的碳纖維用量也在不斷增長。

　　我國在20世紀(jì)80年代初開始研制碳纖維復(fù)合材料體育運(yùn)動器材，目前，釣魚竿、網(wǎng)球拍、魚線輪、羽毛球拍、自行車架等產(chǎn)品也是碳纖維在我國的主要用途。

　　5.碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線領(lǐng)域

　　我國碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線整體技術(shù)水平與國外相當(dāng)。目前，國內(nèi)碳纖維復(fù)合芯及導(dǎo)線生產(chǎn)廠家接近20家（有供貨業(yè)績的有5家）。各主要生產(chǎn)廠家制備的碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線技術(shù)指標(biāo)均能滿足碳纖維復(fù)合芯架空導(dǎo)線技術(shù)要求并已通過試驗(yàn)驗(yàn)證，技術(shù)性能已達(dá)到國外同類型產(chǎn)品的技術(shù)水平。

　　6.車用碳纖維復(fù)合材料

　　在各國政府的大力支持下，國外各大碳纖維制造商紛紛與汽車巨頭聯(lián)手，發(fā)展汽車用碳纖維復(fù)合材料設(shè)計制造技術(shù)，已經(jīng)形成“碳纖維、復(fù)合材料供應(yīng)商+零部件供應(yīng)商+主機(jī)廠”的聯(lián)盟式產(chǎn)業(yè)化布局，并突破了車用碳纖維復(fù)合材料零部件及車體的規(guī)模化、自動化制造技術(shù)，國外在碳纖維復(fù)合材料汽車輕量化產(chǎn)業(yè)方面已經(jīng)初具規(guī)模。

　　我國碳纖維復(fù)合材料在汽車工業(yè)中年用量比例很小，應(yīng)用較為成熟的技術(shù)大部分集中在非連續(xù)纖維復(fù)合材料成型工藝上，尚未形成研究、設(shè)計、開發(fā)、制造、裝備、檢測、應(yīng)用評價與推廣應(yīng)用一條龍產(chǎn)業(yè)鏈，同時碳纖維復(fù)合材料部件及整車驗(yàn)證、裝配技術(shù)、質(zhì)量控制等方面與國外差距巨大，急需進(jìn)行進(jìn)一步技術(shù)攻關(guān)。

　　 我國未來碳纖維行業(yè)攻關(guān)的主要目標(biāo)

　　目前，我國碳纖維技術(shù)、設(shè)備、品種和性能等方面還處于起步階段，與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。由于國外技術(shù)封鎖、下游應(yīng)用驅(qū)動力量薄弱、產(chǎn)品價格沖擊等問題，制約了國產(chǎn)碳纖維的發(fā)展。因此，需要企業(yè)在夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)的同時，加大產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度，實(shí)現(xiàn)降本增效、提升企業(yè)競爭力。

　　（一）攻關(guān)的總體目標(biāo)：

　　1.通過技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維從能用達(dá)到好用。2.突破國產(chǎn)碳纖維在高端領(lǐng)域應(yīng)用的制備關(guān)鍵技術(shù)問題。3.創(chuàng)建有中國特色的碳纖維制備及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。4.通過能源、交通、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用牽引，做大碳纖維產(chǎn)業(yè)。5.通過高端領(lǐng)域應(yīng)用驗(yàn)證考核做好做強(qiáng)碳纖維質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)各個領(lǐng)域用碳纖維的完全自主保障。

　?。ǘ┩黄频年P(guān)鍵技術(shù)（環(huán)節(jié)）：

　　1.突破國產(chǎn)碳纖維的低成本制備技術(shù)。2.實(shí)現(xiàn)碳纖維制備技術(shù)從跟蹤創(chuàng)新到原始創(chuàng)新的跨越。3.創(chuàng)建具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的碳纖維制備與應(yīng)用技術(shù)體系，科學(xué)合理的區(qū)域發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。4.形成碳纖維制備技術(shù)與產(chǎn)品有序競爭。5.實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維品種系列化、工藝多元化、產(chǎn)能規(guī)?；?

　?。ㄈ┕リP(guān)的主要任務(wù)：

　　1.重點(diǎn)突破碳纖維的低成本制備技術(shù)，解決碳纖維生產(chǎn)過程中穩(wěn)定性和離散性較差的問題。2.T300級、T700級產(chǎn)品滿足應(yīng)用需求。3.實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維品種系列化、產(chǎn)能規(guī)模化。

　?。ㄋ模╊A(yù)期成效：

　　1.培育3到5家碳纖維龍頭企業(yè)。2.高強(qiáng)、高強(qiáng)中模、高模和高模高強(qiáng)碳纖維主要產(chǎn)品滿足應(yīng)用需求。3.國產(chǎn)化裝備的設(shè)計制造和二次改造升級能力顯著提升。4.國產(chǎn)碳纖維技術(shù)、產(chǎn)品性能與生產(chǎn)成本與國際先進(jìn)水平相當(dāng)，具備產(chǎn)業(yè)競爭力。

　　 開展國產(chǎn)碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)攻關(guān)

　　1.積極開展產(chǎn)學(xué)研合作，與研究機(jī)構(gòu)、應(yīng)用單位共同開展多種形式碳纖維復(fù)合材料及其制品的聯(lián)合開發(fā)。SYT49碳纖維新產(chǎn)品在風(fēng)機(jī)葉片、碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線和復(fù)合材料客車車身等民用領(lǐng)域進(jìn)行了卓有成效的應(yīng)用合作實(shí)驗(yàn)，由中國復(fù)材牽頭，中復(fù)神鷹分別與中復(fù)連眾、中復(fù)碳芯已開展國產(chǎn)碳纖維在風(fēng)機(jī)葉片和碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

　　2.大力培育和開拓碳纖維產(chǎn)業(yè)下游市場，加強(qiáng)應(yīng)用研究對國產(chǎn)碳纖維的牽引作用，加快行業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。以客戶需求為導(dǎo)向，積極改進(jìn)改良碳纖維生產(chǎn)工藝和上漿處理工藝，為客戶提供碳纖維應(yīng)用的一體化解決方案，形成穩(wěn)定的客戶群。

　　3.發(fā)揮品牌力量，承擔(dān)社會責(zé)任。碳纖維是發(fā)展國防軍工和國民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略物資，其產(chǎn)品和生產(chǎn)技術(shù)長期被國外少數(shù)企業(yè)所壟斷。近年來，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，取得了階段性產(chǎn)業(yè)化成果。如中復(fù)神鷹通過聯(lián)合科研攻關(guān)和自主創(chuàng)新，開發(fā)的碳纖維工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)和裝備，打破了日、美等國的壟斷，平抑了國內(nèi)價格，促進(jìn)了中國碳纖維產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

　　 對國內(nèi)碳纖維發(fā)展的幾點(diǎn)建議

　　1.大力支持低成本碳纖維制備技術(shù)及復(fù)合材料應(yīng)用研究，促進(jìn)碳纖維在汽車、風(fēng)力葉片、航空等領(lǐng)域大規(guī)模使用。

　　2.為了提高國產(chǎn)碳纖維生產(chǎn)線的產(chǎn)能利用率，建議國家根據(jù)生產(chǎn)銷售碳纖維的產(chǎn)量，對生產(chǎn)碳纖維廠家及應(yīng)用碳纖維的用戶進(jìn)行獎勵。

　　3.對重點(diǎn)碳纖維企業(yè)進(jìn)行一定比例的流轉(zhuǎn)稅返還、增值稅返還、貼息或無息貸款等優(yōu)惠政策，減小企業(yè)的資金壓力。

　　4.鼓勵國內(nèi)企業(yè)走出去，在出口審批、退稅上給予一定支持。

　　我國碳纖維產(chǎn)業(yè)正處在高速發(fā)展的關(guān)鍵時期，在蓬勃發(fā)展的國際碳纖維產(chǎn)業(yè)大背景下，我國在重大工程、一般工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芴祭w維產(chǎn)品也提出了迫切的需求。根據(jù)“十三五”我國碳纖維發(fā)展的總體目標(biāo)，國內(nèi)碳纖維企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步明確自身的創(chuàng)新主體地位，面向國防軍工、民用航空、人造衛(wèi)星等航空航天高端裝備制造業(yè)，建筑補(bǔ)強(qiáng)、海洋工程、石油勘探等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級領(lǐng)域，以及新能源汽車等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，分階段逐步開展不同品系碳纖維產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、成本質(zhì)量控制、工業(yè)應(yīng)用示范和重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用評價，開發(fā)出符合我國實(shí)際應(yīng)用需要的高性能、高穩(wěn)定性、規(guī)模化、低成本生產(chǎn)技術(shù)和多品系碳纖維產(chǎn)品，真正實(shí)現(xiàn)我國碳纖維產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。