
中國碳纖維行業(yè)長期被日美企業(yè)壟斷,但近年來取得了長足的進(jìn)步。碳纖維的生產(chǎn)起步于20世紀(jì)60年代,在技術(shù)上日美仍處于領(lǐng)先地位,尤其是日本的東麗公司在高性能碳纖維領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位。然而,中國的碳纖維工業(yè)在與日本的研發(fā)同步進(jìn)行的過程中,經(jīng)歷了低水平階段、技術(shù)轉(zhuǎn)型和快速發(fā)展階段。通過長期的自主研發(fā),中國打破了國外技術(shù)壁壘,目前碳纖維產(chǎn)業(yè)化取得了顯著的進(jìn)展。 國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能擴(kuò)張加速,多家企業(yè)宣布擴(kuò)產(chǎn)。2017年之前,中國主要依賴進(jìn)口碳纖維,但自2017年起,國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能擴(kuò)張迅速。2022年,國產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量首次超過進(jìn)口量,達(dá)到4.5萬噸。截至2022產(chǎn)量已打57.09萬噸,產(chǎn)量翻了12.7倍,增速已達(dá)35%左右。在此背景下,多家碳纖維制造企業(yè),如吉林化纖、寶旌碳纖維、中復(fù)神鷹等,宣布擴(kuò)產(chǎn)計劃,國產(chǎn)化進(jìn)程逐漸加劇,并計劃在2022-2023年完成,推動全球碳纖維產(chǎn)能的快速擴(kuò)張。 碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈相對較長,技術(shù)壁壘較高。碳纖維的生產(chǎn)過程涵蓋預(yù)氧化、炭化、預(yù)浸料等多個環(huán)節(jié),需要控制3000-5000個技術(shù)參數(shù)。該產(chǎn)業(yè)鏈涉及設(shè)備、技術(shù)、資金和產(chǎn)品質(zhì)量等多方面要求,其中中游環(huán)節(jié)是核心。因此,碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展需要克服技術(shù)挑戰(zhàn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,滿足市場需求。 聚丙烯睛基碳纖維作為行業(yè)高發(fā)展領(lǐng)域一直是近年研究熱點,我國聚丙烯腈基碳纖維的研制開發(fā)已有多年歷史。從上世紀(jì)后期開始研制碳纖維,建設(shè)了小試裝置和中試裝置,初步建立了工業(yè)基礎(chǔ)。近年來,力學(xué)性能有所提高。然而,由于技術(shù)設(shè)備落后、生產(chǎn)規(guī)模小以及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,我國碳纖維的質(zhì)量和產(chǎn)量一直無法滿足需求,市場被國外產(chǎn)品占領(lǐng)。其中,原絲質(zhì)量問題是制約我國碳纖維發(fā)展的重要因素之一。原絲作為碳纖維成本中占比最大部分是這一領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)突破點,但國產(chǎn)原絲存在纖度大、強度低、離散系數(shù)大、缺陷、裂紋與孔洞等問題,限制了其廣泛應(yīng)用。由于碳纖維廣泛應(yīng)用于關(guān)鍵領(lǐng)域,高性能原絲生產(chǎn)技術(shù)主要掌握在日本公司手中,難以依靠進(jìn)口或引進(jìn)。因此,提高國內(nèi)原絲質(zhì)量、提升碳纖維性能成為當(dāng)務(wù)之急。


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