我國碳纖維形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，輕量化前景令碳纖維獲垂青

    由于比強(qiáng)度和比剛度高，而且耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電好，碳纖維廣泛應(yīng)用于航空航天、交通、醫(yī)療、能源等領(lǐng)域。碳纖維具有較強(qiáng)的軍民兩用屬性，我國軍用高端碳纖維仍有相當(dāng)一部分依靠進(jìn)口。未來不排除會擴(kuò)大限制出口范圍至具有潛在軍用價(jià)值的高端民用工業(yè)產(chǎn)品，高端碳纖維自主可控需求迫切。

    我國碳纖維形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模
    2018年國產(chǎn)碳纖維用量占到國內(nèi)碳纖維全部加工量的35%，但大部分還是依賴進(jìn)口。中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平說，目前我國碳纖維已形成年產(chǎn)近萬噸的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、單線產(chǎn)能突破千噸級，突破干噴濕法紡絲工藝技術(shù)，涌現(xiàn)出了以光威復(fù)材為代表的優(yōu)秀骨干企業(yè)。

    光威復(fù)材作為國內(nèi)最大的航空航天市場碳纖維供應(yīng)商，公司形成了完整的碳纖維研發(fā)生產(chǎn)的自主知識產(chǎn)權(quán)體系，與北京化工大學(xué)、航天材料及工藝研究所等參與“863”項(xiàng)目“聚丙烯腈碳纖維石墨化關(guān)鍵技術(shù)研究”，實(shí)現(xiàn)了M55J級高強(qiáng)高模碳纖維從工藝到裝備的國產(chǎn)化制備。

    光威復(fù)材總經(jīng)理盧釗鈞說，包頭具有顯著的能源優(yōu)勢、天然的風(fēng)能資源，在此發(fā)展具有全球競爭力的大絲束低成本碳纖維產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，不但對企業(yè)盡快落實(shí)大絲束碳纖維的規(guī)劃布局、方案實(shí)施具有重要的支撐作用，還有望以碳纖維引領(lǐng)新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

    據(jù)協(xié)議，項(xiàng)目一期建設(shè)2000噸/年碳纖維生產(chǎn)線1條，再根據(jù)一期建設(shè)、投產(chǎn)情況及產(chǎn)能消化，最終實(shí)現(xiàn)10000噸/年碳纖維的能力。端小平說，此萬噸級碳纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，將有利于碳纖維及其復(fù)合材料相關(guān)研究成果的轉(zhuǎn)化落地，并規(guī)?；瘧?yīng)用于風(fēng)電領(lǐng)域，是國產(chǎn)碳纖維實(shí)現(xiàn)低成本化、高端化應(yīng)用的重要舉措。

    輕量化前景令碳纖維獲垂青
    在今年的CES上，來自盧森堡的Ujet首次推出了智能電動踏板車。其車架材料為包括合金和碳纖維的復(fù)合材料，這讓它的重量比鋁輕了40%。

    而備受關(guān)注的菲斯克公司首款純電動跑車EMotion，其車身由碳纖維復(fù)合材料和鋁制成。Genovation公司的GXE純電跑車的車輪也裝上了碳纖維設(shè)計(jì)，通過顯著降低非懸掛重量提高整體車輛動力和效率。

    此外，美國卡車制造商Workhorse打算啟用飛行汽車送貨系統(tǒng)HorseFly配送包裹，此次展出的N-Gen電動車型也采用了與碳纖維相關(guān)的輕質(zhì)復(fù)合材料。

    隨著諸多行業(yè)不斷探索輕質(zhì)化材料，碳纖維復(fù)合材料的需求也比以往任何時(shí)候都要大。根據(jù)市場調(diào)查公司ReportBuyer于10日發(fā)布的預(yù)測，2015年全球碳纖維市場規(guī)模為19.8億美元，預(yù)計(jì)到2022年將達(dá)到46.5億美元，年均復(fù)合增長率為11.1%，同期全球產(chǎn)量的年均復(fù)合增長率預(yù)計(jì)為13.0%。

    該公司認(rèn)為，碳纖維需求增加主要是由于風(fēng)力渦輪機(jī)、汽車、帆船及游艇、航天和國防工業(yè)等領(lǐng)域中該材料的使用量得到增加。

    但是，這種材料也存在成本高等潛在缺點(diǎn)。其中一個(gè)重要原因是，碳纖維通常由石油和其他昂貴的成分制成。

    不過，這可能會得到改變。美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的專家們發(fā)現(xiàn)，很快就可以用植物來代替石油制造碳纖維。碳纖維由丙烯腈化學(xué)制成，研究人員設(shè)計(jì)了一種基于生物質(zhì)的丙烯腈生產(chǎn)工藝，未來有望降低成本，使得該材料可以更廣泛地用于汽車及飛機(jī)制造等領(lǐng)域。這項(xiàng)成果近日被發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上。