國(guó)內(nèi)外碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)需求

以及碳纖維產(chǎn)能的進(jìn)展（3）

 

錢伯章

編輯：廣東弗艾博纖維技術(shù)研究有限公司

（上海擎督信息科技公司 金秋能源石化工作室，上海 200127）

 

摘 要:匯述了碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域、世界碳纖維市場(chǎng)、世界碳纖維制造商產(chǎn)能及擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃、聚丙烯腈（PAN）基碳纖維生產(chǎn)商與制造工藝以及中國(guó)碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，尤其近年來(lái)在大飛機(jī)重大專項(xiàng)的牽引下，我國(guó)各地爭(zhēng)上千噸級(jí)碳纖維項(xiàng)目，而形成“碳纖維熱”。同時(shí)，為縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的較大差距，提出“突破PAN原絲關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，避免重復(fù)引進(jìn)和重復(fù)研究，加快提升自主創(chuàng)新能力”3項(xiàng)發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞:碳纖維；應(yīng)用領(lǐng)域；市場(chǎng)需求；產(chǎn)能；進(jìn)展

中圖分類號(hào): TQ342.742; TQ327.3   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A   文章編號(hào): 1007-9815（2010）02-0029-05

 

5 中國(guó)碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

 

5.1 國(guó)內(nèi)需求

盡管我國(guó)碳纖維生產(chǎn)發(fā)展較為緩慢，而消費(fèi)量卻一直呈逐年增加的趨勢(shì)，市場(chǎng)需求旺盛。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2008年我國(guó)碳纖維的年需求量已超過7 000 t，2010年將突破8 500 t。主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋撼墒焓袌?chǎng)有航空航天及國(guó)防領(lǐng)域（飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、雷達(dá)等）和體育休閑用品（高爾夫球桿、漁具、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、箭桿、自行車、賽艇等），新興市場(chǎng)有增強(qiáng)塑料、壓力容器、建筑加固、風(fēng)力發(fā)電、摩擦材料、鉆井平臺(tái)等，待開發(fā)市場(chǎng)有汽車、醫(yī)療器械、新能源等。

聚丙烯腈基碳纖維（PA N - C F）在體育用品、民用飛機(jī)、工業(yè)領(lǐng)域已成為重要的基礎(chǔ)材料。在我國(guó)全面啟動(dòng)和實(shí)施的大飛機(jī)重大專項(xiàng)整體配套項(xiàng)目中，包括了碳纖維等化工新材料項(xiàng)目。新型能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，醫(yī)療器材、土木建筑行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步等也將帶動(dòng)對(duì)碳纖維產(chǎn)品的需求。

近年來(lái)，中國(guó)航空航天技術(shù)的快速發(fā)展急需高性能碳纖維及其復(fù)合材料，我國(guó)體育休閑用品及壓力容器等領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求也迅速增長(zhǎng)，體育休閑用品的使用量最大，占消費(fèi)量的約80%～90%。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)時(shí)期，隨著西部大開發(fā)、中部崛起、東北振興等戰(zhàn)略的不斷深入，碳纖維將會(huì)越來(lái)越多地被用于建筑工程和結(jié)構(gòu)制品中。同時(shí)，隨著我國(guó)汽車業(yè)的不斷發(fā)展，碳纖維有可能在我國(guó)被大范圍的應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中。另一方面人們物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，會(huì)有越來(lái)越多的人參與各種運(yùn)動(dòng)休閑活動(dòng)。考慮到我國(guó)對(duì)碳纖維的應(yīng)用還在不斷發(fā)展，許多用途還有待開發(fā)，碳纖維在我國(guó)將會(huì)有極為廣闊的市場(chǎng)前景。此外，全球碳纖維市場(chǎng)發(fā)展迅速，需求量的不斷增長(zhǎng)對(duì)我國(guó)碳纖維行業(yè)的發(fā)展提供了難得的機(jī)遇。

中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)呼吁各界共同努力，力爭(zhēng)使我國(guó)大飛機(jī)復(fù)合材料用量至少達(dá)到25%。我國(guó)大型飛機(jī)研制項(xiàng)目從立項(xiàng)開始，就得到了各界人士的高度關(guān)注。機(jī)體結(jié)構(gòu)復(fù)合材料化程度是飛機(jī)先進(jìn)性的重要標(biāo)志。碳纖維復(fù)合材料能提高飛機(jī)的結(jié)構(gòu)效能并降低制造成本，飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料化是大勢(shì)所趨，并將從根本上改變飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造傳統(tǒng)。現(xiàn)在，我國(guó)碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)具有一定的研究和應(yīng)用水平，并形成了一支從設(shè)計(jì)、材料到制造配套的研發(fā)隊(duì)伍。各大主機(jī)廠均已建立了較完善的復(fù)合材料生產(chǎn)手段和車間，完成了相應(yīng)的技術(shù)改造，碳纖維復(fù)合材料在各種軍、民機(jī)型號(hào)上已獲得應(yīng)用。

不過，我們?cè)趹?yīng)用規(guī)模與水平、設(shè)計(jì)的理念方法和手段、材料的基礎(chǔ)和配套制造的工藝、設(shè)備等方面均與國(guó)外先進(jìn)水平有一定差距，尤其是實(shí)際應(yīng)用方面。如我國(guó)軍用戰(zhàn)斗機(jī)上碳纖維復(fù)合材料最大用量尚不足10%，世界軍機(jī)的機(jī)翼自上世紀(jì)80年代后就早已復(fù)合材料化了，我國(guó)至今尚無(wú)批生產(chǎn)的復(fù)合材料機(jī)翼問世；最新研制的ARJ21支線客機(jī)復(fù)合材料用量不足2%。

哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司已經(jīng)具備大飛機(jī)碳纖維復(fù)合材料研制的基礎(chǔ)，可以在較高起點(diǎn)上與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)。但由于國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料項(xiàng)目多而亂，沒有很好的組織管理模式，嚴(yán)重影響了碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用推廣。為此，在大飛機(jī)用碳纖維復(fù)合材料開發(fā)推廣應(yīng)用上，必須要掌握各種關(guān)鍵技術(shù)，積極開展對(duì)內(nèi)整合、對(duì)外合作。在技術(shù)攻關(guān)方面，要立足國(guó)內(nèi)，有所創(chuàng)新，才能分得一杯羹。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，應(yīng)邊攻關(guān)邊研制邊設(shè)計(jì)。

我國(guó)屬于碳纖維消費(fèi)大國(guó)，但我國(guó)2 0 0 8年碳纖維產(chǎn)能僅2 000 t左右，而且主要是低性能產(chǎn)品，沒有形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，絕大部分依賴進(jìn)口，由于缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，國(guó)內(nèi)企業(yè)目前尚未掌握完整的碳纖維核心關(guān)鍵技術(shù)。我國(guó)碳纖維的質(zhì)量、技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模與國(guó)外差距很大，其中高性能碳纖維技術(shù)更是被西方國(guó)家壟斷和封鎖。

 

5.2 研發(fā)與生產(chǎn)進(jìn)展

我國(guó)從上世紀(jì)7 0年代中期開始研發(fā)高性能碳纖維，經(jīng)過近40年的發(fā)展，已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，并在航天主導(dǎo)產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。但從目前來(lái)看，國(guó)產(chǎn)碳纖維與進(jìn)口產(chǎn)品特別是高端產(chǎn)品相比，在產(chǎn)品質(zhì)量、功能的多樣性以及產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性方面，都還存在著較大的差距。

我國(guó)對(duì)碳纖維的研究起步并不晚，雖取得了一些進(jìn)展，但多年來(lái)發(fā)展較為緩慢。20世紀(jì)60年代，由中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所率先開始PAN基碳纖維的研究，70年代初完成了連續(xù)化中試裝置。其后上海合成纖維研究所、中科院山西煤化所、北京化工大學(xué)、山東工業(yè)大學(xué)等也開始研究工作，并于80年代中期通過了中試，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化試生產(chǎn)階段，先后建成了從年產(chǎn)幾百千克到幾噸的小試裝置和年產(chǎn)幾十噸的中試裝置。但總體而言，不論是技術(shù)水平、生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量等都與國(guó)外先進(jìn)水平有較大的差距。

進(jìn)入2 1世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，安徽華皖碳纖維公司率先引進(jìn)了年產(chǎn)500 t原絲、200 t PAN-CF生產(chǎn)裝置，成功地填補(bǔ)我國(guó)碳纖維及原絲工業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)空白。該公司還計(jì)劃5年內(nèi)在自主研發(fā)的前提下，將碳纖維的年生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展到1 000 t，同時(shí)配套年產(chǎn)2 500 t原絲，其中一部分碳纖維用于軍工領(lǐng)域，一部分通過制成下游產(chǎn)品預(yù)浸布后投放市場(chǎng)。從2000年開始，我國(guó)碳纖維向技術(shù)多元化發(fā)展，放棄了原來(lái)的硝酸法原絲制造技術(shù)，采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術(shù)獲得成功。目前利用自主技術(shù)研制的少數(shù)國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平。

近年來(lái)，國(guó)家有關(guān)部委已將碳纖維技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程作為我國(guó)的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。隨后，一些企業(yè)相繼加入碳纖維生產(chǎn)行列。目前，我國(guó)已有吉林神舟碳纖維公司、山東天泰新材料股份有限公司、浙江嘉興中寶碳纖維有限公司、保定天鵝化纖集團(tuán)、大連興科碳纖維有限公司、山西恒天紡織新纖維科技有限公司等生產(chǎn)規(guī)模大小不一的碳纖維生產(chǎn)廠家，合計(jì)年生產(chǎn)能力為2 310 t。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前擬建和在建的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)有11家，合計(jì)生產(chǎn)能力為原絲年產(chǎn)量7 100 t、碳纖維1 560 t，其中在建企業(yè)為4家，合計(jì)生產(chǎn)能力為原絲年產(chǎn)量1 100 t、碳纖維470 t。

2008年，我國(guó)全面啟動(dòng)和實(shí)施的大飛機(jī)重大專項(xiàng)整體配套項(xiàng)目中，包括了碳纖維在內(nèi)的諸多化工新材料項(xiàng)目，隨著以該專項(xiàng)為代表的國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域?qū)μ祭w維產(chǎn)品需求的增加，許多碳纖維研究項(xiàng)目或千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目紛紛啟動(dòng)。然而，由于我國(guó)碳纖維行業(yè)缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不會(huì)一蹴而就，但發(fā)展契機(jī)已到。

據(jù)介紹，從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的難度更大，因此碳纖維要真正實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。由于市場(chǎng)短缺，近年來(lái)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了“碳纖維熱”，眾多科研院所和企業(yè)紛紛啟動(dòng)了碳纖維研究或千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。但應(yīng)指出，雖然當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)碳纖維產(chǎn)品需求較大，但盲目發(fā)展存在很大風(fēng)險(xiǎn)，這些千噸級(jí)項(xiàng)目實(shí)施幾年以后市場(chǎng)出現(xiàn)過剩將成為必然。

國(guó)家發(fā)改委于2008～2009年組織實(shí)施高性能纖維復(fù)合材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，重點(diǎn)支持碳纖維、芳綸、高強(qiáng)高模聚乙烯纖維及其高性能復(fù)合材料的生產(chǎn)技術(shù)及關(guān)鍵裝備的產(chǎn)業(yè)化示范，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及航空航天等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，培育一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)。

在高性能碳纖維復(fù)合材料項(xiàng)目中，國(guó)家將重點(diǎn)支持千噸級(jí)高性能碳纖維和PA N原絲生產(chǎn)工藝技術(shù)，預(yù)氧化爐、碳化爐等大型關(guān)鍵設(shè)備制造，紡絲油劑、碳纖維上漿劑、預(yù)浸料等重要輔助材料開發(fā)，以及高性能樹脂基體材料開發(fā)、高性能碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化等；制定和完善高性能碳纖維生產(chǎn)、產(chǎn)品和應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

要真正實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)和整合，積極開展多學(xué)科交叉研究，聯(lián)合攻關(guān)碳纖維技術(shù)，把PAN原絲研發(fā)放在首位，堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)化和研發(fā)兩條戰(zhàn)線布局，在國(guó)產(chǎn)碳纖維的核心關(guān)鍵技術(shù)和裝備上有所突破。在材料、化工、裝備等領(lǐng)域應(yīng)抓住建造國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的契機(jī)，建立符合國(guó)際規(guī)范的中國(guó)碳纖維標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系，為將來(lái)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)應(yīng)用做好準(zhǔn)備。

 

近期在碳纖維研發(fā)與投產(chǎn)方面：

⑴?上海石化公司腈綸事業(yè)部研制開發(fā)的碳纖維12 k原絲經(jīng)后續(xù)碳化，碳纖維強(qiáng)度、模量、密度等關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到日本東麗公司T-300級(jí)碳纖維指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，為下一步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。上海石化公司腈綸事業(yè)部腈綸研究所于2005年3月成立碳纖維研室，開始了碳纖維的研發(fā)工作。利用事業(yè)部原中試聚合裝置進(jìn)行一次又一次攻關(guān)，2006年終于試制出碳纖維原絲用聚合體約1 t。這1 t聚合體相繼在東華大學(xué)、山東大學(xué)、北京化工大學(xué)的試驗(yàn)設(shè)備上完成了聚合體的酸洗、干燥、溶解、紡絲、預(yù)氧化和碳化。上海石化自有碳纖維終于誕生，碳纖維強(qiáng)度達(dá)到2.5 GPa，符合我國(guó)Ⅱ型碳纖維的指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了該企業(yè)碳纖維產(chǎn)品零的突破，并在高新技術(shù)纖維領(lǐng)域填補(bǔ)了國(guó)家空白。

從2007年4月起，上海石化腈綸部加快了碳纖維的開發(fā)步伐。該部將原中試裝置由碳纖維研發(fā)試驗(yàn)專用，科研人員在中試裝置上進(jìn)行了4個(gè)聚合配方和8個(gè)批次的紡絲試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不斷改進(jìn)方案。其間，腈綸部申報(bào)了“一種去除聚丙烯腈樹脂中堿金屬雜質(zhì)的方法”等3項(xiàng)專利，為形成上海石化自主碳纖維原絲技術(shù)做好了充分的技術(shù)準(zhǔn)備。為使試驗(yàn)裝置能滿足原絲試制的要求，

2008年5月14日，碳纖維原絲中試裝置改造啟動(dòng)。2008年11月首次投料試驗(yàn)。目前，腈綸部已在該裝置上進(jìn)行3次試驗(yàn)，試制的12 k原絲經(jīng)后續(xù)碳化，碳纖維強(qiáng)度、模量、密度等關(guān)鍵指標(biāo)，已經(jīng)達(dá)到日本東麗公司T-300級(jí)碳纖維指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。上海石化碳纖維的研制和開發(fā)，已向工業(yè)化生產(chǎn)邁出堅(jiān)實(shí)的一步。

⑵?中復(fù)神鷹碳纖維有限公司萬(wàn)噸級(jí)碳纖維一期工程，于2008年12月3日在江蘇連云港基地投產(chǎn)，形成1 000 t/a規(guī)模碳絲生產(chǎn)能力，碳纖維技術(shù)首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，打破了美、日兩國(guó)主導(dǎo)國(guó)際碳纖維市場(chǎng)的局面。“六五”以來(lái)碳纖維一直是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)并實(shí)施科技產(chǎn)業(yè)化的攻關(guān)項(xiàng)目。中復(fù)神鷹公司的前身連云港鷹游紡機(jī)公司與江蘇奧神集團(tuán)合資成立了神鷹新材料有限公司，其碳化生產(chǎn)線2007年5月投產(chǎn)，碳纖維產(chǎn)量在20 t左右。2007年10月中國(guó)建材旗下的中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)加入，3方成立中復(fù)神鷹碳纖維有限公司，新建了2 500 t/a PAN-CF原絲和1 000 t/a碳化生產(chǎn)線，從設(shè)備到生產(chǎn)百分之百實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。目前，中復(fù)神鷹已形成了3 200 t/a原絲、1 220 t/a碳絲的前后配套能力。據(jù)中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)介紹，中復(fù)神鷹的產(chǎn)品大部分提供給中國(guó)復(fù)合材料旗下生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電葉片的中復(fù)連眾公司。12月3日，中復(fù)連眾的2 MW風(fēng)電葉片也已成功下線，成為全球兆瓦級(jí)葉片單廠產(chǎn)能最大的廠家之一。雙方的合作將產(chǎn)生巨大協(xié)同作用。據(jù)介紹，中復(fù)神鷹從2009年開始攻關(guān)T700碳纖維項(xiàng)目，開工建設(shè)2 000 t/a生產(chǎn)線，在2年內(nèi)達(dá)到 3 000 t/a規(guī)模，3～5年內(nèi)達(dá)到1 萬(wàn)噸。中復(fù)神鷹的碳纖維未來(lái)也會(huì)考慮用于民用飛機(jī)生產(chǎn)。

⑶?2009年3月5日，沈陽(yáng)康平高性能碳纖維產(chǎn)業(yè)園框架協(xié)議簽約。該項(xiàng)目總投資30億元，由中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，中纖創(chuàng)業(yè)投資公司、中國(guó)恒天集團(tuán)等5家大型企業(yè)共同組建的沈陽(yáng)中恒碳纖維產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司投資建設(shè)。項(xiàng)目于5月開工建設(shè)，建設(shè)期3年。屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)PAN原絲12 500 t/a、PAN-CF 5 000 t、碳纖維預(yù)浸料400 萬(wàn) m2。

⑷?2009年3月19日，衢州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)與浙江巨鑫碳纖維有限公司簽訂投資協(xié)議，總投資約3.9 億元的巨鑫碳纖維項(xiàng)目落戶該市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。巨鑫碳纖維項(xiàng)目主要從事碳纖維原絲生產(chǎn)、纖維碳化以及復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，達(dá)產(chǎn)后年銷售額將達(dá)10億元以上。

⑸?從2002年開始，中國(guó)石油吉林石化公司先后組織4次科研攻關(guān)，針對(duì)硝酸法生產(chǎn)工藝中溶劑硝酸遇熱分解腐蝕嚴(yán)重的問題，在小試研發(fā)基礎(chǔ)上，研發(fā)出了亞砜法連續(xù)濕法紡絲技術(shù)，建成10 t/a原絲裝置。隨后，針對(duì)亞砜法原絲金屬離子含量高、線密度離散大等問題，對(duì)原絲裝置設(shè)備材質(zhì)、傳動(dòng)精度、操作環(huán)境進(jìn)行了改造，解決了聚丙烯腈原絲關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)瓶頸。針對(duì)碳纖維產(chǎn)品長(zhǎng)程線密度離散大、灰分含量高、微觀結(jié)構(gòu)差等問題，對(duì)聚合工藝及碳化工藝進(jìn)行了優(yōu)化，采用間歇聚合、堿性凝固成型、分步上油、表面處理技術(shù)，開發(fā)出了高端碳纖維產(chǎn)品。2009年5月，百噸級(jí)碳纖維裝置全面建成投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。吉林石化碳纖維產(chǎn)品主要性能指標(biāo)與日本東麗公司T300碳纖維產(chǎn)品相當(dāng)，處于國(guó)際先進(jìn)水平。該廠2009年碳纖維的產(chǎn)量將達(dá)到148 t，接下來(lái)將加快推進(jìn)千噸級(jí)、萬(wàn)噸級(jí)碳纖維產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，計(jì)劃用3～8年的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)碳纖維市場(chǎng)化和規(guī)?；?。

⑹?西安⑹?西安康本材料有限公司高強(qiáng)度HTCF-1級(jí)PAN-CF工程中試裝置于2009年7月初建成投產(chǎn)，進(jìn)入試生產(chǎn)階段，目前裝置運(yùn)行穩(wěn)定。據(jù)介紹，HTCF-1級(jí)PAN-CF項(xiàng)目總投資4.6 億元，其中一期工程20 t/a碳纖維工程化生產(chǎn)線（即中試裝置）于2007年11月在西安閻良國(guó)家航空高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地開工建設(shè)。2009年3月原絲生產(chǎn)線投料試生產(chǎn)，6月上旬碳化生產(chǎn)線成功實(shí)現(xiàn)全線貫通，打通工藝流程，產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，目前裝置運(yùn)行穩(wěn)定?？蒲腥藛T先后攻克了原料純化及紡絲液過濾技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并自主研發(fā)了聚合反應(yīng)釜等碳纖維生產(chǎn)核心設(shè)備。面對(duì)國(guó)外的技術(shù)封鎖，西安康本材料有限公司利用現(xiàn)有技術(shù)，適時(shí)進(jìn)行了高性能碳纖維工程化項(xiàng)目開發(fā)。據(jù)了解，西安康本材料有限公司依托航天四院的雄厚技術(shù)實(shí)力，積極發(fā)展碳纖維復(fù)合材料新興產(chǎn)業(yè)。該公司計(jì)劃在碳纖維工程化生產(chǎn)線建成并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，將啟動(dòng)二期工程，投資2.1 億元建設(shè)1 000 t/a碳纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2010年底建成投產(chǎn)。

⑺?2 0 0 9年8月2 6日，沈陽(yáng)中恒新材料有限公司碳纖維產(chǎn)業(yè)在沈陽(yáng)市康平縣奠基，使我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用相互脫節(jié)、分散發(fā)展的局面，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)整合與集中建設(shè)的新階段。沈陽(yáng)中恒新材料有限公司（簡(jiǎn)稱中恒公司）由中國(guó)恒天集團(tuán)、中國(guó)化纖創(chuàng)業(yè)投資有限公司、遼寧天維紡織研究建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司、揚(yáng)州惠通聚酯技術(shù)有限公司和吉研高科技纖維有限公司5家企業(yè)共同投資組建。5家企業(yè)分別在碳纖維原絲、碳化、下游制造及成套裝備生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)擁有核心技術(shù)，中恒公司的組建將有效整合產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)優(yōu)勢(shì)，大力推動(dòng)我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)重大突破。新組建的中恒公司主要從事碳纖維原絲、碳纖維及其制品，特種纖維及復(fù)合新材料的研發(fā)與銷售，同時(shí)開展化纖原輔料、金屬材料、化纖化工設(shè)備、工程技術(shù)開發(fā)及新材料產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目投資等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。一期工程將建成年產(chǎn)1 500 t國(guó)產(chǎn)化高性能PAN原絲、500 t碳絲生產(chǎn)線及360 萬(wàn)m2碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)線。經(jīng)過3～5年發(fā)展，中恒公司將建設(shè)成為我國(guó)在碳纖維生產(chǎn)、研發(fā)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈齊全的具有相當(dāng)市場(chǎng)占有率的大型科技型企業(yè)。目前我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)總體水平較為落后，在原絲質(zhì)量穩(wěn)定性、碳化爐等關(guān)鍵設(shè)備制造以及碳纖維下游制品的模具制造等方面與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大，中恒公司在今后的發(fā)展中應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)品穩(wěn)定性、生產(chǎn)低成本等方面的技術(shù)攻關(guān)，以高品質(zhì)、低成本的產(chǎn)品，滿足我國(guó)科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要。

 

5.3 發(fā)展建議

 

5.3.1 突破PAN原絲關(guān)鍵技術(shù)瓶頸

日本、美國(guó)等主要生產(chǎn)公司長(zhǎng)期以來(lái)不但對(duì)高性能特種原絲制備技術(shù)高度保密、不肯轉(zhuǎn)讓，也不出售高性能特種原絲產(chǎn)品，而且成套技術(shù)引進(jìn)的可能性小。國(guó)內(nèi)在制約碳纖維發(fā)展的諸多原因中，PAN原絲水平的落后是制約碳纖維生產(chǎn)水平提高的瓶頸，不僅影響碳纖維的質(zhì)量，而且影響其產(chǎn)量、生產(chǎn)成本和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。當(dāng)前亟待掌握高性能PA N原絲生產(chǎn)技術(shù)，搶占市場(chǎng)先機(jī)。在完善碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的前提下，盡快在PAN原絲制造工藝技術(shù)上取得突破，發(fā)展高質(zhì)量的上游產(chǎn)品生產(chǎn)線，保證碳纖維生產(chǎn)穩(wěn)定、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，從而在關(guān)鍵技術(shù)上打破了國(guó)外的封鎖與壟斷。

5.3.2 避免重復(fù)引進(jìn)和重復(fù)研究

高性能纖維是國(guó)家材料科學(xué)發(fā)展的重要制高點(diǎn)，是國(guó)家重要的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)材料，其技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用對(duì)于推動(dòng)社會(huì)發(fā)展有重要價(jià)值，決不能走以獎(jiǎng)代研的路子，而是要敢于打破國(guó)外核心技術(shù)的壟斷與封鎖，堅(jiān)定不移地走一條中國(guó)特色的自主創(chuàng)業(yè)和發(fā)展之路，不斷提高自主創(chuàng)新的能力，有重點(diǎn)地突破碳纖維產(chǎn)業(yè)化發(fā)展制約“瓶頸”，提高國(guó)產(chǎn)化先進(jìn)水平，縮小同發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，在世界高性能纖維日新月異的新形勢(shì)下盡快占有一席之地。同時(shí)要借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合，建立相關(guān)機(jī)制，把高性能纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度，使我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)能夠快速健康地發(fā)展。

 

參考文獻(xiàn)：

 

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