碳纖維是一種性能優(yōu)異的戰(zhàn)略性新材料，近年來，我國碳纖維產(chǎn)業(yè) 化進(jìn)程快速推進(jìn)，成為少數(shù)幾個可以生產(chǎn)碳纖維的國家。但是發(fā)達(dá) 國家重點(diǎn)企業(yè)壟斷了全球市場并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，相比之下我國碳纖 維產(chǎn)業(yè)仍然存在較大差距。總結(jié)先進(jìn)國家的成功經(jīng)驗(yàn)，找到影響我 國碳纖維行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，是行業(yè)突破的前提條件。
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我國碳纖維行業(yè)整體處于起步階段，關(guān)鍵技術(shù)裝備以及產(chǎn)品穩(wěn)定性與發(fā)達(dá)國家還存在一定差距。對碳纖維行業(yè)進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，總結(jié)先進(jìn)國家的成功經(jīng)驗(yàn)，提出適合我國碳纖維行業(yè)的發(fā)展思路和政策建議，有助于行業(yè)實(shí)現(xiàn)突破，對于保障國家重大工程以及國防科工的發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義。 123456

從戰(zhàn)略高度看待碳纖維業(yè)發(fā)展

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碳纖維是一種性能優(yōu)異的戰(zhàn)略性新材料，密度不到鋼的1/4、強(qiáng)度是鋼的5-7倍，并且具有耐高溫、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備、交通運(yùn)輸、體育休閑等領(lǐng)域。　　　　碳纖維行業(yè)發(fā)展需要集成化工、紡織、冶金、材料、裝備等多領(lǐng)域的技術(shù)和工藝，可以有效帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和下游產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。碳纖維行業(yè)的發(fā)展水平可以體現(xiàn)一個國家的工業(yè)基礎(chǔ)、研發(fā)實(shí)力和管理水平。 123456

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ) 123456

碳纖維是為了滿足軍事領(lǐng)域?qū)Ω魺帷⒛蜔g、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的需求而開發(fā)的，是典型的軍民兩用材料，在航空航天、衛(wèi)星導(dǎo)彈、武器裝備等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，可以滿足先進(jìn)武器裝備對材料性能指標(biāo)的要求，在實(shí)現(xiàn)武器輕量化和節(jié)能化方面有著重要的作用。如美國B1、B2、F22、F117等隱型戰(zhàn)機(jī)大量使用碳纖維材料;國產(chǎn)戰(zhàn)斗機(jī)、神州飛船也需要高性能碳纖維復(fù)合材料制備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件。碳纖維是國防現(xiàn)代化建設(shè)不可或缺的關(guān)鍵材料之一。

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按《新材料“十二五”發(fā)展規(guī)劃》統(tǒng)計(jì)，“十二五”期間，我國風(fēng)電新增裝機(jī)6000萬千瓦以上，新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量將超過50萬輛，大型客機(jī)等航空航天裝備的復(fù)合材料應(yīng)用比重將大幅增加。碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用是風(fēng)電大型化、輕量化的必然趨勢，是新能源汽車實(shí)現(xiàn)減重、提高行駛里程的關(guān)鍵，可以大幅提高大型客機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。另外，碳纖維在壓力容器、建筑補(bǔ)強(qiáng)、輸電電纜、高鐵設(shè)備等工業(yè)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。 本文來自123

碳纖維行業(yè)的發(fā)展不僅能夠滿足國民經(jīng)濟(jì)和重大工程對高性能材料的需求，還可以推動石化化工、紡織化纖等傳統(tǒng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級，帶動下游的航空航天、機(jī)械設(shè)備、能源交通等行業(yè)的發(fā)展，可以推動上下游產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，形成上下游產(chǎn)業(yè)相互促進(jìn)、互相推動的格局。碳纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用，可以提高設(shè)備、裝備的安全性，實(shí)現(xiàn)輕量化，提高燃油的經(jīng)濟(jì)性，減少有毒有害氣體排放。 123456

日美企業(yè)產(chǎn)量占全球八成以上 本文來自123

1974年，日本東麗公司開始生產(chǎn)T300級和M40級碳纖維，之后美、英、德等國也相繼掌握了生產(chǎn)技術(shù)。碳纖維早期主要用于航空航天和導(dǎo)彈等軍事裝備。隨著碳纖維性能不斷提升和低成本化的發(fā)展，在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐步占據(jù)主導(dǎo)地位。 內(nèi)容來自123456

2011年，全球聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)能約9.8萬噸，產(chǎn)量約6萬噸，保持了年均約18%的增長速度。日本的產(chǎn)能占世界57%，美國占24%。世界生產(chǎn)PAN基碳纖維的重點(diǎn)企業(yè)約10家，日本東麗、東邦、三菱、美國赫氏、卓爾泰克、氰特是碳纖維主要生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)量占世界80%以上，其中日本東麗公司處于世界領(lǐng)先地位，獨(dú)家壟斷高端碳纖維市場。2011年全球碳纖維消費(fèi)量超過5萬噸，其中工業(yè)應(yīng)用約占60%，包括壓力容器、汽車部件、風(fēng)電、電子材料和石油、天然氣設(shè)備等，其次航空航天約占20%，體育休閑器材約占20%。

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從發(fā)展趨勢看，隨著碳纖維趨于高性能化，加之成本和價格不斷下降，民用工業(yè)用量將繼續(xù)保持快速增長，航天航空和體育休閑用量將穩(wěn)定增加。據(jù)行業(yè)預(yù)測，到2015年，世界碳纖維產(chǎn)能將達(dá)到15萬噸/年，產(chǎn)量約9.5萬噸，消費(fèi)量約8萬噸?？鐕緦⒉粩鄶U(kuò)大產(chǎn)能，鞏固其壟斷地位，到2015年，日本東麗計(jì)劃將產(chǎn)能從目前的1.9萬噸/年增至2.7萬噸/年。新興國家的很多企業(yè)也不斷進(jìn)入碳纖維領(lǐng)域，如土耳其阿克薩、印度凱馬奧思凱、韓國曉星、泰光和沙特沙比克等公司都加大了碳纖維產(chǎn)業(yè)的投資。

我國產(chǎn)業(yè)鏈初步建立

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長期以來，日、美等發(fā)達(dá)國家在碳纖維高端產(chǎn)品、技術(shù)裝備等方面對我國進(jìn)行封鎖或限制性管理。自上世紀(jì)60年代以來，我國對碳纖維技術(shù)進(jìn)行了積極的探索，但產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程十分緩慢。進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國碳纖維行業(yè)取得了一系列重大突破，打破了國外的技術(shù)封鎖，建立了國產(chǎn)化主流技術(shù)，初步建立起技術(shù)研發(fā)、工程化研究和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的行業(yè)格局。特別是近年來，建立了國家級的研發(fā)平臺，工程化技術(shù)日益成熟，千噸級工業(yè)化裝置陸續(xù)建成并投產(chǎn)，初步建立了從原絲、碳纖維到復(fù)合材料及下游制品全產(chǎn)業(yè)鏈，為加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了較好的基礎(chǔ)。

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2012年，我國碳纖維產(chǎn)能約1.2萬噸，在建產(chǎn)能約6300噸，產(chǎn)量約2550噸，開工率約22%，表觀消費(fèi)量約1萬噸，進(jìn)口碳纖維約8600噸。我國碳纖維應(yīng)用以體育休閑為主，約占60%，航空航天和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用占比較低。我國碳纖維生產(chǎn)企業(yè)約26家，分布在14個省區(qū)市，江蘇、吉林、遼寧比較集中。其中，具有千噸級(以12K計(jì))規(guī)模的企業(yè)有4家，分別是山東威海拓展、中復(fù)神鷹、江蘇恒神和中國化工。從資本構(gòu)成看，碳纖維生產(chǎn)企業(yè)既包括央企和上市公司，又包括民企和股份公司等。從企業(yè)原來從事行業(yè)看，既包括與碳纖維生產(chǎn)技術(shù)密切相關(guān)的石化、化纖、紡織機(jī)械，又包括煤化工、工程塑料、冶金等。從技術(shù)來源看，碳纖維企業(yè)各具特色，包括：中石油吉化長期以自主研發(fā)為主;江蘇恒神以引進(jìn)為主，既引進(jìn)國外先進(jìn)的設(shè)備，又注重從國內(nèi)外引進(jìn)人才;中國化工收購英國Courtaulds公司，部分引進(jìn)原絲技術(shù);常州中簡、河南永煤和中科院揚(yáng)州中心的技術(shù)來自于中科院山西煤化所，浙江先泰的生產(chǎn)技術(shù)來自于中科院寧波材料所，北京化工大學(xué)同樣是行業(yè)重要的技術(shù)支撐力量。

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