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国内碳纤维行业发展现状

来源:江苏优培德复合材料秒速时时彩 发布时间:2017-08-31 15:16:49 浏览人次:717

1.产业技术现状

在国家科技和产业化示范计划支持下,近10年来我国碳纤维制备与应用技术,实现了从“无”到“有”的转变,出现了前所未有的产业化建设高潮,初步建立起国产碳纤维制备技术研发、工程实践和产业建设的较完整体系,产品质量不断提高,碳纤维及其复合材料技术发展速度明显加快,有效缓解了国防建设重大工程对国产高性能碳纤维的迫切需求,部分型号用碳纤维及其复合材料的国产化自主保障问题基本解决。

目前,T300级碳纤维已实现千吨级产业化,产品成功应用于航空航天和装备,民用市场正在推广;T700级碳纤维千吨级生产线已经建成,产品进入应用考核;国产T800级高强中模碳纤维吨级线建成并已批量生产;高模及高模高强碳纤维的产业化仍为空白,其工程化制备关键技术急需突破;更高等级的高强中模和高强高模碳纤维制备关键技术亟待攻关。

截至2014年底,我国已拥有碳纤维生产企业近40家,理论设计总产能达到1.96万t。已建成6条千吨产能(含配套的原丝生产能力)、7条500t产能的碳纤维生产线(含配套的原丝生产能力),拥有千吨级以上规模生产线的企业4家,五百吨级的企业(或企业联合体)5家,主体产品为12K及以下的小丝束PAN基碳纤维。

据统计,2007年以来,国内碳纤维产量逐年增加,从2007年的约200t,增加到2014年的约2 600t,但产能释放能力弱的问题依然非常突出,2014年的碳纤维实际产量不足设计产能的20%。一方面,我国碳纤维企业普遍开工不足、设备闲置、产能浪费,生产 成本居高不下;另一方面,受国际碳纤维行业巨头的蓄意压制,碳纤维售价一跌再跌,甚至跌至成本以下,碳纤维企业面临着生产越多亏损越多的局面。目前,我国碳纤维企业长期面对“内忧外患”困扰,几乎全部处于亏损状态,大部分企业只能减产甚至停产,生存状况不容乐观。

2.存在的主要问题

目前,我国碳纤维技术、设备、品种和性能等方面还处于起步阶段,与发达国家相比仍有较大差距,无论产量、质量均有待进一步提高。存在的主要问题包括:

(1)重复建设多,产能利用率低

全球具有国际竞争力的9大碳纤维制造商中,日本3家,美国2家,而在近几年中,我国碳纤维产业在国家政策的引导下,各地的碳纤维项目如同雨后春笋般纷纷上马,导致目前我国的碳纤维企业超过30家。投资建设的企业不少,但同时同质化发展的低水平投资现象居多,又由于自主创新能力不足,导致产能规模小、利用率低、竞争力弱,严重制约了碳纤维产业的健康发展。

(2)技术相对落后,产品质量差

我国碳纤维产业目前相当于国外碳纤维企业20世纪80年代的水平,缺乏具有自主知识产权的核心生产技术,工艺技术的多元化体系建设尚不完善,原丝生产的技术路线单一,生产工艺稳定性差,生产过程能耗、物耗偏高,成本居高不下。

同时,国产碳纤维产业创新团队力量不足,原始创新能力相对较弱,导致国产碳纤维表现出产品性能稳定性、可靠性差,与树脂产品复配的应用工艺性差,好的产品产业化水平低,与国际同类产品差距显著。

(3)部分关键装备落后,设计制造能力有待突破

目前,国内缺乏大型专用生产设备的设计制造能力,对引进装备的二次改造能力也不强。尽管一些企业已开始装备国产化的研究,但自主设计、制造能力相对较弱,装备的工艺适应性、系统可靠性和控制水平等方面与进口设备仍有较大差距,使得碳纤维综合指标协调与可控性不高。因此,缺乏大型专业装备的设计制造能力也成为我国碳纤维产业面临的主要问题之一。

(4)差别化专用上浆剂有待进一步国产化

目前,国内所用的上浆剂大部分为水性乳液型上浆剂,以环氧树脂为主,品种较少,不能满足国产碳纤维应用日益发展的要求。不匹配的上浆剂会使碳纤维出现毛丝较多、脆性增大、灰份含量高等问题,降低了使用性能。因此,我国急需开发出包括热塑性树脂上浆剂在内、适合国产碳纤维的多系列上浆剂类型,进一步研发耐湿热老化、耐高温等领域的差别化、专用上浆剂,完善、改进上浆工艺,以满足不同领域碳纤维复合材料加工制造的实际要求。

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