碳纖維：希冀產(chǎn)業(yè)成功起步

“目前中國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于初級階段，把碳纖維列入重點工程，有助于激發(fā)政府和企業(yè)的投資熱情，加快推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如果預(yù)定目標(biāo)能夠全部實現(xiàn)，則我國碳纖維產(chǎn)業(yè)將成功起步?！睂τ谔祭w維列入《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》重大工程這一提振人心的消息，國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略咨詢委員會副主任李克健在接受本報記者采訪時做出了上述表述。

應(yīng)用推廣極具潛力

碳纖維工程提出的目標(biāo)是，到2015年，碳纖維產(chǎn)能達到1.2萬噸，基本滿足航空航天、風(fēng)力發(fā)電、運輸裝備等需求。李克健認為，在2015年產(chǎn)能達到1.2萬噸，這個目標(biāo)實現(xiàn)難度不大，因為目前建成產(chǎn)能已接近1萬噸。如果2015年能達到1.2萬噸的產(chǎn)能水平，則基本能滿足需求。當(dāng)前國內(nèi)碳纖維應(yīng)用除軍工外，主要集中在熱場保溫、剎車片、體育休閑、建筑等領(lǐng)域。李克健說：“未來碳纖維用量增加部分將主要集中在風(fēng)電葉片、高壓輸電纜芯和汽車領(lǐng)域?！?

據(jù)李克健介紹，55米以上風(fēng)電葉片的關(guān)鍵部位必須要用碳纖維復(fù)合材料，特別是海上風(fēng)力發(fā)電全部是大功率的，粗略估計，一組葉片需要用碳纖維復(fù)合材料幾百到1200千克。高壓輸電方面碳纖維主要是用來生產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料纜芯，可有效減少輸電線下垂產(chǎn)生渦流導(dǎo)致的電流損耗，降低塔架密度和強度，目前已進行了幾萬千米的掛網(wǎng)實驗，效果非常不錯，碳纖維用量約70千克/千米。據(jù)悉，未來我國每年新增輸電線路100萬千米，老化改造線路約20萬千米，并且這個數(shù)字還在不斷增加。

在汽車方面，汽車工業(yè)正面臨資源和環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，推進汽車輕量化以降低油耗是汽車工業(yè)發(fā)展的主題，而碳纖維復(fù)材是理想的以塑代鋼材料。

設(shè)備攻關(guān)勢在必行

不過，李克健對1.2萬噸年產(chǎn)能到底有多少能變成產(chǎn)量表示擔(dān)憂。他介紹說，由于技術(shù)不過關(guān)，我國很多碳纖維裝置出現(xiàn)“趴窩”現(xiàn)象。碳纖維制備過程分為聚合、紡絲、預(yù)氧化、炭化和表面處理等多道工序，無論是工藝技術(shù)還是設(shè)備開發(fā)以及配套材料，只要有一項跟不上研制和產(chǎn)業(yè)化進程，就會最終影響到碳纖維產(chǎn)業(yè)。

目前，只有少數(shù)企業(yè)實現(xiàn)了全流程的國產(chǎn)化，但質(zhì)量如何尚待考察，大部分碳纖維裝置的關(guān)鍵設(shè)備還是依賴進口。但像預(yù)氧化爐、碳化爐等關(guān)鍵設(shè)備，因為國外始終對我們“設(shè)卡”，依靠進口則隨時面臨“禁運”風(fēng)險。不過，跟進口設(shè)備相比，國產(chǎn)設(shè)備在溫度、氣氛、張力等精度控制方面還有一定差距，導(dǎo)致產(chǎn)品不勻率上升，生產(chǎn)效率也難以提高。所以，碳纖維工程中將這些列入重要研發(fā)內(nèi)容非常有必要，這些設(shè)備的攻關(guān)勢在必行。他說：“這些關(guān)鍵設(shè)備一旦開發(fā)成功，不但可以滿足國內(nèi)需求，還可以出口，形成一個產(chǎn)業(yè)，可謂一舉兩得?！贝送?，碳纖維制備用油劑和上漿劑等關(guān)鍵原料的開發(fā)也同樣必要，這些原料目前在我國還處于研發(fā)階段，不能滿足生產(chǎn)需求。

降低成本兩條途徑

對于碳纖維工程中提出的低成本化和高端創(chuàng)新示范的目標(biāo)，李克健指出，低成本是提升碳纖維競爭力和應(yīng)用推廣的關(guān)鍵。目前12K的碳纖維產(chǎn)品，國外產(chǎn)品的售價在150～220元/千克，國內(nèi)以此價格出售難有利潤可言，甚至賠本。

對此他給出了兩條降低成本的建議，一是提高生產(chǎn)效率，同等規(guī)模的生產(chǎn)線，我國每小時產(chǎn)量僅為國外的1/3。同樣的投入，產(chǎn)出差別卻很大，售價自然難降低。二是探索原材料多元化。目前我國商業(yè)化的碳纖維生產(chǎn)原料幾乎都是聚丙烯腈基（PAN），其原料丙烯腈屬于危化產(chǎn)品，成本比較高。未來可以在瀝青基、黏膠基和木質(zhì)素基等方面加大開發(fā)，通過原料多元化來降低成本，目前已有一些企業(yè)涉足該領(lǐng)域。

此外，降低能耗也非常關(guān)鍵，目前生產(chǎn)1噸碳纖維耗電高達3萬～4萬千瓦時，國外的能耗數(shù)據(jù)尚不明確，但是這方面應(yīng)該有潛力可挖。

產(chǎn)品開發(fā)著眼高端

李克健強調(diào)：“碳纖維開發(fā)必須要著眼高端，目前高端玻璃纖維的綜合性能已經(jīng)接近T300級碳纖維，日本已經(jīng)開始淘汰T300，我們再在低端產(chǎn)品上耗費精力沒有意義。而且碳纖維下游應(yīng)用領(lǐng)域，很多工藝設(shè)備都是從國外引進，如風(fēng)力葉片、電纜芯、建筑補強等，應(yīng)用要求起點比較高，這也促使我們只能往高處走?！?

在過去的幾十年中，碳纖維攻關(guān)一直備受各方關(guān)注，但成效卻并不明顯。目前我國碳纖維生產(chǎn)企業(yè)有30多家，大部分屬于低水平重復(fù)建設(shè)，技術(shù)并不過關(guān)；規(guī)劃產(chǎn)能高達7萬～8萬噸/年，實際產(chǎn)量卻僅有2000噸左右，大部分尚達不到T300水平，不能滿足高技術(shù)產(chǎn)品要求，故銷路不暢，每年還要進口約6000～7000噸。

為避免重蹈覆轍，李克健呼吁：“新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要在政府指導(dǎo)下有序進行。國家提出的碳纖維發(fā)展方向非常正確，但要避免企業(yè)投政府所好而盲目上項目。希望相關(guān)部門做好論證和監(jiān)督工作，避免把碳纖維當(dāng)成‘政績工程’、‘面子工程’?！?/p>

來源：中國化工信息網(wǎng)　　

　　版權(quán)及免責(zé)聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀