產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口 技術(shù)不精絆住我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)

一邊是產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口，一邊是裝置開工不足兩成――技術(shù)不精絆住碳纖維產(chǎn)業(yè)的腳

　　2014年，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能利用率不足20%。與之形成鮮明對(duì)比的是，去年國(guó)內(nèi)碳纖維用量高達(dá)15000噸左右，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。在日前舉行的2015石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)上，業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，產(chǎn)能利用率低的主要問題是我國(guó)碳纖維生產(chǎn)工藝及核心裝備水平不高，產(chǎn)品單一且成本高，上下游產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重脫節(jié)。針對(duì)這些問題，碳纖維行業(yè)需要在工藝和設(shè)備研發(fā)上下大力氣，同時(shí)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)碳纖維生產(chǎn)商與應(yīng)用企業(yè)的合作，推動(dòng)碳纖維產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

絆腳石一 工藝裝備水平低

中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)有限公司科技管理部工程師張婧在報(bào)告中指出，近10年來，我國(guó)碳纖維制備與應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從無到有的轉(zhuǎn)變，初步建立起了國(guó)產(chǎn)碳纖維制備技術(shù)研發(fā)、工程實(shí)踐和產(chǎn)業(yè)建設(shè)的較完整體系。截至2014年底，我國(guó)已擁有碳纖維生產(chǎn)企業(yè)近40家，理論設(shè)計(jì)總產(chǎn)能達(dá)到1.96萬噸。其中，已建成6條千噸級(jí)生產(chǎn)線（含配套原絲生產(chǎn)能力），7條500噸級(jí)生產(chǎn)線（含配套原絲生產(chǎn)能力），擁有千噸級(jí)以上規(guī)模生產(chǎn)線的企業(yè)4家，主要產(chǎn)品為12K及以下小絲束PAN基碳纖維。2014年，我國(guó)碳纖維產(chǎn)量約2600噸，不足設(shè)計(jì)產(chǎn)能的20%。

2014年，我國(guó)碳纖維的總需求量在15000噸左右，體育休閑領(lǐng)域約占60%，其次是建筑補(bǔ)強(qiáng)和電纜芯，分別占9%和8%。由此可見，我國(guó)碳纖維產(chǎn)量低，并非是因?yàn)橄掠涡枨蟛蛔?。張婧分析，我?guó)碳纖維產(chǎn)能利用率不高是由多方面因素導(dǎo)致的。

首先，碳纖維生產(chǎn)工序復(fù)雜，從聚合、紡絲，到氧化、碳化、表面處理等，任何一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)出了問題，都可能影響碳纖維的性能。我國(guó)原絲生產(chǎn)工藝單一，普遍采用的是DMSO一步濕法紡絲工藝路線，產(chǎn)品同質(zhì)化，不能形成互補(bǔ)效應(yīng)。

其次，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能分散、生產(chǎn)線規(guī)模小、開車率低，多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)能僅為百噸級(jí)甚至低于百噸級(jí)，且受制于資金、成本、市場(chǎng)等因素，裝置多數(shù)處于停車狀態(tài)。

再次，碳纖維對(duì)裝備的依賴度較高，碳纖維技術(shù)落后在一定程度上也是裝備水平低的結(jié)果。國(guó)內(nèi)碳纖維裝備研發(fā)起步較晚，自主研發(fā)能力弱，設(shè)備與生產(chǎn)工藝適應(yīng)性差，自主設(shè)計(jì)或國(guó)內(nèi)采購的設(shè)備在加工精度、設(shè)計(jì)方面存在較大差距。國(guó)內(nèi)仍不具備成熟的高溫蒸汽牽伸機(jī)、大型預(yù)氧化爐、寬口徑高溫碳化爐、高溫石墨化爐、卷繞機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)和制造實(shí)力。目前，大部分廠家采用的是進(jìn)口設(shè)備，由于工藝的不確定性，造成設(shè)備對(duì)工藝的保障能力不足，這在一定程度上阻礙了工藝進(jìn)步。

絆腳石二 產(chǎn)品單一成本高

碳纖維的技術(shù)和裝備水平不高，導(dǎo)致我國(guó)碳纖維品種單一，且成本高。目前，我國(guó)只有T300級(jí)和少量的T700級(jí)產(chǎn)品；在高強(qiáng)中模和高模石墨纖維方面還只是停留在試驗(yàn)和試生產(chǎn)階段，沒有成熟的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。目前國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品性能穩(wěn)定性差，只能應(yīng)用在體育休閑用品和低端的建筑補(bǔ)強(qiáng)市場(chǎng)，不能滿足高端領(lǐng)域需求，導(dǎo)致航空、航天等領(lǐng)域所用的碳纖維多依靠進(jìn)口。

而且，由于缺乏規(guī)模效應(yīng)，裝置運(yùn)行穩(wěn)定性差，加上產(chǎn)品合格率低等原因，國(guó)產(chǎn)碳纖維成本普遍較高，一般在150元/千克以上，但目前國(guó)內(nèi)T700級(jí)碳纖維市場(chǎng)售價(jià)普遍只有120元/千克。成本與售價(jià)的這種倒掛，嚴(yán)重打擊了國(guó)內(nèi)碳纖維廠商的生產(chǎn)積極性。

絆腳石三 生產(chǎn)與應(yīng)用相脫節(jié)

目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式也阻礙了國(guó)產(chǎn)碳纖維的應(yīng)用。我國(guó)碳纖維應(yīng)用是獨(dú)立于碳纖維制備技術(shù)而發(fā)展起來的，碳纖維上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)，甚至產(chǎn)品研發(fā)出來之后還不知道能應(yīng)用到哪個(gè)領(lǐng)域。碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用對(duì)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的牽引力不足。

張婧表示，國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料在高端制品和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用受到制約。

據(jù)悉，國(guó)外碳纖維生產(chǎn)企業(yè)通過與汽車、航空航天等重要應(yīng)用領(lǐng)域生產(chǎn)商建立廣泛的合作開發(fā)和穩(wěn)定的供求關(guān)系，構(gòu)建了完整的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈。例如，日本碳纖維企業(yè)與美國(guó)波音公司和法國(guó)空客公司合作，波音B787和空客A380飛機(jī)上大量使用碳纖維復(fù)合材料；德國(guó)西格里公司與寶馬聯(lián)合開發(fā)汽車用復(fù)合材料，利用碳纖維材料代替鋼鐵車身。國(guó)外碳纖維產(chǎn)業(yè)的這種上下游結(jié)合的發(fā)展模式，值得我國(guó)借鑒。

來源：中國(guó)化工報(bào)

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