我國碳纖維形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，輕量化前景令碳纖維獲垂青

    由于比強度和比剛度高，而且耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電好，碳纖維廣泛應(yīng)用于航空航天、交通、醫(yī)療、能源等領(lǐng)域。碳纖維具有較強的軍民兩用屬性，我國軍用高端碳纖維仍有相當(dāng)一部分依靠進口。未來不排除會擴大限制出口范圍至具有潛在軍用價值的高端民用工業(yè)產(chǎn)品，高端碳纖維自主可控需求迫切。

    我國碳纖維形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模
    2018年國產(chǎn)碳纖維用量占到國內(nèi)碳纖維全部加工量的35%，但大部分還是依賴進口。中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平說，目前我國碳纖維已形成年產(chǎn)近萬噸的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、單線產(chǎn)能突破千噸級，突破干噴濕法紡絲工藝技術(shù)，涌現(xiàn)出了以光威復(fù)材為代表的優(yōu)秀骨干企業(yè)。

    光威復(fù)材作為國內(nèi)最大的航空航天市場碳纖維供應(yīng)商，公司形成了完整的碳纖維研發(fā)生產(chǎn)的自主知識產(chǎn)權(quán)體系，與北京化工大學(xué)、航天材料及工藝研究所等參與“863”項目“聚丙烯腈碳纖維石墨化關(guān)鍵技術(shù)研究”，實現(xiàn)了M55J級高強高模碳纖維從工藝到裝備的國產(chǎn)化制備。

    光威復(fù)材總經(jīng)理盧釗鈞說，包頭具有顯著的能源優(yōu)勢、天然的風(fēng)能資源，在此發(fā)展具有全球競爭力的大絲束低成本碳纖維產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，不但對企業(yè)盡快落實大絲束碳纖維的規(guī)劃布局、方案實施具有重要的支撐作用，還有望以碳纖維引領(lǐng)新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

    據(jù)協(xié)議，項目一期建設(shè)2000噸/年碳纖維生產(chǎn)線1條，再根據(jù)一期建設(shè)、投產(chǎn)情況及產(chǎn)能消化，最終實現(xiàn)10000噸/年碳纖維的能力。端小平說，此萬噸級碳纖維產(chǎn)業(yè)化項目，將有利于碳纖維及其復(fù)合材料相關(guān)研究成果的轉(zhuǎn)化落地，并規(guī)?；瘧?yīng)用于風(fēng)電領(lǐng)域，是國產(chǎn)碳纖維實現(xiàn)低成本化、高端化應(yīng)用的重要舉措。

    輕量化前景令碳纖維獲垂青
    在今年的CES上，來自盧森堡的Ujet首次推出了智能電動踏板車。其車架材料為包括合金和碳纖維的復(fù)合材料，這讓它的重量比鋁輕了40%。

    而備受關(guān)注的菲斯克公司首款純電動跑車EMotion，其車身由碳纖維復(fù)合材料和鋁制成。Genovation公司的GXE純電跑車的車輪也裝上了碳纖維設(shè)計，通過顯著降低非懸掛重量提高整體車輛動力和效率。

    此外，美國卡車制造商Workhorse打算啟用飛行汽車送貨系統(tǒng)HorseFly配送包裹，此次展出的N-Gen電動車型也采用了與碳纖維相關(guān)的輕質(zhì)復(fù)合材料。

    隨著諸多行業(yè)不斷探索輕質(zhì)化材料，碳纖維復(fù)合材料的需求也比以往任何時候都要大。根據(jù)市場調(diào)查公司ReportBuyer于10日發(fā)布的預(yù)測，2015年全球碳纖維市場規(guī)模為19.8億美元，預(yù)計到2022年將達到46.5億美元，年均復(fù)合增長率為11.1%，同期全球產(chǎn)量的年均復(fù)合增長率預(yù)計為13.0%。

    該公司認(rèn)為，碳纖維需求增加主要是由于風(fēng)力渦輪機、汽車、帆船及游艇、航天和國防工業(yè)等領(lǐng)域中該材料的使用量得到增加。

    但是，這種材料也存在成本高等潛在缺點。其中一個重要原因是，碳纖維通常由石油和其他昂貴的成分制成。

    不過，這可能會得到改變。美國國家可再生能源實驗室的專家們發(fā)現(xiàn)，很快就可以用植物來代替石油制造碳纖維。碳纖維由丙烯腈化學(xué)制成，研究人員設(shè)計了一種基于生物質(zhì)的丙烯腈生產(chǎn)工藝，未來有望降低成本，使得該材料可以更廣泛地用于汽車及飛機制造等領(lǐng)域。這項成果近日被發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上。