【概要描述】 新材料之王碳纤维进口替换空间到达80% www.6300.net 2013-09-02中国工程机械信息网 导读: 高机能纤维和复合材料，是材料科学中又一块极为主要的范畴。 在这片范畴中，最具代表性的就是碳纤维。碳纤维是一种首要由碳元素构成的高机能纤维，它既具有炭素材料的固有特征，又兼备纺织纤维的柔嫩可 ...

高机能纤维和复合材料，是材料科学中又一块极为主要的范畴。

在这片范畴中，最具代表性的就是碳纤维。碳纤维是一种首要由碳元素构成的高机能纤维，它既具有炭素材料的固有特征，又兼备纺织纤维的柔嫩可加工性，是一类机能奇异、用处普遍的化工新材料，有“新材料之王”和“梦幻材料”的佳誉，普遍利用在航空航天、交通运输、体育休闲等财产。

在工信部《新材料财产“十二五”计划》中，碳纤维和以碳纤维为根本的一系列复合材料不但仅是六年夜成长重点之一，并且还被列入“十年夜重点工程”，工程方针是“到2015年，碳纤维产能到达1.2万吨，根基知足航空航天、风力发电、运输设备等需求。”

遗憾的是，当前我国碳纤维财产与国外进步前辈国度有较年夜的差距，日本、美国和德国等把握着焦点手艺，长时候对中国进行手艺封闭并构成产物垄断，导致最近几年来我国碳纤维的进口率一向保持在80%以上。

不外，在国度政策搀扶和研发投入撑持下，我国碳纤维的研发和财产化正处在汗青最好期间。

本文中要切磋的高机能纤维，首要包罗了碳纤维、芳纶和玻璃纤维等三种，和触及以上新材料出产的行业领军企业——方年夜炭素和长海股分。

碳纤维进口替换空间80%

如上所述，高机能纤维首要包罗碳纤维、芳纶、玻璃纤维等几年夜品种，此中，碳纤维因为其优良的机能和极为普遍的市场利用成为重中之重。

从碳纤维的分类看，依照原丝类型可以将碳纤维分为聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维;依照规格可以分为年夜丝束碳纤维和小丝束碳纤维;依照机能可以分为通用级碳纤维和高机能碳纤维。

碳纤维为何能成为“新材料之王”?

先来看看碳纤维的特征：碳纤维的含碳量在90%以上，呈黑色，具有强度高、比模量高(强度为钢铁材料10倍，质量唯一铝材的1/2)、质轻、耐侵蚀、耐疲惫、热膨胀系数小、磨擦系数低、耐凹凸温等优胜机能。

尤其主要的是，碳纤维是高机能复合材猜中加强基材，也就是说，碳纤维是树脂基、金属基、陶瓷基复合材料等高机能复合材料(本期查询拜访研究其他文章中会一一切磋)最主要基材。这需要从碳纤维的财产链说起。

从碳纤维财产链来看，最上游是原丝，碳纤维处在中游，而下流是碳纤维复合材料和碳纤维复合材料产物。

此中，由聚丙烯腈原丝制得的碳纤维——即聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)，出产工艺比其他方式简单，并且产物的力学机能良好，用处普遍，今朝产量约占全球碳纤维总产量的90%，占有绝对主流。

PAN-CF的出产本钱首要包罗原丝本钱、电力耗损本钱、氨气制备本钱和人工本钱等。此中原丝是碳纤维出产本钱中占比最年夜的部门，年夜约占到总本钱的50%-60%。

经由过程原丝制得的碳纤维凡是不会被零丁利用，依照分歧的配比，碳纤维一般只经由过程与树脂、金属或陶瓷等基体材料进行复合后再利用，常见的碳纤维复合材料包罗碳纤维加强树脂、碳纤维加强碳基复合材料(即C/C复合材料)、碳纤维加强金属基复合材料、碳纤维加强陶瓷基复合材料等。

下流的碳纤维复合材料利用范畴极为普遍：从全球来看，碳纤维在航天航空、体育休闲、一般工业利用比例别离为22%、17%、61%。

碳纤维财产链每级的深加工，城市发生高幅度增值。业内有如许一种说法：假如出产碳纤维的利润是1，那末加工成预浸料后的利润是2-4，而加工成复合材料的利润将是4-8。也就是说，碳纤维财产链中自上而下的每级深加工城市发生高幅度的增值。

最近几年来，碳纤维需求量连结了15%摆布的增速。机构猜测，2013年中国碳纤维需求量将到达1.66万吨，比2012年年夜幅增添47.6%，市场空间庞大。

具体来看，2010年我国碳纤维消费量约7800吨，约占世界总消费量的16%，约85%依靠进口。不外，我国碳纤维消费范畴以中低真个体育休闲为主，占比65%，而高端范畴航空航天的利用只占4%;依照2011年国内消费量1万吨、国内产量2000吨计较，进口量约为8000吨，也就是说，今朝我国碳纤维进口依靠度约为80%，进口替换空间庞大。

碳纤维前景无疑一片光亮，但我国碳纤维成长却照旧仍重而道远。

从碳纤维的汗青来看，世界碳纤维材料研究始在2爱游戏0世纪60，而碳纤维材料的工业化出产则最先在20世纪70年月，并在2004年今后处在急速扩大的状况。

我国也在20世纪60年月最先研究碳纤维，根基与国外同步，但成长却很是迟缓，研制和出产程度年夜约相当在国外上世纪70年月末期程度，掉队国外进步前辈程度30年以上。

碳纤维的出产与其他良多新材料类似，都具有工艺流程长、手艺要害点多的特点，是一种多学科、多手艺的集成工艺，出产手艺壁垒很高。今朝，世界碳纤维手艺首要把握在日本东丽公司、东邦公司和三菱人造丝公司手中，这3家企业手艺严酷保密。

而今朝我国碳纤维的出产，面对着原丝质量不外关、出产本钱高、出产线范围小和产物质量有待提高档问题。以12K的碳纤维产物为例，国外产物当前的市场发卖价钱年夜约在150-220元/kg，而良多国内企业的出产本钱都在这个价钱之上。

国内触及碳纤维财产链出产的上市公司，首要有上游原丝出产企业奇峰化纤、S上石化，碳纤维出产企业方年夜炭素、中钢吉炭、金发科技，下流复合材料产物出产企业博云新材、三普药业等。

别的两种主要的高机能复合纤维是芳纶和玻璃纤维。此中，芳纶包罗同位芳纶、对位芳纶等产物，手艺含量高，是传统氨纶材料的进级替换品。国内市场上，泰和新材是芳纶产物的龙头企业。玻璃纤维行业相对成熟，不外国内年夜大都企业都还逗留在出产低级的玻纤纱阶段，长海股分具有玻璃纤维上中下流比力完全的财产链和配套，最值得存眷和跟踪。

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• 作者：博鱼
• 来源：集团新闻
• 发布时间：2024-08-01
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