我国碳纤维产业发展趋势及建议

      内容提示：“十二五”期间，我国碳纤维产业需要进一步提高完善高性能P A N原丝生产技术，发展高质量的上游产品生产线，为我国自主稳定生产优质高性能碳纤维提供保证。
     
“十二五”期间，我国高性能碳纤维产品市场发展较为迅速，整体行业将处于一个上升发展的阶段。但是，由于我国碳纤维行业缺乏自主知识产权的核心产业化技术，低端碳纤维产品将面临市场供大于求的市场格局，许多中低端产品的生产企业生存前景堪忧。

      1.提高高性能PAN原丝生产技术

      制约国内碳纤维行业发展的诸多因素中，P A N原丝水平落后是制约碳纤维生产水平提高的瓶颈。

      P A N原丝要求高纯度、高强化、细旦化、致密化和均匀化。目前，国内原丝在纯度、强度和均质化方面与国外产品之间仍存在一定的差距，导致国产碳纤维强度低、均匀性差、稳定性差、毛丝多。

      P A N原丝的生产技术是关键性技术，技术难度主要表现在P A N原丝的喷丝工艺、丙烯腈聚合工艺、丙烯腈与溶剂及引发剂的配比等。目前，世界碳纤维技术主要掌握在日本的东丽公司、三菱人造丝公司和东邦公司，技术严格保密。

      美国赫氏公司（H e x c e l）、阿莫科（A m o c o）和卓尔泰克（Z o l t e k）等公司及其他碳纤维企业目前处于成长阶段，生产工艺也正在不断完善。

      “十二五”期间，我国碳纤维产业需要进一步提高完善高性能P A N原丝生产技术，发展高质量的上游产品生产线，为我国自主稳定生产优质高性能碳纤维提供保证。

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      2.进一步提升相关技术和装备的自主创新能力

      “十二五”期间，我国碳纤维生产工艺技术重点在预氧化和碳化工艺方面寻求更大的突破，同时完善相关装备的工业化研究。

      在工艺技术领域，将P A N原丝预处理、炉体改装和后处理等多种新工艺综合运用于碳纤维的制备也是今后的研究方向。

      在相关装备领域，未来一段时间的开发方向是完善新型预氧化炉，完善高频负压等离子加热炉、流态化预氧化炉、强恒定磁场下碳化炉等新型炉体以及新型预氧化和碳化装置。目前，国产碳化炉采用碳化硅（高温环境下抗负荷强度低）作为发热体，操作温度在1400℃以下，无法实现1500℃的最佳操作工艺，不能制作大尺度工业规模碳化炉。国外严格限制对我国出口石墨材料1800℃大型高温碳化炉，中等规模碳化炉进口成本较高，导致装置的建设成本过高，与进口产品的竞争能力较弱。

      3.积极发展碳纤维循环利用产业

      碳纤维复合材料废弃物主要由碳纤维、基体树脂等主体材料组成，皆为不可再生资源，充分循环再利用碳纤维复合材料废弃物可在一定程度上减小碳纤维的进口量，与我国可持续发展国策相适应，又符合未来低碳经济的发展趋势，具有显著的社会经济效益。

      结语：在快速发展的国内市场需求的驱使下，碳纤维在未来几年将仍是研究机构和生产企业的投资热点。投资方要充分考虑碳纤维产品生产工艺流程长、工艺技术控制点较多、连续稳定生产和相关设备制造等难度较大等因素，以及2015年前后我国低端碳纤维产品市场供给将出现过剩的情况，了解碳纤维项目在资金、技术以及后期市场开发等方面存在的诸多不确定风险因素，以便更加理性、科学地进行投资决策。