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35 | 宜興市瑞邦高性能纖維制品有限公司 |
36 | 四川省新萬(wàn)興碳纖維復(fù)合材料有限公司 |
37 | 河南永煤碳纖維有限公司 |
38 | 宜興市恒通碳纖維織造有限公司 |
39 | 嘉興中寶碳纖維有限責(zé)任公司 |
40 | 安徽佳力奇碳纖維科技股份公司 |
41 | 江蘇天鳥高新技術(shù)股份有限公司 |
42 | 江蘇蘇通碳纖維有限公司 |
43 | 方大江城碳纖維有限公司 |
44 | 西安康本材料有限公司 |
45 | 濟(jì)寧科能新型碳材料科技有限公司 |
46 | 吉林市吉研高科技纖維有限責(zé)任公 |
47 | 大連興科碳纖維有限公司 |
48 | 吉林市神舟炭纖維有限責(zé)任公司 |
49 | 遼寧百盈碳纖維有限公司 |
50 | 蘇州挪恩復(fù)合材料有限公司 |
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黑色黃金,材料之王
碳纖維被譽(yù)為“黑色黃金”。碳纖維具有優(yōu)異的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,其耐高溫性居所有化纖之首,是制造航空航天等高技術(shù)器材的優(yōu)良原料;碳纖維耐摩擦磨損,是目前最好的剎車制動(dòng)材料,國(guó)際上大多數(shù)大型民用飛機(jī)和軍用飛機(jī)均采用碳纖維復(fù)合材料飛機(jī)剎車副;碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料可有效增強(qiáng)陶瓷的韌性,改變陶瓷脆性斷裂形態(tài),阻止裂紋在陶瓷基體中迅速傳播……
碳纖維是國(guó)防武器裝備以及衛(wèi)星、飛船等高技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性原材料,在能源、建筑、交通運(yùn)輸、海洋工程等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景,是當(dāng)之無愧的“材料之王”。
新的動(dòng)力
汽車輕量化是碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)勢(shì)新動(dòng)力。
20世紀(jì)70年代,美國(guó)和日本開始將碳纖維用于商業(yè)化——美國(guó)用碳纖維制造高爾夫球棒,日本用碳纖維制造釣魚竿;80年代早期,碳纖維開始廣泛地被應(yīng)用在航空領(lǐng)域;1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后,航空業(yè)衰退,對(duì)碳纖維的需求增長(zhǎng)也趨緩;90年代中后期,工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用開始成為碳纖維需求的增長(zhǎng)點(diǎn)。近年來,隨著全球范圍內(nèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的關(guān)注、對(duì)節(jié)能減排的重視,新能源汽車迎來發(fā)展機(jī)遇,這也為碳纖維復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于汽車輕量化打開了通路。
新能源汽車相較于傳統(tǒng)汽車,在節(jié)能減排方面,必須具備更大的優(yōu)勢(shì)。碳纖維具有高強(qiáng)度,將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于汽車車身,可減輕車體質(zhì)量達(dá)40%-60%。降低自重,可減少汽車能耗、降低充電頻率、延長(zhǎng)續(xù)航里程、延長(zhǎng)電池使用壽命;復(fù)合材料在發(fā)生碰撞時(shí)闡釋的碎片較少,也提高了汽車的安全性。汽車的外觀覆蓋件、轉(zhuǎn)向架、車廂、內(nèi)飾、設(shè)備艙、摩擦材料、電池盒等都可以使用碳纖維復(fù)合材料,目前來看,這對(duì)新能源車而言是再好不過的選擇。此外,各個(gè)國(guó)家和地區(qū)嚴(yán)格的車輛燃料標(biāo)準(zhǔn)和二氧化碳排放法規(guī),也促使新能源車選擇碳纖維復(fù)合材料。
美中不足的是,碳纖維復(fù)合材料不是想用就能用。碳纖維材料可謂汽車界的“奢侈品”。一般汽車用鋼每噸約2000元,而汽車用碳纖維每噸近20萬(wàn)元。這為新能源車的發(fā)展提出了更高的要求,同時(shí)也為碳纖維產(chǎn)業(yè)帶來了新的機(jī)遇和動(dòng)力。
此外,風(fēng)電領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求也有所增長(zhǎng)。風(fēng)能作為一種清潔能源,近年來得到了快速發(fā)展。用碳纖維復(fù)合材料制成的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的槳葉,強(qiáng)度高、重量輕,是風(fēng)力發(fā)電的理想材料。在風(fēng)電葉片大型化的驅(qū)動(dòng)下,碳纖維在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用有望進(jìn)一步增大。
新的格局
碳纖維按產(chǎn)品規(guī)格可分為宇航級(jí)(小絲束)和工業(yè)級(jí)(大絲束)。小絲束碳纖維工藝水平、生產(chǎn)成本相對(duì)較高,綜合性能更好,主要應(yīng)用于國(guó)防軍工、航空航天、衛(wèi)星導(dǎo)彈以及休閑體育用品領(lǐng)域,小絲束的產(chǎn)能主要集中在日本,日本的東麗公司目前依然是全球碳纖維領(lǐng)域的領(lǐng)航者。大絲束碳纖維工藝水平、生產(chǎn)成本都比較低,主要應(yīng)用于工業(yè)及民用領(lǐng)域,產(chǎn)能主要在歐美。
我國(guó)從20世紀(jì)60年代后期開始研制碳纖維,但是在過去很長(zhǎng)一段歷史時(shí)期內(nèi),我國(guó)的碳纖維產(chǎn)業(yè)都處于相對(duì)落后的狀態(tài),不管是技術(shù)水平、生產(chǎn)能力還是產(chǎn)品質(zhì)量,都與國(guó)外先進(jìn)水平有著較大的差距。
從2000年開始,國(guó)內(nèi)廠商對(duì)碳纖維的研發(fā)投入不斷加大,我國(guó)的碳纖維產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期。2013年10月,工信部發(fā)布《加快推進(jìn)碳纖維行業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》,提出到2020年我國(guó)碳纖維技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力達(dá)到國(guó)際水平,碳纖維品種基本滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防科技工業(yè)的需求,該計(jì)劃有效促進(jìn)了我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著《中國(guó)制造2025》、“十三五”規(guī)劃的逐步實(shí)施,我國(guó)的碳纖維產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和生產(chǎn)力水平有了明顯的進(jìn)步,國(guó)內(nèi)一大批具備核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的碳纖維企業(yè)已經(jīng)嶄露頭角。
2014年末,中國(guó)從事碳纖維生產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)注冊(cè)30多家,有25家建成了碳纖維或原絲生產(chǎn)線。2016年2月,哈爾濱天順化工科技開發(fā)有限公司完成T700級(jí)碳纖維碳化中試生產(chǎn)線及工藝研究;2016年5月,中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司千噸級(jí)T800原絲生產(chǎn)線投產(chǎn)。2017年5月,國(guó)產(chǎn)C919大型客機(jī)首飛,這是民用大型客機(jī)首次大面積使用碳纖維材料,機(jī)身近15%為樹脂基碳纖維材料,而傳統(tǒng)大型客機(jī)中碳纖維材料的使用率只有1%左右。2018年,中復(fù)神鷹百噸級(jí)T1000碳纖維生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)投產(chǎn),標(biāo)志著我國(guó)高性能碳纖維再上一個(gè)新臺(tái)階,解決了國(guó)家對(duì)高端材料的急需;光威復(fù)材研制的T700級(jí)碳纖維產(chǎn)品通過航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用驗(yàn)證,打破了國(guó)外高性能碳纖維對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)的長(zhǎng)期壟斷。
綜合來看,雖然全球范圍內(nèi)的碳纖維需求在持續(xù)增長(zhǎng),但是在未來一段時(shí)期內(nèi),隨著我國(guó)碳纖維技術(shù)水平、產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)率的提高,國(guó)內(nèi)的有效供給增加,我國(guó)的碳纖維產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng),全球的碳纖維市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將有所加劇,或?qū)⒊霈F(xiàn)供過于求、產(chǎn)能閑置比例攀高的局面。這有可能帶來全球范圍內(nèi)碳纖維產(chǎn)品價(jià)格的進(jìn)一步下降。
新的挑戰(zhàn)
總體來說,目前全球的碳纖維產(chǎn)業(yè)依然處于“日美壟斷、中國(guó)成長(zhǎng)”的階段。
近年來,我國(guó)的碳纖維需求持續(xù)增加,但是對(duì)于進(jìn)口的依賴度超過80%。2019年1-3月,我國(guó)碳纖維進(jìn)口量達(dá)848.32噸,同比2018年1-3月增長(zhǎng)9%,預(yù)計(jì)2019年全年進(jìn)口量將超過3500噸,而2020年預(yù)計(jì)中國(guó)碳纖維需求量達(dá)到 27000噸。
雖然我國(guó)的碳纖維產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和產(chǎn)量方面都取得了很大的進(jìn)步,具備了一定的產(chǎn)能,但產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)率低,且國(guó)內(nèi)的碳纖維產(chǎn)品品質(zhì)還是相對(duì)較低,出現(xiàn)了低端產(chǎn)能過剩、高端供應(yīng)不足的狀況。另一方面,由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和出口限制,我國(guó)的碳纖維長(zhǎng)期處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。
碳纖維的裝備的依賴程度較高,裝備水平極大地影響著高端碳纖維產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,國(guó)內(nèi)碳纖維技術(shù)和產(chǎn)品的落后在一定程度上也是裝備水平低的結(jié)果。另一方面,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的低端碳纖維產(chǎn)品又受到國(guó)外的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng),國(guó)內(nèi)企業(yè)多處于虧損狀態(tài),產(chǎn)能不能有效釋放。
眾所周知,日本的東麗公司可謂如今的碳纖維“霸主”,但少有人知,東麗公司從成立到盈利,經(jīng)歷了近50年的歷程。直到2003年,東麗拿到了美國(guó)波音為期50年的訂單,才終于奠定了其在碳纖維領(lǐng)域的霸主地位。而碳纖維行業(yè)T700、T800、T1000等一系列的稱謂,其實(shí)是東麗公司碳纖維產(chǎn)品的型號(hào),但今天已成為了碳纖維的強(qiáng)度標(biāo)桿。
這是一種令人震撼的力量,堅(jiān)持和格局。這樣的精神,令人肅然起敬。
反觀國(guó)內(nèi)的碳纖維產(chǎn)業(yè),路漫漫其修遠(yuǎn)兮。