碳纖維是一種具有高強度、抗摩擦和耐腐蝕性能的先進增強材料,廣泛應用于航空航天、能源裝備、交通運輸、體育休閑等領域。然而,長期以來,高端碳纖維復合材料技術一直被發達國家所壟斷。為了擺脫核心技術受制于人的局面,我國自2000年起大力發展碳纖維產業,并將其列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。根據“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要,我國還將在碳纖維復合材料領域開展協同應用試點示范和加強碳纖維及其復合材料的研發應用。

在“雙碳”目標的引領下,碳纖維產業將迎來大規模發展,市場應用不斷拓展。根據《2016—2021全球碳纖維復合材料市場報告》,我國碳纖維需求量從2016年的1.96萬噸增至2021年的6.24萬噸,年均復合增長率為26.06%,2021年同比增速達27.69%。預計到2025年,國內碳纖維需求量將達到15.93萬噸。
目前,氫能源和光伏是高端碳纖維產品的主要應用領域。為滿足風光氫等下游產業鏈的需求,碳纖維企業正加快推動制造技術成熟,提升新能源應用領域原材料的保供率,以增強企業競爭力。
隨著市場需求的不斷擴大,我國碳纖維行業正加快邁向更成體系、更高性能、更低成本的發展方向。最近,中復神鷹碳纖維股份有限公司在江蘇省連云港市啟動了年產3萬噸高性能碳纖維建設項目。該項目將建設多套聚合裝置、原絲生產線、碳化生產線以及配套工程。中復神鷹碳纖維股份有限公司董事長張國良介紹說,該項目將充分利用核能蒸汽和光伏發電,以實現碳纖維生產過程中的能源綠色低碳轉型。此外,該項目還將首次采用國內最先進的4.0版本的碳纖維產業化技術進行新的生產基地設計,進一步提升中復神鷹高性能碳纖維產品在航空航天、新能源等領域的規模化應用,打造碳纖維產業的綠色生態。
據了解,中復神鷹在連云港基地的布局還包括西寧萬噸基地、上海航空應用研發基地和連云區新基地。其中,新基地在西寧萬噸生產技術的基礎上,提升了生產線的智能化水平和能源綜合利用率,規模更大、水平更高、品質更強。該項目是中復神鷹規模化戰略布局邁出的新步伐,對提升公司整體競爭力、擴大市場占有率具有重要的推動作用。
近年來,在政策的推動和企業的努力下,我國不斷取得碳纖維制備和應用關鍵技術的新突破,相關產能持續增長,自給率不斷提高。上海石化碳纖維產業基地投入使用了我國首個萬噸級48K大絲束碳纖維工程生產線,山西鋼科已形成了覆蓋國內高性能碳纖維領域主要品種的生產能力。為了保障國產大飛機的關鍵原材料自主可控,中復神鷹攻克了T800級碳纖維預浸料生產技術,產品主要性能達到了國產大飛機的要求,并正在進行工藝性能評價與驗證。經過行業企業的不斷努力,國產碳纖維的市場份額從2019年的31.7%增長至2021年的46.9%。
然而,專家指出,國產碳纖維的性能與質量穩定性仍有待提升,短期內依然需要依賴進口核心裝備。為了在關鍵核心技術上實現創新,加快形成具有國際競爭優勢的運行產能,我國碳纖維產業面臨著挑戰,但這也是實現高質量發展的長遠目標。
中國建材集團黨委書記、董事長周育先表示:“央企應充分發揮科技創新‘國家隊’作用,為提升我國關鍵材料和技術的自主可控,維護產業鏈、供應鏈的安全穩定作出重要貢獻。”