高為碳纖維
碳纖維行業的發展與挑戰
碳纖維是一種高強度、高模量的纖維材料，其碳含量超過90%。具有低密度和輕質化的特點，碳纖維比鋼鐵強度高出16倍，比凱夫拉纖維的楊氏模量高出2倍。碳纖維既具備纖維的柔軟性，又有碳材料的固有屬性。
碳纖維復合材料由碳纖維和金屬、陶瓷、樹脂等基體制成。作為復雜的技術產業代表，碳纖維的制作工藝多種多樣。上游原材料要求高，中間過程產出復雜，需要穩定的核心機械設備。
根據原材料的不同，碳纖維分為聚丙烯腈（PAN）基碳纖維、瀝青基碳纖維和黏膠基碳纖維三類。其中，PAN基碳纖維占絕對主導地位，約占90%以上，其次是瀝青基碳纖維約占6-8%，黏膠基碳纖維產量最低。黏膠基碳纖維主要用于耐燒蝕材料和隔熱材料，強度較低。瀝青基碳纖維具有較好的彈性模量和熱導率，但抗拉強度和抗壓強度較低，且瀝青提取成本較高。PAN基碳纖維綜合性能最好，價格適中，生產難度較瀝青基碳纖維更低，種類也更多，是全球碳纖維市場的主流產品。
根據絲束大小，碳纖維通常分為大絲束碳纖維和小絲束碳纖維。盡管過去大絲束碳纖維由于其抗拉強度較低，與小絲束碳纖維存在較大差距，一直沒有得到重視和廣泛應用。然而，近年來，大絲束碳纖維的性能提升，價格優勢更加明顯，在工業領域具有更強的競爭力。
碳纖維的制造過程核心是將紡絲過程中獲得的原絲經過一系列高溫熱處理工藝轉變為碳纖維。PAN原絲是制造碳纖維的關鍵原材料，其性能在很大程度上決定了碳纖維的性能。國內大部分碳纖維生產廠家采用PAN聚合溶液制備原絲，該法結合間歇或半連續聚合工藝流程。加工處理原絲是碳纖維生產過程中至關重要的環節，高溫處理設備的穩定性直接關系到生產鏈的運轉能力和產品性能。
大絲束碳纖維復合材料具有更大的市場潛力。工業用碳纖維對價格更加敏感，對碳纖維的性能要求不像航空航天和軍工領域那樣高，因此從產業升級和經濟學的角度來看，大絲束碳纖維復合材料具有更大的市場。盡管許多龍頭企業已投入大量資金積極研發創新的大絲束纖維，但由于我國起步較晚，產品與國外存在較大差距，產業鏈不完善，基礎薄弱，技術相對落后，實現大規模工業化生產仍面臨許多技術難題。
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