10月13日,中國石化新聞辦宣布,我國首個萬噸級48K大絲束碳纖維工程第一套國產線在中國石化上海石化碳纖維產業基地順利投產,并成功生產出高質量的產品,其性能媲美國外同級別產品,質量達到國際先進水平。這一里程碑標志著中國石化在大絲束碳纖維領域取得了重要的突破,成功實現了關鍵技術的突破、工業試生產和產業化,開啟了大絲束碳纖維的規模化生產和關鍵裝備的國產化。
大絲束碳纖維是指每束碳纖維根數大于4.8萬根(簡稱48K)的碳纖維。這條國產線采用了中國石化自主研發的PAN(聚丙烯腈)基大絲束原絲和碳纖維技術,分為兩個階段實施,計劃于2024年全部建成投產,屆時將達到2.4萬噸/年原絲和1.2萬噸/年大絲束碳纖維的產能。
大絲束碳纖維具有卓越的性能,被譽為“新材料之王”和“黑黃金”。上海石化研發生產的大絲束碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度新型纖維材料。它的力學性能優異,比重不到鋼的四分之一,強度卻是鋼的7至9倍,并且具有耐腐蝕的特性。此外,48K大絲束碳纖維的最大優勢在于,在相同的生產條件下,不僅可以大幅度提高碳纖維單線的產能和質量性能,還可以實現低成本化生產,從而打破了碳纖維高昂價格帶來的應用局限。

大絲束碳纖維廣泛應用于風能、太陽能、高鐵動車、飛機部件等領域。長期以來,中國的碳纖維發展主要集中在小絲束碳纖維方面,但由于小絲束碳纖維成本較高,影響了下游企業采用碳纖維的積極性。國產化的大絲束碳纖維使得碳纖維在新能源等下游市場應用逐漸爆發,碳纖維應用率的不斷提升也將推動相關行業迎來高景氣階段,加速了我國相關產業的發展和產業結構調整。
中國石化碳纖維專家、上海石化副總經理黃翔宇介紹說,為使大絲束碳纖維真正擁有“中國技術”,上海石化根據大絲束的要求為其量身定制了專用生產線,自行設計了氧化爐、碳化爐等設備。通過成功掌握溫度場的關鍵核心技術以及配置節能型設計可實現能源綜合利用,上海石化在裝備領域實現了絕無僅有的突破。
中國石化既是大絲束碳纖維的研發和生產企業,也是碳纖維復合材料的研發和應用企業。在未來的碳纖維產業發展中,中國石化將繼續加大科研投入,加快產業布局,深化創新機制和體制,全面推廣碳纖維的應用場景。同時,中國石化將堅持走自己的道路,打造具有自身特色的產品。到“十四五”末,中國石化將在多種工藝流程上實現通用級、大絲束、小絲束、高性能等產品的全面突破,進行總體布局,以滿足國家各個領域的需求,并為引領和推動中國碳纖維產業的發展做出貢獻。