制約我國碳纖維產業的瓶頸：原絲工藝和碳化設備

　　制約我國碳纖維發展的主要因素有兩個方面，其一是碳纖維原絲質量問題。國產原絲在純度、強度以及均質化方面與國外相比存在較大差距，大大制約了國產碳纖維的產品質量。碳纖維生產工藝流程長，技術關鍵點多，生產壁壘高，是多學科、多技術的集成，其中碳纖維原絲的生產技術更是難中之難。
　　碳纖維原絲的生產難度主要表現在碳纖維原絲的噴絲工藝、丙烯腈聚合工藝、丙烯腈與溶劑及引發劑的配比等。由于PAN-原絲對碳纖維質量影響巨大，占碳纖維成本比例達到50%以上。PAN基碳纖維制造的步是用丙烯睛(AN)單體制造PAN原絲，類似于紡織用的PAN纖維的生產。在原絲制備工藝中，需要考慮影響原絲質量的因素，比如聚合物的分子量、聚合組分、紡絲拉伸方法等等。第二步是原絲的預氧化和碳化，預氧化處理的目的是使PAN的線性分子鏈轉化為耐熱的梯形結構，使其在高溫碳化時不熔不燃，保持纖維形態。碳化過程是碳纖維形成的主要階段，除去了纖維中大量的氧、氮和其他元素，再經表面處理、干燥上漿得到金屬光澤的PAN基碳纖維產品。
　　目前，碳纖維的技術格局是：日本壟斷關鍵技術，美國的碳纖維技術處于成長階段，國內則處于起步階段。碳纖維技術主要掌握在日本東麗公司、東邦公司和三菱人造絲公司手中，這3家企業技術嚴格保密。而美國赫克塞爾(Hexcel)、阿莫科(Amoco)和卓爾泰克(Zoltek)等其他碳纖維企業均處于成長階段，生產工藝還處于不斷完善階段。國內的碳纖維企業更是處于如何提高原絲生產工藝水平的瓶頸上。
　　碳纖維技術的發展方向是在降低成本的基礎上提高性能。近年來，國外對碳纖維技術開發研究集中在提高性能、降低成本方面。日本東麗公司根據先進復合材料市場發展的需求，已決定逐步淘汰T300類碳纖維，重點發展拉伸強度為4000-5000MPa、價格與T300基本相當的碳纖維品種，同時由于大絲束碳纖維性價比較高，也開始發展大絲束碳纖維。
　　制約我國碳纖維發展的瓶頸之二是耐高溫材料及大型高溫爐。國產碳化爐采用僅能允許在1400℃以下溫度使用的碳化硅作為發熱體，高溫環境下碳化硅抗負荷強度低，不能制作大尺寸工業規模碳化爐，無法實現1500℃的佳工藝。國外采用高純石墨材料1800℃以上的高溫碳化爐嚴格限制對我國的出口，中等規模的高溫碳化爐進口價格高，導致國產碳纖維裝