碳纖維產(chǎn)業(yè)：技術(shù)提升在路上
日期：2014-07-09
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6月28日，中復(fù)神鷹碳纖維公司舉辦“年產(chǎn)3500噸高性能纖維”項(xiàng)目剪彩儀式。依據(jù)自身成熟的干噴濕紡工藝以及技術(shù)裝備優(yōu)勢，中復(fù)神鷹公司在原有碳纖維生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上，繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，新建年產(chǎn)3500噸碳纖維生產(chǎn)線三條，計劃在3年內(nèi)完成建設(shè)并進(jìn)入投產(chǎn)，項(xiàng)目總投資達(dá)10億元。作為碳纖維生產(chǎn)龍頭企業(yè)，中復(fù)神鷹公司在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化上的一項(xiàng)項(xiàng)突破也反映了我國碳纖維技術(shù)的不斷提升。
碳纖維是高性能纖維中的代表品種，是國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)不可或缺的戰(zhàn)略性新材料，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V，技術(shù)含量高、輻射面廣、帶動力強(qiáng)。有關(guān)預(yù)測顯示，碳纖維的需求預(yù)計將以每年15%以上的速度擴(kuò)大。預(yù)計5年后，市場將擴(kuò)大到現(xiàn)在的2倍以上。到2030年，我國碳纖維需求量將達(dá)到30萬~50萬噸。快速增長的市場需求以及對發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的使命感，使不少企業(yè)投身碳纖維研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域，邁開了追趕發(fā)達(dá)的步伐。2005年后，隨著出臺相關(guān)扶持政策，碳纖維產(chǎn)業(yè)駛上發(fā)展快車道。
目前，我國已掌握T300級碳纖維工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，基本掌握T700級碳纖維工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。但與發(fā)達(dá)相比，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性上仍有差距，高端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)仍為空白。碳纖維技術(shù)的成熟和提升仍任重而道遠(yuǎn)。
突破不斷
我國碳纖維行業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)、裝備、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及下游應(yīng)用等方面均取得重大進(jìn)展，初步建立了從原絲、碳纖維到復(fù)合材料及制品全產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了從無到有的轉(zhuǎn)變。目前已初步形成了碳纖維產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)了技術(shù)人才隊(duì)伍，具備了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的能力。
10多年來，我國碳纖維行業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)、裝備、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及下游應(yīng)用等方面均取得重大進(jìn)展，千噸級工業(yè)化裝置陸續(xù)建成并投產(chǎn)，初步建立了從原絲、碳纖維到復(fù)合材料及制品全產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了從無到有的轉(zhuǎn)變。
目前，我國已經(jīng)培育出中復(fù)神鷹碳纖維有限公司、江蘇恒神碳纖維有限公司、吉林化纖碳谷碳纖維有限公司等龍頭企業(yè)，碳纖維產(chǎn)能達(dá)到2萬余噸。我國目前已初步形成了碳纖維產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)了技術(shù)人才隊(duì)伍，具備了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的能力。
中復(fù)神鷹公司是目前國內(nèi)市場僅有的能批量化、規(guī)模化生產(chǎn)T700高性能碳纖維的企業(yè)。2010年，中復(fù)神鷹啟動了干噴濕紡技術(shù)的研發(fā)。經(jīng)過3年多的技術(shù)攻關(guān)，攻克了均勻化的大型聚合釜聚合導(dǎo)熱體系、穩(wěn)定化的干噴濕紡空氣層擾動控制、均質(zhì)化的凝固浴成型、高效的蒸汽牽伸以及穩(wěn)定節(jié)能的預(yù)氧化碳化等關(guān)鍵技術(shù)難題，于2012年下半年實(shí)現(xiàn)了干噴濕紡T700碳纖維的批量生產(chǎn)，并于2013年9月，公司通過了紡織工業(yè)聯(lián)合會組織的“干噴濕紡GQ45高性能碳纖維工程化關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研發(fā)”科技成果鑒定，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到了國外同類產(chǎn)品水平。同年，T700高性能碳纖維被列為“戰(zhàn)略性創(chuàng)新產(chǎn)品”。
中復(fù)神鷹此次啟動的“年產(chǎn)3500噸高性能碳纖維”項(xiàng)目，均為干噴濕紡工藝生產(chǎn)的T700、T800等高性能纖維，主要用于滿足國內(nèi)高、精、尖等領(lǐng)域。項(xiàng)目落成后，中復(fù)神鷹將形成原絲15000噸/年及碳纖維6000噸/年生產(chǎn)力，是我國大的碳纖維生產(chǎn)基地。
在不久前的6月13日，吉林省碳纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立大會暨碳纖維及制品高新技術(shù)特色產(chǎn)業(yè)基地揭牌儀式在吉林市舉行。吉林省碳纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟由吉林化纖公司發(fā)起，吉林省內(nèi)36家碳纖維企業(yè)、大專院校和科研單位參加。該聯(lián)盟致力于圍繞碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈建立有效的產(chǎn)、學(xué)、研合作新機(jī)制，共同解決制約碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸，加快技術(shù)成果在聯(lián)盟間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，有效提高碳纖維產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平。
吉林省碳纖維及制品高新技術(shù)特色產(chǎn)業(yè)基地聚集了吉林化纖集團(tuán)碳谷公司、吉林方大江城碳纖維公司、吉研高科技纖維有限公司等18家骨干企業(yè)，形成了國內(nèi)“碳纖維原絲―碳纖維―碳纖維制品”的較完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，碳纖維原絲產(chǎn)能達(dá)到5400噸/年，碳纖維產(chǎn)能達(dá)到818噸/年，碳纖維產(chǎn)品規(guī)格涵蓋1K至48K不同級別，生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量均居國內(nèi)水平。
差距仍存
我國碳纖維工藝技術(shù)的多元化體系建設(shè)尚不完善，基本依賴于二甲基亞砜原絲技術(shù)，其他原絲技術(shù)的發(fā)展相對滯后。尤其是達(dá)產(chǎn)能力及達(dá)產(chǎn)基礎(chǔ)上的質(zhì)量穩(wěn)定性急需技術(shù)攻關(guān)。我國企業(yè)的產(chǎn)品穩(wěn)定性理念有意或無意地出現(xiàn)了偏差，實(shí)際上生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性并不能等同于提供給用戶的產(chǎn)品批次穩(wěn)定性。
盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，然而我國碳纖維生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平整體落后的局面目前并沒有得到根本改觀，還無法滿足國防軍工和航空航天等高端領(lǐng)域的全部需要。
日本僅東麗一家公司的產(chǎn)能就接近2萬噸，抵得上我國全部30多家企業(yè)的產(chǎn)能。目前國內(nèi)只能穩(wěn)定生產(chǎn)T300規(guī)格的產(chǎn)品，T700、T800等高規(guī)格產(chǎn)品剛剛?cè)〉猛黄疲糠痔祭w維生產(chǎn)企業(yè)還在進(jìn)行工程化技術(shù)研究。而日本企業(yè)能夠生產(chǎn)包括T700、T800、T1000、T1100在內(nèi)的系列產(chǎn)品。化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會副會長趙向東坦言，這幾年我國碳纖維產(chǎn)業(yè)進(jìn)步很快，但是總體而言，還沒有完全掌握碳纖維的核心技術(shù)，離具備國際競爭力的工業(yè)化水平還有較大差距。
北京化工大學(xué)碳纖維工程技術(shù)研究中心主任徐
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