趁著近日關(guān)于碳纖維消息的熱度未減，小編帶大家梳理一下碳纖維的“秘密”和我國(guó)碳纖維的市場(chǎng)布局。



碳纖維之基礎(chǔ)原理

碳纖維（carbon fiber，簡(jiǎn)稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。

碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。同時(shí)由于其獨(dú)特的高強(qiáng)高模優(yōu)異性能，與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合制備成結(jié)構(gòu)材料之后，可廣泛應(yīng)用于軍工、航天、交通、新能源、汽車輕量化以及體育用品等領(lǐng)域。由于碳纖維的良好性能，曾經(jīng)“碳纖維熱”一度被炒翻天，甚至被譽(yù)為“新材料之王”、“黑色黃金”。

按力學(xué)性能分類，碳纖維可以分為大絲束碳纖維和小絲束碳纖維。前者主要應(yīng)用于工業(yè)，后者主要應(yīng)用于國(guó)防軍工、航空航天、體育等領(lǐng)域。

碳纖維之國(guó)內(nèi)外企業(yè)發(fā)展

據(jù)資料顯示，美國(guó)人曾嘗試使用它制備高模量碳纖維，但沒(méi)有成功。日本的進(jìn)藤昭男抓住了美國(guó)人留下的這一機(jī)遇并取得了成功。1959 年9 月，進(jìn)藤昭男向日本專利局提出了一項(xiàng)PAN基碳纖維生產(chǎn)工藝技術(shù)的專利申請(qǐng)。



1970年6月，日本東麗公司獲得了大阪工業(yè)技術(shù)試驗(yàn)所的專利授權(quán)，并收購(gòu)了東海碳素公司和日本碳素公司的相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)過(guò)一系列小試、中試，于次年制備出了高性能PAN基碳纖維。時(shí)至今日，它依然是世界領(lǐng)先的碳纖維公司。

因?yàn)槿毡緰|麗的絕對(duì)地位，導(dǎo)致中國(guó)的碳纖維發(fā)展一度緩慢。而不斷地遭受技術(shù)封鎖和斷供危機(jī)的中國(guó)市場(chǎng)也十分艱難。據(jù)了解，日本東麗公司的碳纖維不但產(chǎn)能產(chǎn)量是全球最大的，而且產(chǎn)品質(zhì)量也做的極好。日本東麗的產(chǎn)品線包括大絲束、小絲束，高強(qiáng)度、高模量系列。尤其它的高強(qiáng)度T系列和高模量M系列，連產(chǎn)品牌號(hào)都是其他廠家競(jìng)相對(duì)標(biāo)的對(duì)象。

在美國(guó)碳纖維企業(yè)壟斷碳纖維應(yīng)用的軍工和航天領(lǐng)域時(shí)，日本東麗轉(zhuǎn)而投向的體育用品領(lǐng)域。也正是因?yàn)轫n國(guó)和中國(guó)等亞洲市場(chǎng)的需要，讓日本東麗一躍成為如今世界最大的碳纖維公司。

國(guó)外碳纖維企業(yè)實(shí)現(xiàn)壟斷的同時(shí)，是對(duì)中國(guó)國(guó)內(nèi)的封鎖和逼退。在上世紀(jì)70年代，我國(guó)只落后日本幾年。但是進(jìn)入80年代以后，日本和美國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，而我們卻進(jìn)展緩慢。

回顧上個(gè)世紀(jì)的我國(guó)科研之路，艱難而又崎嶇。雖然國(guó)家開(kāi)始將碳纖維的科研工作納入統(tǒng)一規(guī)劃，但是外有技術(shù)封鎖，內(nèi)有部署分割，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)科研效果甚微。國(guó)內(nèi)各企業(yè)也不得不依賴于進(jìn)口。真正開(kāi)始改觀，是從進(jìn)入2000年以后開(kāi)始的。2005年之后，碳纖維T300逐漸實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化保障，在替代進(jìn)口碳纖維上看到了曙光。

然而，日本的降價(jià)傾銷策略卻給國(guó)產(chǎn)碳纖維帶來(lái)了嚴(yán)重打擊。成本問(wèn)題是制造業(yè)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)完全替代進(jìn)口碳纖維的國(guó)產(chǎn)化對(duì)我們來(lái)說(shuō)還有很大一段距離。

提及國(guó)產(chǎn)碳纖維，就一定要提到中復(fù)神鷹這一企業(yè)。中復(fù)神鷹成立于2006年，是集碳纖維及其復(fù)合材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，隸屬于國(guó)務(wù)院國(guó)資委管理的世界500強(qiáng)企業(yè)——中國(guó)建材集團(tuán)有限公司。

如今，中復(fù)神鷹已系統(tǒng)掌握了SYT49S（T700級(jí)）、SYT55S（T800級(jí)）、SYM30（M30級(jí)）、SYM35（M35級(jí)）千噸級(jí)技術(shù)以及SYT65（T1000級(jí)）、SYM40（M40級(jí)）百噸級(jí)技術(shù)，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了干噴濕紡的關(guān)鍵技術(shù)突破和核心裝備自主化，建成了國(guó)內(nèi)首條千噸級(jí)干噴濕紡碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線。

國(guó)家碳纖維工程技術(shù)研究中心主任徐梁華曾在采訪中表示：“觀察國(guó)內(nèi)的碳纖維企業(yè)，凡是自己裝備能力比較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)化都做得比較好，反之則反。這個(gè)現(xiàn)象是很明顯的，所以我們提倡碳纖維企業(yè)一定要有自己的裝備能力，這可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間。”