我國碳纖維產(chǎn)業(yè)水平與國外有著較大的差距
我國碳纖維產(chǎn)業(yè)與國外基本上同時起步,但多年來只是停留在幾十噸的中試階段,性能較低且不穩(wěn)定。近十年來在國家支持下,碳纖維產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。其中T300級碳纖維實現(xiàn)了國產(chǎn)化規(guī)模生產(chǎn),其產(chǎn)品陸續(xù)進入市場,逐步滿足現(xiàn)階段特殊領(lǐng)域的需求,民用市場正在推廣。
近年來在國家相關(guān)部委的推動下,我國碳纖維產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;l(fā)展方面取得了重大突破。碳纖維產(chǎn)業(yè)進入前所未有的新的發(fā)展階段,在我國完整的碳纖維研發(fā)鏈條下的碳纖維工程化研發(fā)出現(xiàn)了加速發(fā)展的勢頭,初步形成了以山東、江蘇和吉林等地為主的碳纖維產(chǎn)業(yè)聚集地,培育了威海拓展、中復(fù)神鷹和江蘇恒神等碳纖維生產(chǎn)骨干企業(yè)和一批碳纖維復(fù)合材料及制品企業(yè)。
目前,國內(nèi)航空航天領(lǐng)域的復(fù)合材料應(yīng)用已取得很大的進展,特別是軍用飛機已由原先的非承力結(jié)構(gòu)已經(jīng)開始向次承力、主承力結(jié)構(gòu)發(fā)展,由原來的飛機內(nèi)飾件發(fā)展到水平尾翼、垂直尾翼、機翼、機身等部件,其零件結(jié)構(gòu)向大型化、整體化方向發(fā)展。輕質(zhì)、高強的碳纖維復(fù)合材料大型零件、整體構(gòu)件成為了設(shè)計師的首選。航空部件的制造技術(shù)也由原先的工人手工操作技術(shù)向數(shù)字化、自動化制造技術(shù)發(fā)展,并已在航空企業(yè)的生產(chǎn)過程中積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗。但應(yīng)用水平與國外有著較大的差距。
國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用近年來也取得了很大進展,已由原來局限于體育休閑產(chǎn)品推廣到電力傳輸、建筑補強、壓力容器、風(fēng)力發(fā)電等多個領(lǐng)域,產(chǎn)品開發(fā)也從單純引進國外(包括臺灣)的設(shè)計與制造,到具有初步的設(shè)計與制造能力,開發(fā)出了一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的制品,但與國外相比,也仍有差距。
目前全球碳纖維市場仍然處于快速發(fā)展階段,與 2010 年的 4.27 萬噸需求相比, 預(yù)計到 2020 年, 全球碳纖維市場需求預(yù)計將達 11.2 萬噸,依然維持較為快速的發(fā)展。
未來發(fā)展方向
從碳纖維應(yīng)用方面看,下游體育、建筑加固還是最主要的市場。體育領(lǐng)域自行車、羽毛球拍、釣魚竿等都需要大量用到碳纖維;從風(fēng)電葉片看玻纖75米葉片30噸減重到23噸,成本也增加30%,海上100米葉片就必須做碳纖維了。未來的發(fā)展公司認為主要體現(xiàn)在:
1)汽車輕量化,但汽車目前看并不是好的領(lǐng)域。現(xiàn)在汽車企業(yè)都很難賺錢,對成本要求很高,需要成本技術(shù)突破。以寶馬的I3為例,I3用的T400,一共800公斤/復(fù)合材料用量,需要用到400-500公斤碳纖維;而I3只是車身是碳纖維,I8將是整車都是,用量會更大。
但是,汽車主要是外資和合資企業(yè)主要的碳纖維的供貨商在國外,合資品牌中國沒有決策權(quán),自主品牌相對低端,采用碳纖維的成本壓力較大,中復(fù)神鷹目前也在和長安洽談。
2)軍工、大飛機,目前武直10用威海拓展的碳纖維,利潤水平較高,公司也在積極尋求軍工領(lǐng)域更多訂單。目前整個國內(nèi)軍用碳纖維市場用量不超過百噸,未來提升空間很大。波音飛機全部采用日本碳纖維(30噸/駕),非常賺錢。
3)建筑領(lǐng)域。目前碳纖維僅用在橋梁加固領(lǐng)域,未來在新建領(lǐng)域,碳纖維預(yù)制體結(jié)構(gòu),融入在新建的領(lǐng)域,這種做法在日本很普遍,比如承重梁,混凝土里面的加固。
4)海洋工程等其他領(lǐng)域。碳纖維電纜芯目前僅用于改造,未來在新線的應(yīng)用上會突破;海洋工程,鉆井平臺,深海油田,尤其是超過300米的,碳纖維耐腐蝕性強,必須用碳纖維,未來3-5年用量可能會有大幅飛躍。
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