國產碳纖維“造血”功能大提升！行業大咖齊聚吉林論壇探討未來

美麗的松花江靜靜地在吉林市穿城流過，吉林也因此有著“北國江城”的美譽，但這座吉林省第二大城市的底色和氣質里不止有秀美，還充滿了“硬核”風——這里是我國碳纖維產業重要的集群地之一。在國產碳纖維過往的歷史發展進程中，吉林市真切地留下了濃墨重彩的一筆，至今，這里仍在相當程度上引領著國內碳纖維產業發展的風向。

7月25日，吉林碳纖維及復合材料產業鏈創新發展論壇暨2019中國化學纖維工業協會碳纖維分會年會在吉林市召開。

本次會議由中國化學纖維工業協會和吉林市人民政府聯合主辦，由吉林化纖集團有限責任公司、中國化學纖維工業協會碳纖維分會、吉林碳谷碳纖維股份有限公司和吉林精功碳纖維有限公司共同承辦。會議對我國碳纖維產業近兩年取得的突出成績、大絲束碳纖維的發展新成果、國產碳纖維發力的特色應用領域、如何推進碳纖維與下游應用領域協調發展等話題進行了深入探討。

中國紡織工業聯合會副會長、中國化學纖維工業協會會長端小平，中國工程院院士蔣士成，中國化學纖維工業協會副會長賀燕麗，國家商務部產業安全與進出口管制局調研員彭毅，中國紡織工業聯合會副秘書長、紡織之光科技教育基金會常務副理事長葉志民，中國紡織工業聯合會科技發展部副主任王玉萍，吉林市人民政府副市長謝義，吉林化纖集團有限責任公司董事長、總經理宋德武等嘉賓，以及來自吉林市科技局、工信局的相關代表和來自國內外碳纖維產業鏈企業、高等院校、科研院所的相關代表等300多人參加了會議。

行業技術創新活力空前

“幾年前，我覺得國產碳纖維行業的整體情緒仍不太高。但這兩年，行業發展已經出現了‘分水嶺’，特別是這次會議，大家的情緒比較高漲。這說明，國產碳纖維的技術水平提升，國產碳纖維得到了市場認可。”端小平在會上發出的這番感慨，引起了大家的共鳴。

國產碳纖維行業這些年披荊斬棘一路發展而來，當前從業者情緒高漲背后是因為有著堅實的成果支撐。

北京化工大學材料科學與工程學院副院長、國家碳纖維工程技術研究中心主任徐樑華在會上介紹“十三五”期間國產碳纖維在技術進步、產業化水平等方面所取得的進步時特別強調：‘’這幾年，讓人興奮的是國產碳纖維企業的創新熱情高漲，企業的技術創新活力空前，創新能力提升。尤其是今年以來，龍頭企業的創新技術取得了空前的成果。”

他介紹，今年，我國12K干噴濕法碳纖維的紡絲速度實現了500米/分鐘，3K濕法紡絲速度實現了300米/分鐘,25K~50K原絲及碳纖維實現千噸級制備，25K的240束原絲碳化速度達到12米/分鐘，25K的220束原絲碳化速度達到13.5米/分鐘。

這些技術基本都是由龍頭企業突破的。威海拓展纖維有限公司總經理叢宗杰介紹，聚丙烯腈基碳纖維高效制備的技術研究成為我國碳纖維產業發展的重要方向，其高效制備的三種技術途徑包括：提速（提高紡絲速度）、提束（增大纖維絲束）和單耗（降低單位成本）。在提速方面，威海拓展與北化聯合承擔的國內干噴濕紡研制技術有了突破性進展，實現了500米/分鐘級紡絲速度的穩定運行。威海拓展與北化聯合承擔的的濕法紡絲提速也有突破，“基于濕法紡絲工藝的高強PAN基碳纖維產業化制備技術”實現了多紡位300米/分鐘級紡絲速度的穩定運行。這兩個項目總體技術都達到國際先進水平，已應用于中高端復合材料領域，為高效制備奠定了技術基礎，在國內起到示范引領作用。

在技術創新之外，產業化水平目前也處于穩定發展階段。業內用“千噸俱樂部”概念來對此進行形象地描述，意思是龍頭企業擁有的單線產能為千噸級的碳纖維生產線。

“國產碳纖維真正的產業化體系已經建立起來了。”徐樑華指出，與“十三五”初期相比，目前，國產碳纖維的產業化規模變化不大，擁有的千噸線還是12條，其中，主要還是二甲基亞砜技術，其數量為8條，包括威海拓展的2條、中復神鷹碳纖維有限公司3條、江蘇恒神碳纖維有限公司的2條、中安信的1條。

有效產能釋放率也是衡量產業發展水平的重要指標。會上，從多位嘉賓介紹的綜合情況看，雖然2018年我國碳纖維的生產能力為25000噸，但其中，有效產能約為15000噸，市場實際供應約為9000噸。因此，如果按照有效產能來計算，2018年，我國碳纖維產業的產能釋放已經達到60%。

“我們的產業化水平還是比較有亮光的。60%的產能釋放率，即便放在全球碳纖維領域也已經不錯了。”徐樑華說道。

應用領域的拓展目前也取得了不俗成績。國產碳纖維目前在航空領域已經實現了自主供應保證，在航天領域也已實現了在多個型號裝備中的應用。特別值得指出的是，濕法紡絲的T800碳纖維技術突破是我國研發出的“動靜”最大的碳纖維。在民品方面，以風電葉片為代表的民用領域拓展得非常快，對國產碳纖維在民用領域的發展起到了良好的示范。

“如果說‘十二五’期間國產碳纖維企業的發展在很大程度上還要靠政策支持，那么‘十三五’期間，國產碳纖維企業的發展水平遠遠超出預期，這說明國產碳纖維企業的‘造血’功能得到提升，已經基本做到了引導和滿足市場需求的自主研發。”徐樑華強調。

端小平則從另一個角度對國產碳纖維產業目前的發展情況提出幾點思考，那就是行業周期和成熟度。他以滌綸行業為例指出，國內滌綸行業到發展到基本成熟，基本用了30年，每10年會有一個周期，會有規模比較大的一次整合，促進這種整合和變化背后的原因包括技術進步、金融危機等因素。如果以目前已經發展得比較成熟的滌綸行業走過的歷程作為參照會發現，過去30年間，我國滌綸行業大致經歷過3次大的整合和變化，結果是發生企業并購重組，有的企業破產，也有新進入者出現。

端小平指出，碳纖維技術難度大，但是社會整體技術進步是加速度的，所以仍然可以假設國產碳纖維產業基本成熟需要30年，如果從2005~2007年開始算起，目前距離2035年~2037年還有16~18年時間。目前，國產碳纖維行業已經經歷了一次調整，已經有出局的企業，本輪調整基本接近尾聲，距離2035年~2037年產業步入成熟發展期已經大約走過了40%的路程。在此過程中，機遇和挑戰并存。

大絲束碳纖維“魅力”四射

發展大絲束是碳纖維低成本化的成熟、有效途徑之一。近幾年，隨著全球風電等行業的快速發展，對低成本碳纖維復合材料的需求逐年擴大。在此背景下，國外主要的碳纖維生產企業都將大絲束碳纖維作為未來發展的重點方向之一。目前，中國具備生產大絲束碳纖維能力的主要廠家有：臺塑、藍星、吉林化纖、吉林精功、上海石化、威海拓展，主要產品為T300-24K/48K。

吉林化纖集團就是我國成功攻克大絲束碳纖維制備技術的領軍企業。就在本次會議召開的前一天，該集團的大絲束項目傳出了一個好消息。

7月24日, 中國紡織工業聯合會在吉林市組織召開了由吉林碳谷碳纖維股份有限公司、吉林精功碳纖維有限公司和長春工業大學共同承擔的中國紡織工業聯合會科技指導性項目“25K~50K聚丙烯腈基原絲及碳纖維關鍵技術和產業化開發”鑒定會。鑒定委員會一致同意通過鑒定，認為項目總體技術達到國際先進水平。

據介紹，該項目形成年產16000噸大絲束碳纖維原絲及年產4000噸大絲束碳纖維生產能力，生產運行安全穩定，其產品性能與國際同類產品相當，已廣泛應用于風電葉片、建筑補強、軌道交通及體育休閑用品等領域，具有良好的經濟及社會效益。

項目研發出大絲束碳纖維（25K-50K）產業化核心技術及關鍵裝備，采用自主研發的非金屬離子無機氧化還原引發體系，研制出適合于制備大絲束碳纖維原絲的高品質聚丙烯腈；研發出制備均質結構原絲的DMAC濕法兩步法紡絲技術，實現了單線5000噸級25K-50K原絲穩定生產；研發出預氧化過程大絲束纖維恒定張力控制技術，結合溫度智能控制及自動除焦工藝，實現單線2000噸級25K-50K碳纖維穩定生產。項目具有自主知識產權，申請專利3件。

吉林化纖集團公司董事長、總經理宋德武在接受記者采訪時表示：“項目通過鑒定，標志著我國25K~50K大絲束碳纖維真正形成了工業化和市場化，也標志著吉林化纖10多年的碳纖維研發和攻關取得了實質性進步。這一年多來，25K、48K等產品在下游客戶應用和制品性能檢測方面都取得了較好的效果。”

宋德武進一步表示，產品性能穩定和差別化生產、經濟性和高效性都是大絲束發展的方向和目的，能真正體現出低成本、通用化、高品質的大絲束碳纖維獨特的優勢。下一步，在繼續保持產品性能穩定的基礎上，吉林化纖集團將繼續與下游的應用和設計廠商緊密結合，推動大絲束碳纖維產別化發展。

特別值得指出的是，吉林化纖集團生產的大絲束碳纖維目前已在風電領域成功打開了應用市場。據介紹，威海拓展和吉林化纖集團、吉林精功形成戰略合作伙伴，合作驗證大絲束碳纖維在風電碳梁上的應用，目前已實現了24K碳纖維千噸級批量生產及應用。

記者在吉林精功碳纖維有限公司的碳化車間看見，四五米高的設備整齊排列，整個車間的工藝流程包括放絲、預氧化、低溫碳化、高溫碳化等。銀色的碳化爐整齊排列在一起非常壯觀，里面的產品經受著需要的高溫，發生著神奇的變化，碳化爐則是碳化的關鍵裝備，碳化則是形成碳絲的關鍵環節。“我們購買的一部分大絲束碳纖維，就是這條線上生產出來的。”指著碳化線，威海拓展的一名代表說道。

據介紹，2018年，低風速風場和海上風電共同推進了葉片的大型化發展。隨著葉片長度的增加，只有碳纖維能夠既降低葉片質量，又提高葉片的剛度，這進一步推動大絲束碳纖維在風電領域持續高速增長，到2020年預計超過25000噸。碳纖維主要應用在風電葉片的主要受力的關鍵部位——碳梁,與玻璃鋼葉片比較可減重12%，但具有更高的剛度和耐疲勞性，且具有更低的運輸安裝成本及維修成本，能夠延長風機使用壽命。

2018年，中國風電葉片消耗24K以上碳纖維約7000噸。也正是由于風電葉片市場的需求帶動，2018年，我國的兩大碳纖維集群地山東和江蘇對大絲束碳纖維的消耗量位列前兩名，從而讓長期排名第一的廣東省排到了第三名。

“這幾年，受風電巨頭維斯塔斯的強勁驅動，風電葉片對碳纖維需求量迅猛增長。隨著大絲束碳纖維成本及價格的不斷下降，以體育器材、風電葉片、汽車、壓力容器為目標市場的大絲束碳纖維已經步入發展的快車道。”吉林精功碳纖維有限公司總經理莊海林說道。

產業重地吉林潛力無限

本次會議在吉林市召開，使“東道主”的碳纖維產業發展情況備受關注。

據介紹，上世紀70年代，吉林炭素廠就建成了國內最早的碳化生產線，并成為全國第一個特供碳纖維定點生產企業。中油吉林石化公司也是國內最早生產碳纖維原絲及碳絲的企業之一，開發出國內第一套生產碳纖維原絲的生產技術。自2010年吉林市被科技部認定為全國唯一的國家級碳纖維高新技術產業化基地以來，吉林市碳纖維產業步入發展快車道，在研發生產及下游應用上全面開花。

從原料角度看，吉林市是全國最大的丙烯腈生產基地，中油吉林石化丙烯腈目前已形成43萬噸/年的產能，可為PAN基碳纖維生產提供充足的原料支撐。從能源角度看，吉林市水電充沛，火電發達，總電力容量為440萬千瓦，可為碳纖維生產提供充足的電力資源。從產業集聚角度看，吉林市碳纖維產業基地始建于2009年，占地面積2.8平方公里，目前又在吉林經開北區規劃了11.2平方公里土地，用于碳纖維全產業鏈的發展。

同時，吉林市還成立了專門的碳纖維產業推進領導小組。該小組可以協調市發改、工信、科技、財政等14個部門解決相關問題，能夠形成合力推進碳纖維產業發展。在碳纖維企業普遍關心的電費方面，吉林市把碳纖維企業的用電價格降到0.3元/度，并對落地項目給予企業200萬元~1000萬元獎勵，2018年兌現電價補貼資金2789萬元。

在多種綜合要素的有力支撐下，吉林市目前已形成了碳纖維產業的規模化、集群化發展態勢，擁有“丙烯-丙烯腈-聚丙烯腈基碳纖維原絲-碳纖維-碳纖維下游制品”的完整產業鏈，成為我國碳纖維產業重要集聚地之一。

目前，吉林市有20多家企業從事碳纖維原絲、碳絲及碳纖維制品研發及生產。碳纖維原絲產能達到16000噸，為全國最大，產品規格涵蓋1K、3K、6K、12K、24K、25K、48K，碳絲產能達到5400噸，在全國排名第二，其48K大絲束碳纖維實現規模化生產。其中，吉林碳谷碳纖維股份有限公司的碳纖維原絲產能及市場占有率、吉林精功碳絲單線產能、吉林聯科特種石墨材料有限公司的碳纖維硬質復合碳氈產能均排名國內前列。

在應用方面，吉林市的汽車座椅靠背制品進入一汽大眾配套體系，光伏行業保溫材料應用走在全國前列。航天材料部件、硬質復合碳氈、加熱制品、無人機等已形成批量生產。

據吉林市科技局副局長宋家升介紹，長春長光宇航復合材料有限公司研制的空間相機復合材料機身結構、導彈彈體結構用復合材料艙段等產品處于國內領先水平，研制的先進復合材料衛星結構、火箭整流罩等產品處于國內先進水平。

“吉林市碳纖維產業發展日新月異、前景無限。當前，吉林市正處在轉型發展的關鍵時期，著眼于實現老工業城市全面振興、全方位振興，我們提出改造傳統產業的同時，大力發展以碳纖維為主的戰略性新興產業，全力打造碳纖維全產業鏈，進一步推動碳纖維產業實現規模化、集群化、鏈式化發展。”謝義的這番話，讓我們看到了吉林市作為國產碳纖維重要產業集群地未來的無限發展潛力。

而只有每個集群地的活力都盡情迸發，潛力都能被盡情挖掘，才能使國產碳纖維在邁向產業成熟發展階段的后半段歷程中走得更穩當、更順暢，也更有信心。

“未來，碳纖維可能會出現我們之前沒想到的應用領域。我國碳纖維行業要‘不忘初心，牢記使命’，打造世界一流的碳纖維及復合材料產業，突破產業關鍵技術及材料，為國民經濟和國家重大工程建設建功立業。”端小平說。