國(guó)產(chǎn)大絲束碳纖維即將量產(chǎn) 打破美日壟斷

1月4日，上海市2021年重大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目之一——上海石化"2.4萬(wàn)噸年原絲、1.2萬(wàn)噸年48K大絲束碳纖維"項(xiàng)目正式開(kāi)工建設(shè)。據(jù)悉，該項(xiàng)目計(jì)劃總投資達(dá)35億元，計(jì)劃2024年全部完成。

分析指出，該項(xiàng)目投產(chǎn)后，不僅可以使得上海石化成為我國(guó)第一家率先突破48K大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的企業(yè)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的空白;還可以改變目前我國(guó)大絲束碳纖維全部依賴(lài)進(jìn)口、長(zhǎng)期供不應(yīng)求的局面，助推國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

比鋼硬9倍!"黑黃金"需求漲至4.22萬(wàn)噸

需要知道的是，在碳纖維領(lǐng)域，通常將每束碳纖維根數(shù)大于4.8萬(wàn)根(簡(jiǎn)稱(chēng)48K)的稱(chēng)為大絲束碳纖維，每束碳纖維處于1000根至1.2萬(wàn)根之間的稱(chēng)為小絲束。大絲束一般應(yīng)用于紡織、機(jī)電、土木建筑、交通運(yùn)輸和能源等領(lǐng)域，因此又被稱(chēng)為工業(yè)級(jí)碳纖維;小絲束則應(yīng)用于航空航天、高端體育休閑用品等領(lǐng)域，被稱(chēng)為宇航級(jí)碳纖維。

作為工業(yè)級(jí)碳纖維，大絲束具有極佳的力學(xué)性能，重量不及鋼的四分之一，強(qiáng)度卻是鋼的7至9倍。除此之外，它還兼具耐腐蝕、高模量的特點(diǎn)，因此，又被稱(chēng)為"新材料之王"、"黑黃金"，在各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。

而與小絲束相比，48K大絲束最大的優(yōu)勢(shì)在于，在相同的生產(chǎn)條件下能大幅度提高碳纖維單線產(chǎn)能和質(zhì)量性能，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低成本化，打破碳纖維高昂價(jià)格帶來(lái)的應(yīng)用局限。據(jù)悉，在碳纖維市場(chǎng)，大絲束售價(jià)只有小絲束的50%-60%。

在廣泛的應(yīng)用前景及價(jià)格優(yōu)勢(shì)下，大絲束的市場(chǎng)需求也不斷增長(zhǎng)《2019年全球碳纖維復(fù)合材料市場(chǎng)報(bào)告》公布的數(shù)據(jù)顯示，2019年，全球碳纖維需求量達(dá)10.37萬(wàn)噸，與2018年相比增長(zhǎng)10.03%，其中，標(biāo)模-大絲束(拉伸模量為230-265GPa)的需求量為4.22萬(wàn)噸，需求量已經(jīng)趕超標(biāo)模-小絲束(4.18萬(wàn)噸)。

打破美日壟斷!國(guó)產(chǎn)大絲束碳纖維走向規(guī)模化生產(chǎn)

回歸到上海石化"48K大絲束碳纖維項(xiàng)目"填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白上。之所以有此說(shuō)法，是因?yàn)樵谌蚋鲊?guó)技術(shù)存在差距的背景下，大絲束碳纖維有著較高的技術(shù)壁壘，核心技術(shù)主要掌握在美國(guó)、日本兩國(guó)手中。據(jù)悉，在全球大絲束碳纖維市場(chǎng)中，美企、日企便占據(jù)了全球76%的市場(chǎng)份額。

也因如此，在相關(guān)技術(shù)尚未突破時(shí)，我國(guó)使用的大絲束碳纖維約70%依賴(lài)進(jìn)口。一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)碳纖維需求達(dá)3.78萬(wàn)噸，占全球需求的34%左右，但我國(guó)大陸地區(qū)的碳纖維產(chǎn)能卻只有17.3%，且產(chǎn)能利用率平均不足50%。

為了打破美日壟斷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大絲束碳纖維國(guó)產(chǎn)化，我國(guó)多家企業(yè)開(kāi)始了"攻堅(jiān)"。

例如上述的上海石化，2016年，該公司便開(kāi)展了48K大絲束原絲工業(yè)化研究試驗(yàn);2018年，公司成功開(kāi)發(fā)大絲束碳纖維的聚合、紡絲、氧化炭化工藝技術(shù);同年，"聚丙烯腈(PAN)基大絲束原絲及碳纖維技術(shù)及工藝包開(kāi)發(fā)"項(xiàng)目通過(guò)鑒定，意味著我國(guó)正式突破大絲束瓶頸。

而除了上海石化外，吉林化纖、光威復(fù)材、蘭州纖維等多家中企也在各個(gè)方面發(fā)力，其中吉林化纖還在2019年獲得首批120噸48K大絲束碳纖維原絲出口訂單，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)48K大絲束碳纖維批量出口的"小目標(biāo)"。

總的來(lái)說(shuō)，隨著我國(guó)48K大絲束碳纖維產(chǎn)業(yè)化屢獲突破，國(guó)產(chǎn)48K大絲束碳纖維已逐漸走向規(guī)模化生產(chǎn)。