供不應(yīng)求、價格上漲……太多國產(chǎn)碳纖維人都沒有料到，今年的市場居然出現(xiàn)了這樣一種難得的行情。
今年以來，在疫情對世界各國宏觀經(jīng)濟運行和各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟運行都造成巨大考驗的背景下，日本、美國的知名碳纖維企業(yè)的業(yè)績均出現(xiàn)大幅下滑，然而，我國碳纖維市場卻逆勢而上，呈現(xiàn)出產(chǎn)銷雙增的喜人局面。
我國碳纖維產(chǎn)業(yè)今年整體取得優(yōu)秀業(yè)績背后的驅(qū)動因素有哪些？產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段發(fā)展呈現(xiàn)出哪些突出特點？在“十四五”期間，產(chǎn)業(yè)進一步實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展應(yīng)該把握住哪些關(guān)鍵點？
11月26~27日，中國?丹陽碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展論壇暨2020年中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會年會在江蘇省丹陽市召開，會上對以上問題進行了深入探討。
本次會議由中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會、江蘇省生產(chǎn)力促進中心、丹陽市人民政府共同主辦，丹陽市科學(xué)技術(shù)局、中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會、江蘇恒神股份有限公司和丹陽市高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)服務(wù)有限公司承辦。
中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長、中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平；中國工程院院士蔣士成；中國科學(xué)院院士朱美芳；江蘇省丹陽市委副書記、副市長許根林，副市長、開發(fā)區(qū)黨工委書記束克之；工業(yè)和信息化部消費品工業(yè)司主任科員吳桐；科技部科技創(chuàng)新發(fā)展研究中心副處長于笑瀟；中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會副會長賀燕麗、陳新偉，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心主任王玉萍；江蘇恒神股份有限公司黨委書記、董事長李仰東，江蘇恒神股份有限公司總經(jīng)理錢京，以及來自國內(nèi)外多家碳纖維生產(chǎn)和應(yīng)用企業(yè)、相關(guān)高等院校和科研院所等單位的代表共同參會。
01
產(chǎn)業(yè)化建設(shè)和需求牽引均顯亮點?
小小的一根碳纖維，卻有著“細如發(fā)絲、輕如鴻毛、強如鋼鐵、難比芯片、貴如黃金”的屬性，也深深地激發(fā)出一批從業(yè)者的家國情懷。在產(chǎn)業(yè)化經(jīng)歷了大約15年的突飛猛進后，如今的國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)早已不是當(dāng)初那個被“卡脖子”的品種。
端小平列舉了一組數(shù)據(jù)：2019年，我國碳纖維的產(chǎn)量達到了12000噸，我國市場的碳纖維總需求量達到了37840噸，比2018年增長了22%。今年，國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)量預(yù)計有望達到約15000噸。
具體來看，在原絲技術(shù)方面，國家碳纖維工程技術(shù)研究中心主任、北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授徐樑華介紹，我國目前已形成DMSO、NaSCN、DMAc三大國產(chǎn)化技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)體系。其中，DMSO原絲新技術(shù)被納入國家相關(guān)計劃20年，多數(shù)國產(chǎn)碳纖維企業(yè)和軍用碳纖維目前都采用DMSO技術(shù)；NaSCN技術(shù)的代表是上海石化和藍星公司；DMAc技術(shù)的代表是吉林碳谷。
產(chǎn)業(yè)化建設(shè)也有序推進。徐樑華介紹，產(chǎn)業(yè)化裝備自主能力不斷加強，紡絲油劑、碳纖維上漿劑、結(jié)構(gòu)性能表征等配套能力進步顯著，軍民應(yīng)用同步牽引，工程化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展勢頭良好，應(yīng)用服務(wù)意識也不斷強化。截至今年9月底，全國單線產(chǎn)能在千噸以上的碳纖維生產(chǎn)線達到了13條。
在應(yīng)用方面，呈現(xiàn)出市場需求牽引強勁的特點，應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展非?？?，較好地解決了“用出去”問題。
相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國碳纖維市場的需求量連續(xù)幾年快速增長，2017年的同比增速為20%，2018年為32%，2019年為22%。在市場總需求量中，2018年國產(chǎn)碳纖維的用量占比約為29%，2019年增至32%，今年仍繼續(xù)增長。
端小平指出：“整體來看，產(chǎn)業(yè)的市場集中度進一步提高。其中，中復(fù)神鷹、光威復(fù)材、恒神股份等龍頭企業(yè)的合計年產(chǎn)量(碳絲)已經(jīng)接近國產(chǎn)碳纖維總年產(chǎn)量的80%，且產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步明顯，規(guī)格和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加豐富?！?/p>
蔣士成指出：“從2005年至今，在國家、企業(yè)、相關(guān)科研院所和行業(yè)協(xié)會的共同努力下，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)快速發(fā)展，目前已形成年產(chǎn)萬噸的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。當(dāng)前，我國不僅形成了一批具有相當(dāng)市場競爭力的重點企業(yè)，其中有企業(yè)的產(chǎn)銷量均突破千噸，而且有企業(yè)在民用領(lǐng)域也已實現(xiàn)贏利。這都表明我國碳纖維產(chǎn)業(yè)整體已達到國際先進水平?！?/p>
徐樑華也指出：“尤其是‘十三五’期間，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展得非常快，快到我們今年在制定‘十四五’發(fā)展規(guī)劃的時候覺得不好寫，但這是個好事。而且，回想10年前，碳纖維產(chǎn)業(yè)的加入者還是比較激動的，現(xiàn)在則普遍比較理性。整體看，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局都非常健康?！?/p>
此外，產(chǎn)業(yè)當(dāng)前還呈現(xiàn)出其他一些新特點。端小平指出，一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步調(diào)整，以龍頭企業(yè)為代表，開始布局中西部地區(qū)。我國主要碳纖維企業(yè)布局中西部已成一種必然，中西部地區(qū)已經(jīng)吸引了中復(fù)神鷹、光威復(fù)材等龍頭企業(yè)投資。接下來，中西部將成為大規(guī)?；a(chǎn)碳纖維的重要基地接下來，碳纖維企業(yè)去中西部地區(qū)投資，不僅能獲得相對東部地區(qū)更低的電價，還能獲得更多政策和相關(guān)資源支持。二是國有資本加大進入國產(chǎn)碳纖維行業(yè)的力度，成為目前的一種趨勢，雙方在優(yōu)勢方面形成互補，但也需要注意，“如果國有和民營資本不能形成互補，也將面臨新的考驗?！?/p>
“我們要維護好當(dāng)前來之不易的良好生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境。”端小平說。
02
風(fēng)電應(yīng)用火熱引發(fā)“供不應(yīng)求”?
國產(chǎn)碳纖維市場今年最突出的亮點，還屬產(chǎn)銷雙增、供不應(yīng)求。
端小平強調(diào)：“今年，在疫情背景下，我國碳纖維行業(yè)卻交出了一份優(yōu)異的成績單，對社會經(jīng)濟復(fù)蘇發(fā)揮了重要作用，這就是對抗疫最大的貢獻?！?/p>
中國復(fù)合材料集團專家張定金也指出：“今年，相比國際知名碳纖維企業(yè)經(jīng)營業(yè)績的普遍下滑，我國碳纖維龍頭企業(yè)的業(yè)績逆勢而上，仍然保持快速增長勢頭?！?/p>
依據(jù)日本東麗發(fā)布的2020財年一季度(4月~6月)業(yè)績報告，期內(nèi)，其銷售收入為454億日元，同比下降26.2%；其中，航空航天領(lǐng)域的銷售收入為174億日元，同比下降40%；其利潤為17億日元，同比下降73%。
美國赫氏復(fù)材今年1~3季度實現(xiàn)銷售收入12.07億美元，同比下滑32.6%；其中，航空領(lǐng)域的收入為6.57億美元，同比下降42.9%；航天領(lǐng)域的收入為3.29億美元，與上年同期基本持平；工業(yè)領(lǐng)域的收入為1.82億美元，同比下降25.1%。
而今年前三季度，我國碳纖維上市企業(yè)光威復(fù)材的營收同比增長22.49%，達到16.03億元；歸屬于上市公司股東的凈利潤同比增長18.06%，達到5.24億元。
在造成國產(chǎn)碳纖維目前供不應(yīng)求的多個原因中，來自風(fēng)電市場需求的快速增長十分關(guān)鍵。“風(fēng)電市場需求來得太猛烈，大家都在群情激昂謀發(fā)展?！奔只w集團公司董事長宋德武這樣感慨。
記者了解到，吉林化纖集團今年的碳纖維銷量大幅增長，其中，用于風(fēng)電市場的大絲束碳纖維銷量增長最為突出；產(chǎn)品有八九成都是供應(yīng)風(fēng)電市場的江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司，今年的碳纖維用量預(yù)計將超過1萬噸，去年的用量則是7000多噸。
錢京也表示，目前在恒神股份的碳纖維總銷量中，風(fēng)電市場銷量排第二，2019年的銷量約為400噸。
事實上，國產(chǎn)碳纖維今年這種“供不應(yīng)求”的態(tài)勢，在2019年就已顯示出來了。端小平介紹，2019年，我國大絲束碳纖維呈現(xiàn)出“供不應(yīng)求”的狀態(tài)，我國市場上風(fēng)電領(lǐng)域的碳纖維用量達到了13800噸，較2018年大幅增長97%。
另根據(jù)《風(fēng)能北京宣言》的目標，預(yù)計到2030年，我國風(fēng)電至少要達到8億千瓦，年均復(fù)合增長率達12%。
對此，中材科技風(fēng)電葉片股份有限公司高級工程師牟書香表示，隨著風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，風(fēng)電機組越來越大，葉片長度也越來越長，行業(yè)競爭也愈演愈烈，持續(xù)降低度電成本成為整個風(fēng)電上下游企業(yè)共同的目標。碳纖維復(fù)材則具有剛度大、強度高、密度低等優(yōu)勢，是滿足大型葉片“輕質(zhì)高強”要求的理想材料。
“未來，風(fēng)電市場需要進一步加大國產(chǎn)低成本碳纖維的批量、穩(wěn)定供應(yīng)，風(fēng)電葉片和碳纖維產(chǎn)業(yè)也需要協(xié)同創(chuàng)新，通過智能制造助推碳纖維風(fēng)電葉片提質(zhì)增效?！蹦矔阏f。
不過，端小平也提醒企業(yè)：“國產(chǎn)碳纖維的可持續(xù)發(fā)展，要不斷開拓新應(yīng)用市場，要避免對風(fēng)電市場的過度依賴?！?/p>
03
中國商飛外協(xié)需求“砸中”恒神?
更值得注意的是，來自民用航空市場的需求今年也“意外”地加速啟幕。
今年，隨著中美貿(mào)易摩擦加劇，我國需要進口的跟碳纖維相關(guān)的設(shè)備遭到“封鎖”。我國民用航空領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)需要的一些設(shè)備無法進口，便開始在國內(nèi)尋找外協(xié)合作企業(yè)，恒神股份被“選中”了。
據(jù)了解，我國企業(yè)當(dāng)前僅擁有數(shù)臺自動鋪帶機和自動鋪絲機，恒神股份則同時擁有先進的自動鋪帶和自動鋪絲兩種設(shè)備。隨著先進航空零部件自動化制造的需求不斷增長，我國對自動鋪放設(shè)備的需求也逐漸增加，但此前基本上依賴進口的自動鋪放設(shè)備，今年卻遭遇了“國際封鎖”。在此背景下，中國商飛開始對國內(nèi)碳纖維及復(fù)材企業(yè)進行考察，尋找合作企業(yè)，評估、構(gòu)建外協(xié)供應(yīng)體系。
今年夏天，中國開始對恒神股份進行自動鋪帶設(shè)備鑒定、特種工藝評審和外協(xié)供應(yīng)商資質(zhì)認證。錢京解釋：“我們的供應(yīng)，首先要做到符合中國商飛的民機供應(yīng)規(guī)范。”10月，恒神股份完成了所有認證工作，正式成為了中國商飛的產(chǎn)品供應(yīng)商。
“今年下半年，我們整個公司都在全力以赴地做好這項工作?！卞X京說。
其實，哪有什么“從天而降”的機會，機會從來都是留給有準備的企業(yè)。今年之所以能夠被中國商飛“選中”，是因為恒神股份的堅持和把工作做在了前面。
錢京介紹，大約在2015年前后，公司花了近億元進口了1臺自動鋪絲機和1臺自動鋪帶機。把機器買回來后，公司進行了大量工藝探索。“投資需要走在前面，技術(shù)和工藝的積累也都需要一個漫長的過程。自動鋪帶機適合做曲率比較小的產(chǎn)品，比如機身壁板、垂尾等，自動鋪絲機可實現(xiàn)大曲率復(fù)雜零部件?！?/p>
“當(dāng)時，公司已經(jīng)意識到，隨著勞動力短缺和用工成本逐年高企，自動鋪帶機和鋪絲機未來將成為一種選擇。而且，利用機械手進行自動化鋪帶、鋪絲，能夠大大提高鋪貼效率。但這類自動化工藝是跟我國航空工業(yè)的發(fā)展程度是密切關(guān)聯(lián)的，實事求是地說，自動化設(shè)備買回來后利用率一直不高。但現(xiàn)在，機會來了。”錢京補充說，“從明年起，隨著開始承接中國商飛的外協(xié)工作包，我們的自動鋪帶機的利用率將會提高。并且，恒神近期將要承擔(dān)國產(chǎn)寬體飛機一個大型結(jié)構(gòu)部件的研制，會使用公司自己的自動鋪絲機和碳纖維復(fù)合材料?！?/p>
錢京進一步介紹，用到的是公司研發(fā)生產(chǎn)的中模碳纖維HF40(T800級)。公司目前已具備HF40濕法紡絲和干噴濕紡生產(chǎn)工藝技術(shù)，產(chǎn)品包括6k和12k，已開展了多批次性能驗證，性能數(shù)據(jù)離散性小，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。公司還把HF40與自主研發(fā)的高溫高韌性環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂，以及改性聚酰亞胺樹脂匹配，研發(fā)出應(yīng)用于航空領(lǐng)域的多款預(yù)浸料產(chǎn)品。其中，高溫高韌性環(huán)氧樹脂(EH918)匹配HF40(T800級)碳纖維的預(yù)浸料體系EH918/HF40，主要應(yīng)用于民用大型飛機結(jié)構(gòu)部件，該預(yù)浸料可滿足自動鋪帶及鋪絲工藝。此外，公司還開展了CR929后機身壓力框、帽型加筋壁板等典型結(jié)構(gòu)部件的試制，其預(yù)浸料的復(fù)合材料性能和工藝性均滿足相關(guān)要求。目前，HF40(T800級)碳纖維已為相關(guān)項目及應(yīng)用市場供貨約300噸。
其實一直以來，航空市場都是國際知名碳纖維企業(yè)產(chǎn)品的重點應(yīng)用市場，尤其是民用航空市場，備受重視。這一次，我國企業(yè)面臨的被動封鎖，卻在客觀上加速了國產(chǎn)碳纖維及其復(fù)材企業(yè)融入我國民用航空市場的步伐。
“公司T700級碳纖維的產(chǎn)能目前為1500噸/年，T800產(chǎn)品的合計年產(chǎn)能為1800噸。在公司目前的碳纖維年銷量中，45%供給航空領(lǐng)域，其他應(yīng)用市場還包括風(fēng)電、能源、船舶、光伏、氫能、建筑補強等。接下來幾年，航空市場對公司碳纖維及復(fù)材營收‘盤子”的貢獻預(yù)計會進一步擴大?！卞X京說。
此外，會議期間，中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會換屆，錢京當(dāng)選為新一任輪值會長。身為“80后”，錢京成為該分會自成立以來最年輕的輪值會長；恒神股份還與遠景能源有限公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方接下來將在風(fēng)電葉片用低成本大絲束碳纖維開發(fā)、碳纖維拉擠板等領(lǐng)域展開深入合作。
“我們碳纖維行業(yè)正式進入‘80后’時段，這也體現(xiàn)出行業(yè)發(fā)展的新特點——有能力、有魄力、有活力?！痹摲謺谌屋喼禃L宋德武笑著說。
04
碳纖維復(fù)材實現(xiàn)低成本化須協(xié)同?
無論是航空還是風(fēng)電，都屬于碳纖維的應(yīng)用市場。相比產(chǎn)業(yè)化初期面臨的“如何量產(chǎn)”的難題，當(dāng)前，國產(chǎn)碳纖維實現(xiàn)突破性發(fā)展更要解決好“用出去”問題，也就是“需求牽引”。
而在“用出去”的過程中，碳纖維需要與基體材料復(fù)合使用，充分發(fā)揮其優(yōu)異性能。當(dāng)前，市場上使用最廣的是碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料(CFRP)，它在航空航天特別是飛機制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，也是生產(chǎn)武器裝備的重要材料。復(fù)合材料的“低成本”制造技術(shù)，則是目前國際復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域的核心問題之一。
徐樑華介紹：“復(fù)合材料的成本構(gòu)成一般包括碳纖維成本、樹脂基體成本，以及復(fù)合材料制備過程中的成本，包括模具效率、成型能耗和纖維預(yù)制體等。”
常州宏發(fā)縱橫新材料科技股份有限公司總經(jīng)理談昆倫介紹，復(fù)合材料的低成本制造技術(shù)包括材料技術(shù)低成本、設(shè)計技術(shù)低成本和制造技術(shù)低成本，涉及多種復(fù)合材料成型技術(shù)，如纖維、編織、纏繞、模壓、拉擠、RTM等。
但是從現(xiàn)階段的實際情況看，徐樑華指出：“在應(yīng)用中，已經(jīng)不再是國產(chǎn)碳纖維價格貴的問題，而是國產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料價格貴。當(dāng)然，如果相關(guān)下游應(yīng)用領(lǐng)域目前還嫌國產(chǎn)碳纖維貴，那也可以說這些領(lǐng)域其實是不需要用碳纖維的?！?/p>
那么，國產(chǎn)碳纖維復(fù)材接下來如何進一步實現(xiàn)低成本化？可以從實現(xiàn)技術(shù)和協(xié)同機制兩個方面共同去突破。
從碳纖維材料本身的成本看，大絲束技術(shù)是目前國際市場上公認的碳纖維低成本制造技術(shù)之一。比如，日本東麗研發(fā)生產(chǎn)的拉伸強度為3530MPa、拉伸模量為230MPa的T300級3K小絲束碳纖維，當(dāng)前每公斤的價格約為380元。而西格里研發(fā)生產(chǎn)的拉伸強度為4000MPa、拉伸模量為240MPa的CT50-4.0/240-E100級50K碳纖維，當(dāng)前每公斤的價格約為120元。
在材料之外，談昆倫介紹，復(fù)合材料的低成本技術(shù)包括二維/三維低成本織造技術(shù)、預(yù)浸料低成本技術(shù)、復(fù)合材料低成本成型技術(shù)和自動化裝備技術(shù)等。比如，低成本預(yù)浸料技術(shù)的路線包括三個方面：一是纖維成本低、效率高的大絲束碳纖維展纖技術(shù)；二是單向及多軸向大克重預(yù)浸；三是固化特性和流動特性優(yōu)化的樹脂體系的開發(fā)，包括低溫固化體系和滿足非熱壓罐(OOA)工藝要求(真空條件下的固化后低孔隙率)。
“不管做什么材料，都需要應(yīng)用牽引，需要對產(chǎn)業(yè)鏈條進行成本控制。企業(yè)要從纖維、中間材料(織物/預(yù)浸料)、快速成型工藝、自動化加工量產(chǎn)設(shè)備等全產(chǎn)業(yè)鏈方面，努力降低復(fù)材的制造成本?！闭劺愓f。
在協(xié)同機制方面，徐樑華建議：“產(chǎn)業(yè)鏈要組建起協(xié)同機制解決若干問題，綜合解決性能、價格貴、使用價值的問題。下一步，我們的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)要去幫助復(fù)合材料企業(yè)降成本。從實際情況看，碳纖維企業(yè)每公斤產(chǎn)品的成本如果要降10元錢是很難的，但是復(fù)材企業(yè)的成本要降10元錢是很容易的?！?/p>
此外，復(fù)材的設(shè)計能力和的性能也是關(guān)鍵點。徐樑華指出，國內(nèi)多數(shù)應(yīng)用行業(yè)目前缺乏碳纖維復(fù)合材料設(shè)計能力，“用不好”問題突出，成為一種“難言之隱”。同時，復(fù)合材料性能不均衡問題待解決。
碳纖維樹脂基復(fù)合材料的性能包括拉伸性能、沖擊/CAI和壓縮性能，與高性能鋁合金材料相比，其拉伸模量和壓縮模量仍待極高。“我國對于碳纖維復(fù)材的拉伸性能和壓縮性能重視還不夠?！毙鞓湃A說。
“接下來，針對風(fēng)電、汽車、軌交、航空航天等不同應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用需求，企業(yè)應(yīng)該努力找到性能和價格之間的平衡點。”多名業(yè)內(nèi)人士都這樣說。
05
把握好新技術(shù)和終端需求新驅(qū)動?
“超高強性能和低成本，是國際碳纖維未來兩大發(fā)展趨勢。”朱美芳說。
“5年后，我國的碳纖維產(chǎn)量預(yù)計將達到5萬噸，但前提是，要能把握住高質(zhì)量和低成本兩大關(guān)鍵點。碳纖維的高質(zhì)量，是指要能滿足復(fù)合材料的應(yīng)用要求；低成本則包括碳纖維及其復(fù)合材料都要能實現(xiàn)低成本。”徐樑華說。
在新工藝和新技術(shù)方面，朱美芳介紹，碳纖維未來發(fā)展的新工藝是無需預(yù)氧化的新前驅(qū)體工藝；碳纖維復(fù)材的發(fā)展趨勢則包括干纖維、三維編織、快速固化預(yù)浸料自動化鋪層技術(shù)、沖壓或注塑成型法快速制備碳纖維零部件技術(shù)等。
來自終端應(yīng)用市場的需求驅(qū)動將有哪些？對此，張定金結(jié)合日本碳纖維協(xié)會發(fā)布的相關(guān)報告和日本東麗“AP-G2022中期管理計劃”指出，將主要體現(xiàn)在四個方面。
一是風(fēng)電領(lǐng)域，將加速大絲束碳纖維生產(chǎn)設(shè)備的建設(shè)。廠家為提高發(fā)電效率，風(fēng)葉長度會增加，為提高模量，降低風(fēng)葉重量，將會加速用碳纖維材料來替代。中國則是世界上最大的風(fēng)電市場，目前，我國碳纖維企業(yè)正以風(fēng)電市場為一個重要目標，加速擴能。
二是氫能瓶，將以開發(fā)新工藝、規(guī)?；癁槟繕耍瑵M足需求。預(yù)計2021年后，燃料電池車將開始量產(chǎn)，氫氣瓶領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求將進一步增長；預(yù)計2022年，燃料電池車的生產(chǎn)量將超過5萬臺。
三是燃料電池，它可以用于汽車，在商務(wù)汽車、叉車、航天、飛車等領(lǐng)域也會擴大使用。
四是民用航空飛機，尤其是針對下一代“夢幻飛機”的材料研發(fā)，將給碳纖維和復(fù)材帶來很大機會。二氧化碳減排和基體輕量化的趨勢，將增大對碳纖維復(fù)材的需求。未來20年，預(yù)計飛機用碳纖維的需求量將增加1倍，尤其是單通道飛機的碳纖維用量將增加。
“當(dāng)夢幻飛機實現(xiàn)后，將會給碳纖維帶來很大的產(chǎn)業(yè)機會?！睆埗ń鸨硎?，“預(yù)計到2025年，全球碳纖維市場的需求量將增加到21.65萬噸。”
無疑，如何把握住這些新工藝、新技術(shù)以及新的重大需求，接下來也將成為擺在我國碳纖維龍頭企業(yè)面前的重要課題。
還值得注意的是，一邊是對新應(yīng)用領(lǐng)域的開拓，另一邊則是對既有產(chǎn)品實現(xiàn)循環(huán)再利用。如何努力實現(xiàn)“循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)化”，也是我國碳纖維產(chǎn)業(yè)接下來踐行可持續(xù)發(fā)展必須面對的課題。
南通復(fù)源新材料科技有限公司總工程師、上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授楊斌指出，碳纖維復(fù)材在應(yīng)用快速擴大的同時，也面臨著不溶、不熔、處理困難，制造過程中的報廢率高(約為30%~50%)，傳統(tǒng)的直接填埋方式造成嚴重浪費等多個“痛點”。從碳纖維到預(yù)浸料織物，再到復(fù)合材料零部件和最終產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生廢棄物。2019年，國內(nèi)碳纖維的報廢量大約為8300噸。
“南通復(fù)源2019年完成了生產(chǎn)線建設(shè)，建成了年處理能力達1500噸的產(chǎn)線?！睏畋筮€介紹，公司采用(無氧)裂解技術(shù)，實現(xiàn)了對碳纖維的工業(yè)化回收，能處理來自航空航天、體育休閑、汽車、風(fēng)電、壓力容器、電子電器邊角料和報廢料等多個領(lǐng)域的碳纖維復(fù)材。而且，再生碳纖維能夠被二次利用，應(yīng)用領(lǐng)域包括航空內(nèi)飾、汽車零部件、電子電器和機械設(shè)備等。
“碳纖維及其復(fù)材是高價值產(chǎn)品，做好回收再利用，是對每一位碳纖維人的致敬。”楊斌感慨。
如果從產(chǎn)業(yè)整體看，“十四五”期間，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)還需要把握好哪些思路？端小平指出：一是要制定符合我國市場特性和國產(chǎn)碳纖維特點的自主標準體系，但同時又不能過分強調(diào)獨立；二是要重視原料和輔料的自主保障，特別是大絲束原絲和樹脂；三是上下游要緊密合作，不斷提高纖維品質(zhì)，開發(fā)新產(chǎn)品，繼續(xù)加大應(yīng)用市場開拓，進一步縮短與碳纖維領(lǐng)先國家的差距；四是要理性投資，穩(wěn)步發(fā)展，要避免低水平、同質(zhì)化競爭，企業(yè)要深耕細作各自的細分市場，形成良性的互動和競爭，避免出現(xiàn)第二輪產(chǎn)能過熱；五是逐步提高回收再利用率，提高再利用水平，保護環(huán)境，踐行社會責(zé)任。
“碳纖維與常規(guī)纖維行業(yè)不一樣，它是有一定的進入門檻的，同時，客戶存在很大粘性，所以行業(yè)可能會出現(xiàn)‘強者恒強’的競爭態(tài)勢。對于新進入市場者和行業(yè)外的資本來說，應(yīng)該認清碳纖維行業(yè)的這一特點。這些年，當(dāng)年的一批碳纖維企業(yè)中，關(guān)的關(guān)、停的停。在第一輪市場洗牌中，很多人往往看到的是成功者的影子，而失敗者則容易被淡忘。產(chǎn)業(yè)當(dāng)前正迎來新一輪發(fā)展，但大家不應(yīng)忘記，之前那些頭破血流的企業(yè)是怎么倒下來的，各類資本還是要謹慎投資。”端小平強調(diào)。
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