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中国碳纤维产业蓬勃发展
2023-02-26 20:15:52 点此关注世界侨网更多资讯人民日报记者 韩 鑫
碳纤维强度高、抗摩擦、耐腐蚀，被称为“材料黑金”，可广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、体育休闲等领域。它能让矗立于戈壁的风电叶片更轻巧，让疾驰于街巷的新能源汽车变得轻量化，让远在九霄云外的运载火箭更节省燃料，也能让鱼竿、球拍的耐久度大幅提升……实际上，碳纤维已深入千行百业，走进了千家万户。
按丝束规格的不同，有小丝束碳纤维和大丝束碳纤维之分。在业内，通常将每束碳纤维根数大于4.8万根的称为大丝束碳纤维。小丝束性能优异，但成本较高，大丝束在保持碳纤维优良性能的前提下，能大幅降低成本，从而为市场应用打开更大空间。
每束碳纤维都有4.8万根纤维，每根纤维直径只有头发丝直径的1/7到1/8，且纤维含碳量达到95%，强度是钢的7—9倍……前不久，中国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程生产线在上海石化碳纤维产业基地投料开车，生产出性能媲美国外同级别的合格产品。这意味着，中国在大丝束碳纤维生产和装备国产化方面，实现了重要突破。
近年来，随着中国高新技术产业的壮大，碳纤维的市场应用也在不断拓展。数据显示，近10年来中国碳纤维需求加速增长。2021年需求量达到6.2万吨，同比增长27.7%。除了航空航天对碳纤维的需求保持增长，以风电叶片为主的新能源市场正成为拉动碳纤维产业发展的重要引擎，推动碳纤维产业跨入以工业应用为主的新阶段。同时，中国商用航空、无人机等领域装备持续升级迭代，在可预见的未来，碳纤维需求仍将保持快速增长态势。
在不断扩大的市场需求牵引下，中国碳纤维行业加快向更成体系、更高性能、更低成本的方向迈进。山西钢科已形成覆盖国内高性能碳纤维领域主要品种的生产能力，中复神鹰推出年产3万吨高性能碳纤维建设项目……一段时间以来，在政策加力和企业努力下，中国不断取得碳纤维制备和应用关键技术的新突破，相关产能持续跃升，自给率不断提高。国产碳纤维的市场份额从2019年的31.7%攀升至2021年的46.9%。
中国有着门类齐全、独立完整的工业体系和超大规模市场优势，为碳纤维市场应用创造了丰富场景；规模庞大的研发队伍和持续涌现的创新型市场主体，为碳纤维技术创新提供了有力支撑。当前，尽管中国碳纤维行业已取得长足进步，但国产碳纤维的性能与质量稳定性尚有不小提升空间，短期内碳纤维核心装备仍需依赖进口。未来，中国将在关键核心技术上打造创新矩阵，加快形成具有国际竞争优势的运行产能，努力实现碳纤维产业高质量发展。
工作人员展示由上海石化生产的48K大丝束碳纤维。 图片来源：中国石化
中复神鹰西宁公司的员工为即将进碳化炉的原丝接丝。 何英力摄
位于江苏连云港的国家碳纤维复合材料试验公共服务平台织造试验室，技术人员正在查看机器运行情况。 耿玉和/人民图片