2023年11月8~9日，中國碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展論壇暨2023年中國化學纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會年會在江蘇省丹陽市召開。本次會議由中國化學纖維工業(yè)協(xié)會、丹陽市人民政府主辦，江蘇恒神股份有限公司、中國化學纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會承辦。
中國紡織工業(yè)聯(lián)合會原會長王天凱、副會長端小平，國家發(fā)展改革委產(chǎn)業(yè)發(fā)展司副司長曹傳貞，中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長陳新偉、原副會長賀燕麗、原副會長趙向東，中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技發(fā)展部主任張傳雄，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心主任王玉萍，中國國際工程咨詢有限公司主任級高級咨詢師樂友華，江蘇省發(fā)展改革委副主任黃海楠，丹陽市委副書記、市長宋飛雄，江蘇恒神股份有限公司董事長劉瑾等領(lǐng)導嘉賓，以及來自國家部委、行業(yè)協(xié)會，江蘇省發(fā)改委，鎮(zhèn)江市發(fā)改委、丹陽市經(jīng)發(fā)局、科技局等部門，國內(nèi)外碳纖維生產(chǎn)及應(yīng)用企業(yè)、高等院校、科研院所、媒體等200多人參加會議。會議由中國化學纖維工業(yè)協(xié)會副會長呂佳濱、副秘書長靳高嶺共同主持。
我國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速
作為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)不可或缺的戰(zhàn)略性新材料之一，經(jīng)過多年發(fā)展，我國碳纖維行業(yè)已基本建成了產(chǎn)品和技術(shù)多元化、產(chǎn)業(yè)鏈配套齊全的國產(chǎn)碳纖維技術(shù)體系，形成了年產(chǎn)近12萬噸的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，整體已進入國際先進行列。
產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進步離不開國家、地方政府、行業(yè)協(xié)會的方向引領(lǐng)和大力支持，也離不開產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)相關(guān)企業(yè)、企業(yè)家以及科研院所、科學家的孜孜以求和辛勤付出。
▲曹傳貞
多年來，國家發(fā)改委高度重視碳纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，認真貫徹黨中央、國務(wù)院關(guān)于推進高性能纖維為代表的戰(zhàn)略性新興材料發(fā)展的一系列決策部署，與相關(guān)部門、單位、協(xié)會和企業(yè)通力合作，通過制定產(chǎn)業(yè)政策、修訂調(diào)整產(chǎn)業(yè)目錄以及實施相關(guān)專項，支持碳纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用。“目前高性能碳纖維國產(chǎn)化取得了突破性進展，同時還涌現(xiàn)出一批具有較強競爭力的碳纖維生產(chǎn)及應(yīng)用重點企業(yè)，這極大地促進了我國碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈整體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化水平的提升，為提升我國制造業(yè)核心競爭力，提高我國關(guān)鍵材料自主保障能力給予了重要支撐。”國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)司副司長曹傳貞在致辭時表示。對于未來如何助力我國碳纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，曹傳貞提出兩點希望：一是希望有關(guān)地方和碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)，要主動作為，在發(fā)展中勇挑重擔、勇于創(chuàng)新，進一步加強碳纖維及復合材料自主研發(fā)，著力推動碳纖維產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造，補短板鍛長板，構(gòu)建具有中國特色的碳纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和全產(chǎn)業(yè)鏈智能制造優(yōu)勢；二是希望行業(yè)協(xié)會充分發(fā)揮好政府與企業(yè)之間的橋梁紐帶作用，凝聚共識，繼續(xù)精研行業(yè)運行，協(xié)調(diào)行業(yè)科技資源，反映企業(yè)訴求，促進碳纖維上下游產(chǎn)業(yè)的交流與合作，推動行業(yè)健康、有序高質(zhì)量發(fā)展。最后他表示，國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)司也將一如既往地支持碳纖維等新材料發(fā)展：一是推進關(guān)鍵技術(shù)裝備聯(lián)合攻關(guān)，二是支持龍頭企業(yè)做實做優(yōu)做強，三是統(tǒng)籌推進產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。堅持市場在資源配置中的決定性作用，更好發(fā)揮政府作用，強化碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的統(tǒng)籌謀劃和指導，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，完善技術(shù)體系，推進協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)量的合理增長和質(zhì)的穩(wěn)步提升。
▲宋飛雄
江蘇省丹陽市市委副書記、市長宋飛雄在致辭時表示，近年來，丹陽積極打造“4+3+1”產(chǎn)業(yè)體系，在做強五金工具、家紡等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的同時，積極發(fā)展碳纖維等新材料產(chǎn)業(yè)以及高端裝備制造、生命健康產(chǎn)業(yè)，著力打造經(jīng)濟發(fā)展新的增長極，涌現(xiàn)了以恒神為代表的一大批新材料優(yōu)質(zhì)企業(yè)。宋飛雄希望各位業(yè)界精英、專家學者能夠乘著此次年會的東風，與丹陽的相關(guān)企業(yè)進行深度交流合作，以智慧之光碰撞思想火花、以深層探討開展實質(zhì)合作，共同繪制碳纖維產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展“新藍海”。丹陽市委市政府將全力營造更好更優(yōu)的政策環(huán)境、公平有序的市場環(huán)境、高效便利的政務(wù)環(huán)境、公正透明的法治環(huán)境、親商安商的人文環(huán)境，服務(wù)所有在丹陽投資興業(yè)的企業(yè)，真正讓全體企業(yè)家、創(chuàng)業(yè)者和各類人才輕裝前行、穩(wěn)健奔跑，提振信心、投資安心，讓大家在丹陽生活與發(fā)展如沐春風。
▲劉瑾
江蘇恒神股份有限公司董事長劉瑾在致辭時表示，過去三年，我們見證了碳纖維行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力等方面取得的顯著進步；我們也見識了碳纖維在眾多領(lǐng)域大放異彩，無論是航空航天、汽車輕量化領(lǐng)域的突破，還是風力發(fā)電、光伏、氫能源等領(lǐng)域的發(fā)展，以及智能制造等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，碳纖維都以其獨特的性能和潛力，為我們的生活和工作帶來前所未有的便利和高效，為我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了有力保障。當然，我國碳纖維行業(yè)的發(fā)展仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。對此，劉瑾表示，“我們國內(nèi)碳纖維行業(yè)的產(chǎn)、學、研、用各界，更應(yīng)該攜手協(xié)同、并肩攻關(guān)，共同推動行業(yè)發(fā)展與進步，讓碳纖維這一‘黑色黃金‘賦予國之重器錚錚鐵骨，帶給民族產(chǎn)業(yè)真金白銀”。恒神也期待與更多的企業(yè)、研究機構(gòu)、政府部門等開展深度合作，真誠交流、共享資源、優(yōu)勢互補，共同推動碳纖維行業(yè)的繁榮發(fā)展。作為典型的“全產(chǎn)業(yè)鏈”企業(yè)，恒神業(yè)務(wù)涵蓋碳纖維、樹脂、織物、預(yù)浸料、復合材料等。自成立以來，恒神始終以“用心做好每一根碳絲”的初心與行業(yè)一路同行，經(jīng)過幾代人的接續(xù)奮斗，目前恒神已建成年產(chǎn)碳纖維5000噸、織物和預(yù)浸料1500萬平方米、高性能樹脂1200噸、復合材料制件5000噸的產(chǎn)能，實現(xiàn)了從HF10到HF40級各規(guī)格纖維的穩(wěn)定批量生產(chǎn)和應(yīng)用。在產(chǎn)業(yè)布局方面，在陜煤集團的支持下，恒神在陜西省榆林市投資建設(shè)2萬噸/年高性能碳纖維生產(chǎn)基地，目前自貢恒神無人機產(chǎn)業(yè)園正如火如荼建設(shè)中，已形成東西部地區(qū)三大生產(chǎn)基地互補協(xié)同、結(jié)構(gòu)合理的產(chǎn)能格局。在應(yīng)用拓展方面，近年來恒神在商用航空裝備上持續(xù)深耕，圍繞大飛機、通用飛機、無人機的復合材料結(jié)構(gòu)件進行設(shè)計研究開發(fā)，依托恒神從碳纖維、樹脂預(yù)浸料到制造成型工藝的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，真正將材料、設(shè)計、制造一體化的復合材料開發(fā)應(yīng)用理念貫徹到產(chǎn)品服務(wù)中，這已成為恒神發(fā)展的另一強勁動力。
▲端小平
會上，演講嘉賓暢談了半個世紀以來碳纖維行業(yè)的長足發(fā)展，分析了2023年行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和困境，更是不約而同提到“興衰周期”。中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長端小平結(jié)合大會主要議題及內(nèi)容對碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出五點思考：
一是如何避免落入常規(guī)纖維的發(fā)展陷阱。端小平以聚酯纖維行業(yè)30多年歷經(jīng)四輪產(chǎn)能過剩周期為例指出，“碳纖維是奢侈品，不能賣超市價。而如今我們在2021年C8海南論壇的擔憂正在變成現(xiàn)實，能否‘跳出‘常規(guī)纖維興衰的周期，需要依賴業(yè)界同仁的智慧。”二是如何不斷開拓新的應(yīng)用場景。碳纖維與常規(guī)纖維的發(fā)展和應(yīng)用有本質(zhì)的區(qū)別，常規(guī)纖維依賴于人口的增長和生活質(zhì)量的提升，而碳纖維行業(yè)最近三年的一輪擴張受益于兩個因素：一是疫情給國產(chǎn)纖維找到了替代進口纖維的機會，解決了某些領(lǐng)域能不能用和敢不敢用的問題，二是風電葉片的應(yīng)用需求迅速增長。“對于下一個應(yīng)用風口，我們一直在猜測，缺乏系統(tǒng)性研究，我們?nèi)绾谓鉀Q交通運輸、航空航天等應(yīng)用領(lǐng)域涉及到的安全問題，給他們什么樣的底氣和勇氣？如何從眾多競爭者中突圍？如何不斷開拓新的應(yīng)用場景，是支撐行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要問題。”三是如何更輕更強更低。“任何創(chuàng)新和突破必須要有理論為基礎(chǔ)，要不然我們還會重復以前發(fā)展初期的老路，即邊學邊干，邊干邊改，那一定不會取得跨越式的技術(shù)進步。當然，更輕更強的性能和更低的成本需要產(chǎn)業(yè)鏈的同心合作。”四是如何更精更穩(wěn)更安全。“如今，我們到了拾遺補缺、填平補齊的發(fā)展新階段，一些過去被忽視的問題要逐步解決，比如關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化及其與進口產(chǎn)品應(yīng)用比重的提升（30/70），油劑、助劑、上漿劑與進口產(chǎn)品應(yīng)用比重的提升（50/50）等。”五是如何提高行業(yè)發(fā)展的成熟度，讓行業(yè)發(fā)展更有理性，競爭更加有序。“如果用年齡來衡量一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成熟度，在碳纖維行業(yè)，若將日本看作是50歲，中國則是15歲，希望我們盡快跨過‘青春期’，進入成熟理性、高質(zhì)量發(fā)展的新階段。”
以優(yōu)秀的技術(shù)、裝備、應(yīng)用場景
跨過“青春期”
步入新發(fā)展階段，我國碳纖維關(guān)鍵技術(shù)、市場、應(yīng)用發(fā)展特點如何？如何提高碳纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)成熟度？如何提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性？如何進一步提高生產(chǎn)效率、降低成本，以滿足不斷增長的市場差異化需求？如何以新的應(yīng)用拉動需求從而牽引碳纖維用量？如何推動裝備智能化？如何更好地提升碳纖維的國際競爭力？接下來碳纖維行業(yè)、企業(yè)應(yīng)該如何發(fā)展順利跨過“青春期“？這些被深入探討的議題吸引了與會者廣泛關(guān)注。
國產(chǎn)碳纖維技術(shù)成熟度提升路徑探討
▲徐樑華
北京化工大學教授徐樑華重點介紹了國產(chǎn)碳纖維技術(shù)成熟度的提升路徑。他強調(diào)，行業(yè)要充分認識到碳纖維技術(shù)成熟度提升的重要性。基于高技術(shù)成熟度生產(chǎn)的碳纖維，可以讓用戶敢用、放心用，市場接受度才會提高；也有利于企業(yè)真正降成本，更好地拓展市場。
碳纖維技術(shù)成熟度提升主要包含3個要素。行業(yè)要從團隊成員意識提高開始，借助產(chǎn)品性能質(zhì)量的科學全面評價體系建設(shè)，最終實現(xiàn)質(zhì)量可控可調(diào)、應(yīng)用普適性和應(yīng)用工藝性能的穩(wěn)定。一是團隊水平。“這主要是帶頭人的意識，要充分意識到技術(shù)成熟度的重要性。當前生產(chǎn)企業(yè)與應(yīng)用企業(yè)對碳纖維質(zhì)量好壞的認識不同，信息常常是矛盾的，這主要就是因為生產(chǎn)企業(yè)沒有把握好產(chǎn)品的質(zhì)量一致性，對碳纖維性能的把握不夠精準。”徐樑華說。二是工藝包質(zhì)量，包括工藝窗口合理性、工藝迎合新的評價體系，以及輔料助劑的可控配套。要關(guān)注碳纖維毛絲、起毛、集束/分散性、展寬性、浸潤性、表截面形貌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、強度等性能利用率。三是裝備能力。要提升裝備的工藝適應(yīng)性水平，具備對裝備進行二次改造的能力；工藝參數(shù)要可控；要關(guān)注裝備利用效率與節(jié)能效果，包括單線產(chǎn)能發(fā)揮率、產(chǎn)量能耗水平；要關(guān)注裝備的運維成本；還要關(guān)注裝備安裝與運行水平。徐樑華強調(diào)，現(xiàn)在已經(jīng)到了必須重視國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)成熟度提升的時期。要注意的是，技術(shù)成熟度不能只靠碳纖維企業(yè)自己提升，還要跟應(yīng)用領(lǐng)域建立起良好關(guān)系，需要在應(yīng)用中不斷提升。
▲盧宏萍
中國復合材料工業(yè)協(xié)會副秘書長盧宏萍對我國碳纖維復合材料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢進行了深入分析。她介紹，2018年全球碳纖維復合材料市場規(guī)模為129.67億美元，到2022年增至213.26億美元，年均復合增長率為13.24%。她以航空、航天、電力、新能源、汽車、軌道交通、海洋工程、體育休閑等應(yīng)用領(lǐng)域為例，介紹了當前碳纖維復合材料的應(yīng)用進展。同時指出，當前碳纖維復合材料行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和壓力，對外亟待拓展應(yīng)用領(lǐng)域，對內(nèi)需進一步提升工藝水平，加強專業(yè)團隊建設(shè)。為此，她提出三點發(fā)展思路和建議：一是材料質(zhì)量與定制化設(shè)計，即注重原材料本身質(zhì)量，并從分子結(jié)構(gòu)層面對目標材料體系進行設(shè)計，特別關(guān)注使用溫度、韌性、工藝特性和浸潤特性；二是結(jié)構(gòu)一體化、智能制造化，即加強復材設(shè)計方法和基于制造的工程的設(shè)計研究，按復材的特性進行設(shè)計，重視自動化技術(shù)并控制成本；三是人員團隊政策三位一體，即選拔優(yōu)秀復材專業(yè)人員，組建針對性研發(fā)團隊，結(jié)合國家政策，建立適應(yīng)復材未來發(fā)展的高素質(zhì)團隊。
▲劉秀芝
中國已成為全球最主要的通用飛機市場之一。隨著國務(wù)院、國家發(fā)改委和民航局發(fā)展通航產(chǎn)業(yè)的頂層規(guī)劃、適航審定政策和低空空域開放政策的相繼出臺，通航產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展機遇期。未來國產(chǎn)復合材料如何更好地適應(yīng)我國通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，更加安全地實現(xiàn)在通航飛機上的大規(guī)模應(yīng)用，中國民用航空沈陽航空器適航審定中心研究員劉秀芝圍繞此進行了詳細解讀。
她指出，設(shè)計是先導，材料是基礎(chǔ)，制造是關(guān)鍵，檢測是保障。當前，對復合材料的適航驗證重點關(guān)注材料的穩(wěn)定性、制造可重復性和質(zhì)量一致性等幾個關(guān)鍵問題，這個思路和指導思想貫穿適航驗證的全程。因此國產(chǎn)復合材料要想進入通航產(chǎn)業(yè)鏈，必須解決能不能用、好不好用、敢不敢用的問題，缺一不可；必須以用戶需求為牽引，以問題為導向，由局方牽頭結(jié)合國內(nèi)復合材料實際情況，開展通航產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)性研究工作，制定我國通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)技術(shù)規(guī)則，才能更好地適應(yīng)我國通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢。在此前提下，2020年，由民航沈陽審定中心牽頭的中國民用航空局航空器適航審定司“安全能力”建設(shè)項目-“通航用國產(chǎn)復合材料性能共享數(shù)據(jù)庫建立”項目第一階段啟動。歷經(jīng)3年，目前已建立通航先進復合材料性能數(shù)據(jù)中心（CNCAMP）頂層管理體系，完成了CNCAMP數(shù)據(jù)庫平臺1.0版，以及首批2種入庫材料相關(guān)材料規(guī)范、工藝規(guī)范、材料性能報告等文件。基于第一階段的研究成果，她認為國產(chǎn)復合材料的技術(shù)水平還有很大的提升空間，材料供應(yīng)商的質(zhì)量管理需進一步加強，同時突破入庫材料質(zhì)量一致性監(jiān)管問題。
▲張淑斌
江蘇恒神股份有限公司碳纖維研發(fā)總監(jiān)張淑斌重點介紹了超高性能碳纖維的開發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展挑戰(zhàn)。超高性能碳纖維的特點是：產(chǎn)量少，附加值高，應(yīng)用領(lǐng)域集中；技術(shù)門檻高，制備難度大；象征意義重大。
以T1100為例，是近10年來最高強度的碳纖維產(chǎn)品。日本企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的T1100已經(jīng)在航空航天領(lǐng)域和高端體育休閑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用。今年10月底，日本企業(yè)又正式發(fā)布了T1200超高強度碳纖維，其拉伸強度為8GPa，拉伸模量為315GPa，斷裂伸長率為2.5%，潛在應(yīng)用市場包括高端體育休閑、航空航天。目前，我國已成功開發(fā)出T1100級碳纖維的企業(yè)包括中復神鷹、光威復材和江蘇恒神等，正在進行工程化生產(chǎn)和應(yīng)用驗證。張淑斌介紹，實現(xiàn)超高強度碳纖維的技術(shù)路徑包括纖維的細旦化、原絲的致密化和超高分子量聚合物。超高強度碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域包括：超輕量化結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，如航天等對減重有極致需求；薄壁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，如超薄材料；容器結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，如貯箱類、壓力容器類結(jié)構(gòu)。“如果說碳纖維是整個高技術(shù)行業(yè)的‘皇冠‘，那么超高性能碳纖維是’皇冠上的明珠‘，是對碳纖維材料研發(fā)和制備技術(shù)實力最集中、最突出、最直接的體現(xiàn)。國產(chǎn)碳纖維長期處于跟隨者的地位，超高性能碳纖維領(lǐng)域是改變這一地位的最佳突破點之一。在當前的工藝路線下，對于碳纖維強度極限的探索將是大家共同的目標。“張淑斌由衷地說。
▲朱波
山東大學教授朱波圍繞國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)自動化、數(shù)字化及智能化建設(shè)現(xiàn)狀、存在的問題及發(fā)展方向展開探討。他表示，碳纖維智能制造從獨立設(shè)備單元自動控制→生產(chǎn)線聯(lián)動自動化→數(shù)字化車間→智能工廠→生態(tài)智能聯(lián)動，生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)繁雜，穩(wěn)定化要求極高。目前國內(nèi)雖已實現(xiàn)碳纖維大部分生產(chǎn)設(shè)備的自動化，但工序間缺乏互聯(lián)互通，未建立質(zhì)量追溯體系，缺乏對生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，缺少集中監(jiān)控系統(tǒng)以及MES、WMS、看板等信息化系統(tǒng)，距離智能化尚遠。要實現(xiàn)碳纖維智能制造，需要突破智能制造管理標準體系、產(chǎn)品質(zhì)量標準體系、信息化安全標準體系以及客戶服務(wù)標準體系等問題。基于現(xiàn)狀分析，他提出了“智能裝備層、數(shù)據(jù)傳輸層、智能執(zhí)行層、研發(fā)設(shè)計層、ERP業(yè)務(wù)層以及大數(shù)據(jù)應(yīng)用層”的碳纖維智能工廠總體設(shè)計框架，以及“工廠智能制造規(guī)劃設(shè)計→研發(fā)關(guān)鍵裝備→搭建數(shù)據(jù)互聯(lián)平臺→開發(fā)智能制造軟件系統(tǒng)→系統(tǒng)集成與應(yīng)用驗證”的總體技術(shù)路線。在此基礎(chǔ)上，朱波分享了碳化線控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、上位機系統(tǒng)、軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)拓撲、功能模塊開發(fā)方面的案例。
國產(chǎn)碳纖維在高壓儲氫氣瓶上的應(yīng)用研究
▲袁卓偉
在“碳達峰、碳中和”目標下，發(fā)展氫能成為全球共識。我國2022年3月發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，首次明確了氫能的戰(zhàn)略地位。在此背景下，車載儲氫瓶市場將迎來蓬勃發(fā)展期，儲氫瓶用國產(chǎn)碳纖維也將迎來新的發(fā)展機遇。中材科技（蘇州）有限公司副總經(jīng)理袁卓偉圍繞“國產(chǎn)碳纖維在高壓儲氫氣瓶上的應(yīng)用研究”，探討了高壓儲氫氣瓶的市場前景及發(fā)展趨勢，剖析了現(xiàn)階段國產(chǎn)碳纖維在此領(lǐng)域應(yīng)用存在的問題。從市場前景來看，預(yù)計2025年高壓儲氫氣瓶的碳纖維需求量將達5000噸，2030年需求量近7萬噸；從技術(shù)趨勢看，未來儲氫氣瓶將進一步朝著輕量化、高壓化、高性能方向發(fā)展。目前碳纖維在高壓儲氫氣瓶領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)難點主要集中在穩(wěn)定適配方面，涉及纖維性能穩(wěn)定性、樹脂體系適配性、纏繞工藝、成型裝備等問題。結(jié)合中材科技的實際研究工作，袁卓偉指出，總的來說，國產(chǎn)碳纖維在強度和模量上并不遜于進口碳纖維，個別優(yōu)于進口，但在單紗強度、斷裂伸長率等性能指標的穩(wěn)定性方面有待進一步提升，建議國產(chǎn)碳纖維行業(yè)進一步提升質(zhì)量一致性，加強成本控制和產(chǎn)品性能轉(zhuǎn)化率。同時呼吁，只有上下游共同努力，協(xié)同攻關(guān)，才能實現(xiàn)高壓儲氫氣瓶產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)的共贏。
▲楊春才
吉林師范大學教授、吉林乾仁新材料有限公司董事長楊春才介紹了碳纖維用油劑和上漿劑的最新科研進展。碳纖維用油劑多采用改性硅油復配，通常組成為胺基改性硅油、環(huán)氧改性硅油和聚醚改性硅油，通過外乳化劑乳化制備。濕法紡絲、干法紡絲和干噴濕紡對油劑的要求不一樣。
針對目前復配油劑存在的問題，公司已開發(fā)出系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的油劑產(chǎn)品，分子量／粘度及乳液膠束粒徑大小可調(diào)，可以滿足原絲濕法紡絲、干噴濕紡和干法紡絲工藝生產(chǎn)，同時可以適合高強度T800及以上型號碳纖維用油劑，解決原絲碳化后碳纖維界面黏結(jié)力差的問題。上漿劑產(chǎn)品可極大地提高纖維、上漿劑和樹脂之間的界面黏結(jié)力，增強復合材料層間剪切強度，提高纖維強度在復合材料中轉(zhuǎn)化率，上漿后的碳纖維適合不同終端產(chǎn)品生產(chǎn)工藝如拉擠碳板、纏繞氫氣瓶、碳纖維預(yù)浸料等。2023年前三季度中國碳纖維產(chǎn)業(yè)運行概況
▲陳宇航
安徽贏碳新材料科技有限公司副總經(jīng)理陳宇航介紹了我國碳纖維行業(yè)前三季度運行情況和發(fā)展趨勢。
2023年前三季度，我國進口碳纖維、及其織物和預(yù)浸料合計12731噸，同比下降41.55%，合計進口金額309240萬元，同比下降26.67%；其中，進口碳纖維10973噸，同比下降42.05%，碳纖維進口額為208559萬元，同比下降29.69%。根據(jù)調(diào)研，受體育用品、風電兩個主要需求領(lǐng)域用量下滑影響，前三季度，國產(chǎn)碳纖維銷售量約為3萬噸。以風電領(lǐng)域應(yīng)用為例，今年國外風電主機廠需求下降約40%以上，但其他主機廠的碳纖維使用比例有所上升。國產(chǎn)風電主機廠使用碳纖維用量約為4000噸，主要為明陽、上海電氣、金風科技等。陳宇航預(yù)測2023年我國碳纖維需求量將有所下降，國產(chǎn)碳纖維的用量占比預(yù)計在70%左右。對于新釋放的產(chǎn)能如何消化？陳宇航表示，建議企業(yè)提高產(chǎn)品出口比例，參與國際競爭，也要開拓更多的應(yīng)用領(lǐng)域。“國產(chǎn)碳纖維目前已經(jīng)有能力出口到其他國家，在國外很多領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)沒有問題，希望能進一步提高穩(wěn)定性，而且產(chǎn)品出口能享受13%的退稅。所以，國產(chǎn)碳纖維加大出口很有機會。”
同期，2023年中國化學纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會閉門會在丹陽舉行。中國紡織工業(yè)聯(lián)合會原會長王天凱，中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長陳新偉、原副會長賀燕麗、副會長呂佳濱等領(lǐng)導以及來自江蘇恒神、威海拓展、中復神鷹、吉林化纖、浙江寶旌、江蘇澳盛、鴻基偉業(yè)、新創(chuàng)碳谷等8家國內(nèi)主要碳纖維生產(chǎn)及應(yīng)用企業(yè)相關(guān)負責人，以及北京化工大學、山東大學等高校專家出席了會議。
會上，參會代表分別介紹了各自2023年的經(jīng)營生產(chǎn)、營收盈利、市場供需、新增產(chǎn)能，以及當前行業(yè)存在的問題，并圍繞接下來的行業(yè)發(fā)展趨勢、市場供需變化和經(jīng)營發(fā)展思路等話題進行了深入討論。對于行業(yè)企業(yè)下一步發(fā)展，中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長陳新偉提出六點建議：一是練好內(nèi)功，不斷提升產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量的穩(wěn)定性，并做好產(chǎn)品的差異化，這樣客戶粘性提高，市場就隨之而來。二是做好服務(wù)，通過產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合探索、開發(fā)新產(chǎn)品或是迭代產(chǎn)品，拓展新的應(yīng)用場景，同時為下游用戶提供更為專業(yè)的應(yīng)用解決方案，幫他們解決實際問題。三是要保持碳纖維高性能的屬性，在應(yīng)用中體現(xiàn)其應(yīng)有的價值，讓其完全替代某些性價比更好的產(chǎn)品不現(xiàn)實。四是針對當前碳纖維相關(guān)公共平臺發(fā)揮作用不明顯等現(xiàn)狀，要以有效的方式去推動產(chǎn)業(yè)推廣和對接，要把平臺的公共職能落到實處。五是探索技術(shù)成熟度標準化評價，在標準化框架下給下游更多的選擇，賦予下游更多的信任。六是堅持年會慣例，分會可根據(jù)不同的情況擴大年會參與的單位范疇，并結(jié)合業(yè)界關(guān)注的行業(yè)焦點問題，有針對性的提出會議議題，通過共同研究討論，提出相關(guān)政策建議等。
（來源：中國化學纖維工業(yè)協(xié)會）
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