努力推動中國碳纖維及複合材料產業鏈創新發展！端小平提出四點關注

中國晶元攻堅戰給中國企業帶來深刻警醒，再次印證了：核心技術是要不來買不來討不來的，唯有自主創新才能不在關鍵領域受制於人。7月25日，中國·吉林碳纖維及複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。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，吉林省商務廳處長盧東升,吉林化纖集團有限責任公司董事長、總經理宋德武等領導應邀出席會議。參加會議的還有吉林市科技局、工信局的有關領導，國內外碳纖維生產及應用企業、高等院校、科研院所等有關人員，以及媒體記者共計300餘人。

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以及吉林精功碳纖維有限公司共同承辦，會議主題為「自主創新與產業變革」。

會議由中國化學纖維工業協會副秘書長呂佳濱主持。

碳纖維是國民經濟發展不可或缺的戰略性新材料，然而，由於發達國家在技術、裝備以及產品上實行重重封鎖，我國碳纖維一直處於受制於人的狀態，產業化關鍵技術基本局限在實驗室。2003年之後，在政府、企業、科研院所、行業協會的共同努力下，我國碳纖維迎來了快速發展期，在航空航天、風電、汽車以及體育休閑等各個應用領域均實現重大突破。

吉林市人民政府副市長謝義在致辭時表示：碳纖維及其複合材料，不僅是發展國防尖端技術和保障國家安全的關鍵材料，也是實現國民經濟發展的重要基礎材料之一。近年來，我國碳纖維在產業化和規模化發展方面取得了重大突破，進入前所未有的新的發展階段，發展勢頭強勁，初步形成了以山東、江蘇和吉林等地為主的碳纖維產業聚集地，培育了威海拓展、中復神鷹、江蘇恆神、吉林碳谷等碳纖維生產骨幹企業和一批碳纖維複合材料及製品企業，突破了國外的技術封鎖，實現了「從無到有」和進口產品替代。

在主論壇環節，北京化工大學教授徐樑華作了《「十四五」碳纖維技術發展展望》的主題發言，他表示，DMSO原絲技術納入國家計劃20年，隨著科研單位以及企業的研發創新，碳纖維產業技術不斷成熟，單線產能達千噸級的生產線達8條，年生產能力約25000噸，目前已建立起國產聚丙烯腈碳纖維技術體系，主體技術方向明確，初步形成了從實驗室研製到產業化的國產碳纖維研發生產平台，仿形編織、變徑變厚變密度等複雜形狀編織、濕法針刺工藝等技術日趨成熟，建立了國產高強碳纖維應用評價、複合材料製備與應用體系。碳纖維企業自主創新能力得到加強，造血功能不斷提升，榮獲了多項國家科技進步獎。「特別值得一提的是，資料庫建設得到重視，這也標誌著對碳纖維領域的認知得到突破。」徐樑華坦言。

此外，徐樑華還指出，我國碳纖維高端產品缺乏，生產成本居高不下，「十四五」期間要特別關注。他認為，當前國產碳纖維產業仍處於調整和穩定發展階段，技術與產業目標要從現階段的需求牽引發展到選材應用。「十四五」期間要生產以質量為基礎的優質性價比碳纖維，提升以設計製造為核心的碳纖維應用技術，培育以創新應用為牽引的碳纖維應用市場，形成三位一體的協同機制。

他建議，通過對標式發展，實現進口替代，同時要堅持創新研發，呼應市場需求，他表示，一款碳纖維包打天下是不科學的，要通過定製，研發生產適用風電、軌道交通、土木工程等領域以及燃料電池等特殊需求的碳纖維研製，生產以質量為基礎的優質性價比碳纖維生產，提升碳纖維中間製品的設計製造能力及水平。

「中國需要萬噸級有效產能的碳纖維企業」，徐樑華呼籲，要關注技術和價值，建立創新自信，以創新獲得發展機遇，以創新促進國產碳纖維技術的特色發展，以創新服務複合材料應用市場的拓展。

商務部產業安全與進出口管制局調研員彭毅作了《中國碳纖維出口管制合規及風險防範》的報告。他從核兩用品出口管制清單、子彈及相關物項管制清單、違法行為和法律責任、調查執法主體等方面介紹了涉及碳纖維出口的法律法規，並結合相關案例，指出了碳纖維出口存在的風險，以及注意事項和防範措施。

中國對兩用物項出口管制始於20世紀90年代中期，主要是為了維護國家安全和發展利益、履行國際義務，對大規模殺傷性武器及其運載工具相關兩用物項、部分敏感軍民兩用品等出口實施管理和控制，防止上述兩用品被轉用而危害國家安全。商務部依法開展兩用物項調查執法工作，對涉嫌違反兩用物項出口管制法律法規的行為進行調查，並依法進行政處罰。

彭毅提到，碳纖維及複合材料對於國家的重要性不言而喻，要保護多年發展取得的成果，碳纖維上下游企業要樹立風險防範意識，加強對有關法律法規學習，不斷規範自身業務管理，遵循有關規定開展碳纖維國際貿易，提高企業國際影響力，推動我國碳纖維行業健康可持續發展。

吉林精功碳纖維有限公司總經理庄海林表示，隨著全球風電、汽車等行業的發展，對低成本碳纖維複合材料需求逐漸擴大，大絲束碳纖維是碳纖維低成本化的成熟、有效途徑之一。庄海林坦言，當前體育器材依然是中國碳纖維最重要的市場，佔據近一半的市場份額。同時在風電巨頭企業VESTAS強勁驅動下，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快車道，有望在風電和汽車領域出現大規模增長。

他提到，吉林精功目前生產的25K碳纖維具有優異的力學性能，除密度小、耐熱、耐腐蝕、耐疲勞、熱膨脹係數小、導電、傳熱性好等特性外，因採用專用上漿劑還具有良好的展紗性、低毛羽以及良好的樹脂浸潤性和滲透性，使之具有優異的機械性能轉化率。

吉林市科技局副局長宋家升詳細介紹了吉林省碳纖維產業發展現狀。他指出，當前，吉林省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-碳纖維下游製品」的完整產業鏈，成為我國碳纖維產業重要集聚地之一。目前，有20多家企業從事碳纖維原絲、碳絲及碳纖維製品研發及生產，碳纖維原絲產能16000噸，產品規格涵蓋1K、3K、6K、12K、24K、48K；碳絲產能5500噸/年，產品性能達到了日本東麗公司T400水平，並突破了T700級技術指標；航天材料部件、硬質複合碳氈、加熱製品、無人機等已形成批量生產。其中，吉林碳谷碳纖維有限公司的原絲產能及市場佔有率、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複合碳氈產能均國內排名第一。長春長光宇航複合材料有限公司研製的空間相機複合材料機身結構、導彈彈體結構用複合材料艙段等產品處於國內領先水平，研製的先進複合材料衛星結構、火箭整流罩等產品處於國內先進水平。

西安富瑞達科技發展有限公司董事長劉永華介紹，碳纖維產業的發展離不開國產關鍵裝備的進步，尤其是先進的碳化及其配套系統，隨著國內碳纖維生產工藝技術的發展和突破，這些關鍵裝備在滿足生產企業使用的前提下也日趨產能化、智能化和節能化，向更好的滿足碳纖維生產企業降低綜合生產成本、提高纖維性能和穩定性的目標邁進。

產能化方面：隨著各碳纖維生產企業不斷地加大單線產能，絲束運行速度越來越快、運行密度越來越大，急需解決之前未得到重視的問題。以高、低溫炭化裝備為例，在產能化的發展歷程中逐步解決了廢氣排出，絲束除濕、穿絲、帶絲，低溫炭化爐爐膛變形等問題。

智能化方面：裝備的智能化日益受到碳纖維生產企業的重視，整條生產線使用DCS控制的企業日趨增多，單台關鍵設備使用獨立PLC系統控制的企業也越來越多。通過裝備智能化可以使裝備運行更平穩，連續使用壽命更長；使生產更穩定、操作更規範、現場人員更少，使企業更受益。

節能化方面：通過對氧化爐表面及門廊、新風換熱器、低溫炭化爐表面等溫度較低的熱量進行回收，利用溴化鋰製冷技術供應生產車間製冷使用；對高低溫炭化爐廢氣管路、焚燒爐外表面等溫度較高的熱量進行回收，做升溫處理，使其溫度達到可利用溫度；利用原絲車間的低品質、低熱量的蒸汽製冷等。

威海拓展纖維有限公司總經理叢宗傑介紹了聚丙烯腈基碳纖維高效製備的三種技術途徑，即提速（提高紡絲速度）、提束（增大纖維絲束）、單耗（降低單位成本）。

提速方面，干噴濕紡高紡速關鍵技術在於聚合時需大容量聚合釜傳質傳熱；紡絲時需控制空氣層高度穩定，快速凝固成型過程中調控好凝固浴內溫度場、濃度場等，合理搭配牽伸倍數，保證絲束在牽伸時不受損傷；碳化時需高效均質預氧化等。

提束的關鍵技術在於大容量聚合釜傳質傳熱、紡絲過程中高效水洗、避免預氧化爐污染等。國內具備生產大絲束能力主要的碳纖維廠家有藍星、吉林精功、上海石化、威海拓展等，目前已實現了24K碳纖維千噸級批量生產，並在碳樑上得到應用驗證。

單耗則可通過溶劑回收利用、生產線（氧化、低碳、高碳）熱能綜合利用、數字化生產控制等來實現。

同時他建議，碳纖維產業仍需要國家宏觀調控，加強頂層設計、科學引導、加強應用牽引、完成供給結構平衡發展；從技術層面加強基礎研究，深度加深產學研用合作模式；其次是要通過纖維製備工藝、輔料助劑配套、結構性能表徵、裝備研製支撐、應用服務根據五個方面完善產業體系；此外，要裝備技術、產品合格率以及連續化生產實現規模化運行。最後，他建議要合理利用國家地域資源，從資源角度彌補生產環節中的短板。

山東大學教授朱波指出，碳纖維在氫能源領域應用廣泛，既是高壓儲氫罐體的增強材料，又可以作為氫燃料電池的擴散層，還可以作為儲氫材料使用。在固態儲氫系統方面，與傳統活性炭吸附材料不同，活性碳纖維的孔徑直接開口於纖維表面，大大縮短了吸附過程中吸附質的吸附路徑，且其比表面積更大，微孔所佔比例相比傳統活性炭材料更高，介孔、大孔含量很少。

活性碳纖維儲氫未來發展趨勢包括：高比表面積和孔容積超級活性碳纖維的製備，活性碳纖維的孔徑可控性製備，活性碳纖維的孔徑調控工藝，活性碳纖維-催化劑複合儲氫技術和活性碳纖維-高壓系統複合儲氫技術。朱波表示，碳纖維在氫燃料電池電極上的應用（指其在質子交換膜燃料電池中的應用）前景廣闊。在氫能源汽車上，碳纖維不是選配件，而是必須件。

廣州賽奧碳纖維技術有限公司總經理林剛從應用、成本、區域、製造工藝及基體需求等多個方面，對全球碳纖維複合材料市場做了詳盡分析。他指出，全球碳纖維複合材料總量為14.23萬噸，總金額139億美元，中國碳纖維複合材料市場47692噸，總額282.93億元。其中航空航天、體育器材以及風電市場是主要應用市場。

林剛認為，近20年的發展使中國碳纖維產業的思想逐步成熟與平靜，開拓創新已有基礎；中國碳纖維發展商業模式已經基本形成：航空航天小絲束、工業用小絲束與工業用大絲束三大商業模式及發展模式已基本清晰；工業用大絲束具有廣闊的重新定義與世界標準的空間：量身定製、規模效應及價值鏈低成本要求之下，纖維到應用的價值鏈會高度集成。大小絲束的高性能技術與低成本技術的融合，將成為業界重要的潮流。中國碳纖維要在自己創造的應用生態環境中，去創新創造，為全球產業奉獻獨特價值。

浙江精功科技股份有限公司總經理助理孫鋒指出，目前國內碳纖維核心設備大部分進口，但設備供應商對碳纖維生產工藝不熟悉，存在設備與工藝不匹配，影響生產線的運行效率,產品成本難以下降，同時國外供應商的售後服務難以跟上。同時受國際關係影響，碳纖維進口設備有「卡脖子」現象，或者漫長的許可證審批過程，都會影響碳纖維生產企業正常運行和計劃。對此，精功科技從2013年開始布局碳纖維裝備產業，先後成立碳纖維裝備分公司和研究院，已設計完成3m寬幅（2000噸級）生產線3條。吉林精功2000噸級碳纖維裝備的穩定高效運行為下一步國產碳纖維設備的開發升級提供了重要的依據。

在總結髮言中，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談到，「兩三年前，我覺得行業的整體情緒不高。最近這兩年出現分水嶺，特別是這次會議大家情緒比較高漲。這說明國產碳纖維技術水平提升，國產碳纖維得到了市場認可」。

對碳纖維產業的整體發展，端小平提出幾點思考：一是行業周期和成熟度。以滌綸行業為例，滌綸行業從開始到發展到基本成熟，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後的原因主要是兩點，一是技術進步，二是金融危機。滌綸行業過去30年有3次大的整合和變化，結果是發生企業併購重組，有企業破產，也有新進入者出現。碳纖維技術難度大，但是社會整體技術進步是加速度的，所以仍然可以假設碳纖維產業基本成熟需30年，如果從2005~2007年開始算起，距離2035年還有十六七年時間。目前，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。到2035~2037年，產業距離成熟已經走完了40%的路程，在此過程中，機遇和挑戰並存。二是產業所有製成份的變化。2005年之前基本是國有在主導，從光威、神鷹進入，逐漸演化為民營在主導。目前經歷第一次整合後，似乎又出現了國有加大進入力度的趨勢。這種現象會帶來什麼影響？值得思考。三是應用方面，計劃跟不上變化。前幾年人們以為汽車行業的風口很快就要來了，但這兩年並沒看出來汽車領域輕量化有放量的趨勢。儘管如此，我們還是要做深入研究，汽車產業為何沒出現大規模應用，可能是技術上的原因阻礙了其大量應用。這兩年風電行業風生水起。未來，也可能會出現我們之前沒想到的應用領域。四是碳纖維產業鏈關聯度較高，研發主導不能輕易下結論，但一體化是方向。總之，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複合材料產業，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。

此外，與會人員還參觀了吉林化纖集團碳纖維原絲及碳化生產線。

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