碳纖維(carbon fiber)因高強度、高模量、質輕的優異性能,不僅在航空航天等軍工領域有不可替代的地位,在體育休閑品、建筑防護、汽車交通等民用領域也大放異彩,被譽為材料界的黑色黃金。
重磅政策支持
《中國制造2025》
2015年5月,國務院正式發布《中國制造2025》,對我國制造業轉型升級和跨越發展作了整體部署,明確了建設制造強國的戰略任務和重點。選擇10大優勢和戰略產業作為突破點,力爭到2025年達到國際領先地位或國際先進水平。
《十三五國家戰略性新興產業發展規劃》
2016年12月,國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》(以下簡稱《規劃》),對“十三五”期間我國戰略性新興產業發展目標、重點任務、政策措施等作出全面部署安排。
發展現狀
碳纖維分PAN基碳纖維、粘膠基碳纖維和瀝青基碳纖維。目前全球碳纖維工業化產品以PAN基碳纖維為主,占全球碳纖維總產量的90%以上。
從企業角度看,目前全球碳纖維制造的主導者是日本東麗、東邦、三菱麗陽,美國HEXCEL和CYTEC公司和德國SGL公司,碳纖維行業集中度極高。而我國目前碳纖維企業有30多家。
從產品角度看,日前,日本東麗透露正在研究T2000級別碳纖維,強度可以達到60GPa,是T1000級碳纖維強度的十倍。T2000碳纖維在聚合過程中不適用引發劑,利用輻照引發聚合,可以避免雜質的摻入,而這一點國內幾乎沒有深入研究。日本東麗目前能將碳纖維CV值降低至0.1,而我們國內碳纖維的CV值在5左右。
國內的T300系列基本可以達到國際水平,軍工應用領域較為成熟,民用市場逐漸開拓。T700級高性能碳纖維突破了干噴濕紡工藝,產業化生產及應用逐步加快。T800級碳纖維已經小批量試產,但還尚未完全實現產業化。MJ系列高性能碳纖維已經突破關鍵制備技術。
從市場角度看,國際碳纖維市場依然為日本、美國所壟斷。
據相關數據顯示,在小絲束碳纖維市場上,日本企業所占有的市場份額占到全球產能的49%;在大絲束碳纖維市場上,日美兩國合計擁有全球76%的大絲束碳纖維生產能力,處于明顯的主導地位。隨著中國在碳纖維領域投入的不斷增大,中國碳纖維產量所占份額在不斷提高。
據Composiites的Chris預計,在未來五年中全球碳纖維在工業市場比現在的消費量將會大大增加。
2015年,國內碳纖維的需求量是1.5萬噸,其中,國外企業占據80%左右的市場,國產碳纖維自給率只有20%左右。
趨勢一:碳纖維產品向穩定性、高端化方向發展
雖然國內碳纖維生產企業中設計產能千噸級以上的有3-4家,但缺乏核心技術團隊,生產工藝的穩定性和過程控制的一致性較差,無法保證碳纖維產品質量和穩定性,生產成本很高。因此,實現產品的穩定化生產,提高設備利用率是必然趨勢。
據統計,目前國內碳纖維在航空航天、體育休閑和工業應用三大領域中,高端應用領域占比僅4%。需要潛心鉆研,實現技術突破,形成體系化、系列化的碳纖維產業鏈發展模式,打破國外高端領域的壟斷。
趨勢二:尋求新的市場領域
目前碳纖維高端應用領域由日本、美國等發達國家壟斷。我國大多數碳纖維企業產品處于低端領域。而低端應用如體育休閑領域,行業巨頭在價格制定和攻關科研方面易形成合力,壓制國內碳纖維企業。
因此,我國碳纖維行業急需尋求新的市場領域,獲得突破發展。
趨勢三:企業轉型兼并購,布局完整產業鏈
碳纖維行業是技術和資金高度密集型行業,對內需要巨大投資,對外面臨國際巨頭的打壓,所以不可避免要面臨轉型,通過兼并購整合資源以形成大規模的碳纖維生產企業,參與國際競爭。
碳纖維產業鏈的相關產品中,從原絲到碳纖維到復合材料以及之后的復合材料應用設計,產品的增值幅度很大。通過布局體系化、系列化的全產業鏈,碳纖維企業可以壓縮成本、增加盈利點,有能力面對國際巨頭的競爭,扭轉困局。
小結
碳纖維作為非常高端的化工新材料,涉及許許多多非常精細的工藝條件和制備細節,很難在短時間內就取得巨大的突破。雖然我國的碳纖維產業目前較世界先進水平仍有差距,但是相信通過加強自主創新研發、抓住機遇奮力發展,未來中國的碳纖維產業一定能擺脫壓制、傲視群雄。