《经济日报》记者刘松柏专访我院高级研究员毋剑波

    7月25日下午，《经济日报》记者刘松柏在我院就碳纤维行业发展情况采访了我院高级研究员毋剑波。 copyright 中机院机电市场研究所

    刘松柏：为什么认为碳纤维是产业发展的一个新亮点？ 中机院机电市场研究所

    毋剑波：碳纤维凭借优异的性能被称为“材料之王”，在国防科技、国民经济中有着广泛的应用，市场规模庞大。目前我国碳纤维自给率明显不足，我国政府出台了一系列相关政策措施鼓励国产碳纤维的发展，未来进口替代空间巨大。

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    1、碳纤维性能突出。碳纤维具有出色的力学和化学性能，既可以用作结构性材料，又可以发挥功能性材料的作用，因此被誉为“材料之王”。碳纤维具有强度大、刚度高、质量轻的特点，是目前已生产的高兴纤维比强度、比模量最大的纤维；其抗拉强度比钢材大68倍，弹性模量是钢材的1.8-2.6倍，密度仅有钢材的1/4、铝合金的1/2。碳纤维还具有耐超高温、耐低温、热膨胀系数小、耐酸性、耐疲劳性、良好的导电、导热性等优异的性能，在非氧化气氛中，碳纤维在2000℃还可以继续使用，从3000℃急速降到室温不会炸裂，可耐浓盐酸、磷酸、硫酸等。 copyright 中机院机电市场研究所

    2、碳纤维应用广泛。碳纤维被广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、建材、体育休闲等领域。碳纤维在人造卫星、固体火箭发动机壳、民用飞机、军用飞机的应用越来越多。据相关统计，碳纤维在飞机上的应用比例从原来的10%-20%提升到50%-80%，A380使用碳纤维复合增强材料达到21-25t/架，波音787碳纤维复合材料使用量达到23t。风电叶片也是碳纤维重要的应用方向，每个风电叶片大概需要碳纤维1.5-2吨左右。碳纤维的轻质高强特性，符合汽车轻量化发展方向，在车身、车门、油箱、减速器支架等零部件逐渐推广应用。 copyright 中机院机电市场研究所

    碳纤维市场前景广阔。未来我国碳纤维消费结构逐步向高端领域升级，市场空间巨大。目前，世界发达国家碳纤维在航空航天、工业应用、休闲体育应用占比分别为22%、61%、17%，而我国应用比例为4%、31%、65%，碳纤维消费多集中在体育休闲等低端领域。随着我国对航空航天投入力度的加大以及经济转型对工业提出更高的要求，碳纤维在航空航天、工业应用是未来发展的主流方向。预计到2015年，我国在航空航天碳纤维需求量将达到2500吨，2010-2015年均增速约为32.6%；风力发电领域对碳纤维需求量约为2800吨；汽车工业对碳纤维需求量约为2800吨，混凝土结构物对碳纤维需求量约为1500吨。

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    3、替代进口空间巨大。我国碳纤维长期依赖进口，自给率严重不足，制约我国国防科、国民经济的发展，为了改变这一现状，政府出台多项政策，鼓励掌握碳纤维核心技术，提高碳纤维自给率，未来进口替代空间巨大。碳纤维核心技术长期被美日德等发达国家掌握，并对我国进行技术封锁，因此我国碳纤维长期依靠进口，2000年碳纤维自给率仅为2.3%，目前虽有提高，但是仍然不足20%。因此，国家提出大力发展自主碳纤维，新材料产业是七大战兴产业重点发展产业，碳纤维又是新材料重点发展方向；最近工信部颁布《关于加快推进碳纤维行业持续健康发展的指导意见（征求意见稿）》，将提高碳纤维自给率，掌握关键核心技术，建立完整产业体系做为重点发展目标，并提出发展路径，为我国碳纤维行业健康发展提供良好的发展环境。随着我国核心技术的突破以及政策的支持，未来国产碳纤维将逐步替代进口产品，国产碳纤维迎来发展新机遇。

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    刘松柏：是什么妨碍了碳纤维成为产业亮点？

    毋剑波：四大瓶颈制约我国碳纤维产业发展。制约我国碳纤维发展的瓶颈是碳纤维生产相关的核心技术没有完全掌握，拥有核心技术的美日德等国家对我国实行技术封锁，因此无法大规模生产出质量稳定的碳纤维，生产成本居高不下；高性能碳纤维发展更是处于起步阶段；企业对中低端碳纤维盲目投资；消费结构集中在中低端领域。国产碳纤维远远满足不了我国国防、国民经济建设的需求，只能依赖进口，受制于人。

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    首先，关键技术瓶颈未突破。在碳纤维制备的成本中，原丝占到成本的51%、炭化占到23%、表面上浆占到成本的4%。我国在碳纤维原丝生产、炭化工程技术、表面处理技术尚未完全掌握，成为我国碳纤维发展的瓶颈。 中机院机电市场研究所

    其次，碳纤维产品竞争力弱。目前我国无法大规模制取T300质量稳定的碳纤维大、小丝束原丝，更无法制取T700、T800等高性能碳纤维原丝，只能依赖进口；我国碳纤维生产设备性能较差也是竞争力弱的原因，国产碳化炉承受的最高温度仅为1400℃，无法实现1500℃的最佳工艺，国外1800℃以上的高温碳化炉严格限制对我国出口，中等规模的高温炭化率进口价格高，使我国碳纤维产品价格居高，无法与国外产品竞争。

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    再者，国内低端产品盲目投资。我国T700、T800碳纤维虽然取得一定突破，但仍处于起步阶段，尚未实现规模化生产。目前我国企业生产碳纤维产品性能相当于T300或者次与T300级碳纤维，而且性能指标不稳定、规模小、开工率低、品种单一，产品竞争力差，但是国内大量T300项目纷纷上马，投资略显盲目，容易导致国内企业中低端产品产能过剩，导致恶性竞争，不利于行业发展。

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    最后，下游应用无法满足国防经济需求。我国碳纤维消费结构以体育休闲等中低端产品为主，在航空航天、交通运输、能源领域等应用不足，与国外以中高端消费为主有较大差距，现有下游应用产品无法满足我国日益增长的需求。 内容来自中机院机电市场研究所

    刘松柏：对碳纤维产业的发展，我们有什么样的目标，如何去实现这些目标？ 内容来自中机院机电市场研究所

    毋剑波：我国碳纤维发展应该按照循序渐进的方法分阶段设置近期和中长期发展目标，逐步实现碳纤维的自我供应及最终成为碳纤维强国。 copyright 中机院机电市场研究所

    从近期看，我国碳纤维应以产业体系的初步建立为发展目标。具体体现为初步建立从产业链上游的原丝制取、碳纤维制备到下游应用拓展的完整产业体系。首先是关键技术及关键装备的突破，原丝制取、碳化等技术和高性能碳化炉等；其次是产业化能力进一步加强，能够初步实现高性能纤维的产业化；最后是下游应用领域拓展，能够基本满足国内大型项目的需求。