国内碳纤维发展历程与现状分析
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国内碳纤维发展历程与现状分析
国内开展的最早的碳纤维工业可以追溯到1962年,总体上与日本碳纤维的研发时间相近,但是在产业化生产和集中度方面却有着极大的差距。以日本东丽(Toray)、三菱(Mrc)、东邦(Toho)为代表的碳纤维产能占全球碳纤维产量的50%,而在国内方面,虽然与日本研发时间相当,但是由于各种原因,与日本之间差距已经十分明显。
国内碳纤维产业发展大致经历了三个阶段:
1、中国石油吉林石化公司在1962年开始采用PAN原料研制碳纤维,但是因为缺乏相应的科学知识和组织,没有取得实质性的进展,与此同时,美日等国家将其视其为战略物资,实施技术禁运,这也导致我国碳纤维的研发止步不前。
2、直到1975年,原国防科委主任开始主持碳纤维研发工作,先后组织了二十多名科研和企事业单位,组成原丝、碳化等五个专业组。但由于知识产权归属问题没有得到妥善解决,各部门之间的利益难以协调,进展速度缓慢。在此之后的80年代中期,我国也陆续尝试走引进开发之路,但均以失败告终。
3、进入2000年,两院院士师昌绪提出要大力发展碳纤维产业,这引起了政府的重视,至此我国开始采取措施大力支持碳纤维领域的自主创新,在863、973计划中也将碳纤维作为重点研发项目。
2005年,当时国内的碳纤维行业企业仅有10家,合计产能仅占全球产能的1%;2008年,以国有企业为代表的企业开始进入碳纤维行业,但大部分企业在核心关键技术上还无任何突破,无论是生产线的运行还是产品质量,都极不稳定;进入2010年,国内碳纤维生产能力占世界高性能碳纤维总产量的0.5%;2012年1月,国家工信部公布了“十二五”规划,其中碳纤维计划产能为1.2万吨/年,到2022年,预计我国碳纤维的产能约为2.4万吨/年。
现阶段国内碳纤维行业发展已经十分迅速,与美日等国的差距也在不断缩小。针对国内碳纤维产业,从资本构成来看,国有与民有资本均有参与;从地域上看,以江苏为首的等十余个省份都具有碳纤维产业的分布,在产业发展上看,国内的碳纤维产业目前正处于技术追赶、投资活跃、需求强劲的发展时期。
在技术方面,国内碳纤维行业已经基本掌握了相当于日本东丽公司T300级别的碳纤维生产技术,这已经能够满足一般的工业和休闲用品的需求,至于T700和T800级别的产品,则还在研发阶段。
在产业规模方面,目前国内已经拥有一批具备形成原丝或者碳丝产能的企业,并且,国内碳纤维的产能也在逐年增长,截至到2011年,我国已建成的碳纤维产能约为6900吨,在建产能约为6000吨,合计占全球碳纤维产能的13%。
在市场需求方面,由于碳纤维在各行业中的应用仍然处于不断开发和拓展的阶段,所以碳纤维未来的市场规模还无法精确统计。但从近些年的数据可以看出,国内对于碳纤维市场增长十分快速。2008到2011年,我国碳纤维进口量从8200吨
增长到10750吨,增长了约24%;加工量也从7000吨增加到了13200吨,增长了约88%。
爱尔兰著名的市场研究公司Research and Markets在2017年4月发布了“全球及中国碳纤维及其复合材料产业发展报告2017—2021”。报告中指出,在2016年,全球碳纤维需求量约为83000吨,与2015年相比增长了约12%,中国作为全球排名前列的碳纤维需求大国,在2016年功消耗了碳纤维19000吨,这占全球碳纤维总量的23%。但是,由于国内的碳纤维生产技术落后和产能不足,其碳纤维严重依赖进口,仅2016年,中国消耗的碳纤维仅有25%是来自国产品牌。但该报告也预测,随着中国碳纤维技术的不断进步,中国国产碳纤维的市场占有率在2021年将达到35%。
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