战略性新材料碳纤维,国产突破高成本阻碍了吗?

材料每日新鲜报 2023-03-22
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时光流转,如今碳纤维复合材料在民用层面同样大放异彩,大到“C919”大飞机,小到钓鱼竿、网球拍,碳纤维以另一种轻盈之姿进入到我们的生活之中。

一、碳纤维行业,高景气度

供给端:长期以来,我国碳纤维消费高度依赖进口,进口比例超50%。随着国产碳纤维不断缩小技术和性能差距,尤其是吉林 化纤、中复神鹰等主要碳纤维厂商大量扩产,碳纤维国产化率持续提升,未来对外依存度有望持续下降。随着国内碳纤维产能 快速扩张,产能利用率预计先下滑后逐渐提升。

需求端:国内下游新能源、航空航天等领域需求旺盛,预计碳纤维行业将保持较高景气度。

碳纤维应用于高端领域,发展前景广阔。碳纤维具有目前其他任何材料无可比拟的高比强度(强度比密度)及高比刚度(模量 比密度)性能,还具有耐腐蚀、耐疲劳等特性,广泛应用于国防工业以及高性能民用领域,涉及航空航天、海洋工程、新能源 装备、工程机械、交通设施等,是一种国家亟需、应用前景广阔的战略性新材料。

二、碳纤维,高成本问题

杜善义院士曾说道,对于任何一种新材料或任何一套装备而言,成本问题始终是一个非常重要的问题。那么对碳纤维及其复合材料来说,这个问题可能更为重要。从整个中国的碳纤维发展情况来看,说实在话,因为在碳纤维发展之初,很多的先进装备都是引进的,比如说它的聚合炉、氧化炉、碳化炉等这些都是引进的,因此生产碳纤维的成本相对要比国外高一点。这是国产碳纤维“贵”的第一个原因。

第二,我国碳纤维的应用面还比较窄,量不是太大。据统计,2016年国内市场消耗的碳纤维及其复合材料约为2万吨,这是军用、民用所有行业的应用量加起来的总和,算是比较少,那么相对来讲它的成本也高。

第三,就是碳纤维目前存在的供给侧结构改革的问题。我国碳纤维产能相对来讲比较高,但是产量相对不饱和,包括还存在质量问题。比如说为达到对高产能的要求,就需要配置好大批量研发生产设备,但由于实际市场需求等因素,并没有生产那么多东西,那么设备厂房等本身也占成本,也要消耗。所以产能、产量、质量这方面还需要协调。

那么碳纤维高成本这个问题在如今有改善吗?

从国产碳纤维近几年的发展趋势来看,成本在不断降低,为什么呢?因为现在不仅是国防航空航天,包括能源、海洋工程、交通等其它方面的一些基础设施行业都在大量采用碳纤维。碳纤维及其复合材料是一个非常有活力、非常有前途的材料,大家对它非常感兴趣,最明显的就是汽车行业。中国每年生产3000万辆汽车,如果每辆汽车用1公斤碳纤维复合材料,需求量将达到3万吨。所以在这种情况下来看,我想它的成本会逐渐降下来。

国产碳纤维走国际化其实就是两点:一个是性能,就是质量,第二个就是成本。我们紧盯这两点,必然会走到国际化。

碳纤维对我们建设材料强国、制造强国、质量强国,和我们的航空航天的强国,都有积极的推动作用。我希望更多的碳纤维企业,特别是民营企业,他们自己能够完全设计、制造装备,比如氧化炉、碳化炉等等这些,从源头上降低成本。第二就是希望碳纤维的用量越来越多,协调供给侧改革,促使它的成本降低,这两条是非常之重的。

三、国产正在崛起

40年磨一剑,在国内企业的不懈努力下,我国在01年,迎来了国内首个可自主量产的碳纤维;04年,国产碳纤维技术再次突破,将原来250万一吨的成本,减少至35万。

事实上,进入21世纪以后,随着我国综合实力的不断提升,过去处处受限制的局面,早已不复存在。前有国产盾构机将天价成本降至“白菜价”;后有生物抑衰老领域,国产“莱特维建”技术赶超欧美,甚至反向进军海外市场。

“落后就要挨打”,虽然在十几年前,国内就已经能够生产碳纤维。但由于起步较晚,相对于欧美等国的大丝束技术而言,国产碳纤维,也只是刚刚满足民用需求,因此在前些年也没少被外媒嘲讽。

而为了彻底解决“卡脖子”问题,以中石化为首的10余家中企,在原有技术的基础上,开始了PAN(聚丙烯腈)基大丝束原丝、碳纤维技术的研发。

众望所归之下,去年10月份,上海石化率先开启了48K大丝束碳纤维的生产运营,国产碳纤维技术再次迎来突破。

而国产碳纤维技术类似情况,也同样发生在国内生科领域中。曾几何时,我国亰东、天貓等途径的生科抑衰市场,被欧美天价产品所充斥。上述国产“莱特维建”技术的前身,便是一种在微观层面,倒转生理减退,回拉流失机能的海外实验室产物。

所幸,在国内十余家生科企的不断努力下,国产“莱特维建”技术应运而生。在海外同类物的基础上,不仅回溯时间效果提升,成本也下降至原来的十分之一。依托国内日益兴起的老龄市场,上述国产技术已经再为进军海外市场做准备。

我国前端制造技术的不断突破,自然也引起了美西方等国的不满,因此这几年老美不断高喊“制造业回流”。不过,中国已经不再是从前的中国,国产技术崛起已势不可挡。

时代在进步,中国在发展,上世纪那种“造不如买、买不如租”的思想,已经成为过往。正如人民日报当初所言:“不要对外企抱有任何幻想”。

如今,上海石化的万吨级碳纤维生产计划,正在有条不紊的进行中。负责人表示生产基地的建设,有望在24年落地,届时,国产碳纤维的年产量,将达到1.2万吨以上,能满足国内市场7成以上的需求。

文章来源: 大象新闻客户端,新材料在线,远瞻智库

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