做强碳纤维 办法总比困难多

　　过程控制能力弱稳定性理念存偏差

　　问题一：目前我国不仅尚未实现高强碳纤维品种的产业化，而且低端的T300级碳纤维的产品稳定性、可靠性仍与国外有较大差距，您认为其症结在哪儿？

　　北京化工大学国家碳纤维工程技术研究中心主任徐樑华：我国T300级碳纤维虽然建立了产业化规模，但产品稳定性、可靠性仍有待于进一步提高，尤其是达产能力及达产基础上的质量稳定性亟须技术攻关。我国企业的产品稳定性理念有意或无意地出现了偏差，实际上生产过程中的产品质量稳定性并不能等同于提供给用户的产品批次稳定性。不同批次的产品质量存在较大差异，也会给用户带来影响。

　　工艺仿制式的国产碳纤维工程化建设导致我国碳纤维自主研发能力偏弱。占主流的二甲基亚砜原丝工艺10多年来未得到实质性的技术改良与升级，相同的工艺基因导致国产碳纤维的技术与质量问题具有共性。另一方面由于缺乏对工艺的深层次研究，工艺对国产化装备的设计指导较弱，装备与工艺的协同水平低，造成产能释放能力低、耗能偏高、运行稳定性差、寿命周期短等问题。而相对落后的装备技术，也导致产品性能稳定性差、生产成本偏高，产业整体竞争优势欠缺。

　　山东大学碳纤维复合材料研发中心主任朱波：我国碳纤维工艺流程与过程控制稳定性欠佳，因此产品稳定性控制难度大。应实现工艺装备一体化，保证产品质量稳定性。

　　降成本靠技术和设备升级

　　问题二：成本高是目前阻碍国产碳纤维在下游应用的另一个主要问题，您认为要降低成本关键在哪个环节？

　　北京化工大学国家碳纤维工程技术研究中心主任徐樑华：碳纤维生产企业应发展新技术改造已建生产线，对传统技术实施二次集成创新，通过优化工艺、提升装备、降低能耗来实现技术升级、产品质量稳定、经济效益提高的目标。

　　山东大学碳纤维复合材料研发中心主任朱波：我国碳纤维生产成本高主要是由于碳纤维装备技术缺乏创新，引进设备投资居高不下；生产过程中设备运行能耗高，能源综合利用率低；产品生产成本与规模化的矛盾突出，形成恶性循环。因此要降低成本，应促进国内设备技术水平提升，实现设备国产化，降低投资。碳纤维生产线要系统规划与设计，加大科技投入，提高能源综合利用率，降低运行成本。研究开发新工艺，提高产品质量和成品率。

　　中复神鹰碳纤维有限责任公司董事长张国良：要降低生产成本，一种解决途径是降低原丝生产成本和发展新型碳纤维前躯体，改进原丝生产工艺，试探采用PAN外的其他材料用作制备高性能碳纤维的原丝，通过改进聚合单体和聚合技术，实现在聚合阶段就能形成具有与预氧化纤维相同结构的前驱体。另外，应发展新的预氧化、碳化和石墨化技术，发展新型预氧化技术，缩短预氧化时间，降低碳化、石墨化成本，发展微波技术，自主研发设计节能高效的碳化设备。

　　东华大学研究院副院长余木火：碳纤维低成本化技术的发展目标是每千克生产成本降到5~8美元。在碳纤维的成本构成中，原丝占50%，氧化碳化占50%。目前碳纤维低成本化采用的技术主要包括大丝束，水相沉淀聚合——干喷湿纺工艺，用民用腈纶工程生产碳纤维技术等。碳纤维低成本化原丝新技术包括采用木质素原料制成木质素—PAN共混原丝，熔体纺丝法制备碳纤维及其木质素原丝，高粘度PAN溶液干喷湿纺等。在氧化碳化低成本化方面主要是采用快速氧化碳化技术(分散或降低环化热)，提高氧化速度，提高能源利用率。

　　市场推广上下游结合不可少

　　问题三：碳纤维下游应用领域宽广，但国产碳纤维在很多方面都刚刚起步，应如何开拓市场和推广产品？

　　江苏恒神纤维材料有限公司战略项目发展部副总经理宋莲花：我们在准备上项目前，都会经过长期的调研，总结优秀企业的发展经验。他们存在以下几个长处：一是发展具有规模化，这样成本也降低了，具有竞争力。二是建设完整产业链。三是发展碳纤维产业的同时，对应配套的产业要同步开发，同步发展。例如，上浆剂、树脂等的开发也要跟上。

　　山东大学碳纤维复合材料研发中心主任朱波：应稳扎稳打，做好技术研发与生产应用的无缝对接，加大复合材料制品系列化开发力度，解决好复合材料制品制备中的关键问题，利用好各类各种规格的碳纤维，带动上游发展。

　　中国复合材料集团公司董事长张定金：尽管汽车行业中大规模使用碳纤维还存在众多技术难题，但碳纤维在汽车领域应用前景广阔。不断提高制造技术，打通从原料到加工的技术障碍，以最低的成本获得最好的性能是努力的目标。要想在汽车应用上实现突破，我国碳纤维生产企业还须注重与树脂供应商、中间产品生产商和设备制造商的合作。

　　方大江城企业代表：碳纤维产业链上的企业应加强合作，要秉持开放心态，不要封闭。政府一方面要继续原有的资金支持，另一方面要在应用方面加大支持。

　　产业链必须一体化发展

　　问题四：碳纤维的发展涉及诸多环节，您认为怎样才能集合各方力量和优势，实现产业的突破和提升？

　　江苏恒神纤维材料有限公司战略项目发展部副总经理宋莲花：江苏恒神T300级碳纤维的发展得到了国家、协会和地方的大力支持，目前已经通过了飞机应用的相关认证。T700级碳纤维通过了发改委的认证，T800级产品还没有规模化生产，但是已经能连续生产了。

　　江苏恒神坚持产学研的发展模式，公司不是在某一项目中实施这一模式，而是将这种模式融入到了长期的工作中。产学研是企业的工作方式。

　　江苏恒神是较早进入碳纤维领域的国内企业之一，目前在碳纤维发展方面积累了丰富的经验。当前碳纤维的发展有几个特点：一是国内目前做到生产规模化、稳定化、高品质的企业不多。二是认为碳纤维前景好，许多企业蜂拥而来，低水平重复建设的现象较普遍，造成行业低水平竞争激烈。三是在降成本、提品质、丰富产品种类上都有很大的进步空间，都需要优化。

　　俗话说，巧妇难为无米之炊。我国碳纤维发展之初是“无米”，但是发展到现在，有了一定产业基础后，不禁要问“巧妇”在哪里？这就涉及产业人才培养的问题了。国家应当在高等教育方面加强培养这方面的人才，教育要跟上产业的发展步伐。尤其在当前，碳纤维复合材料设计方面的工作非常重要，但是没有相关的设计专业人才。从碳纤维到碳纤维复合材料，再到碳纤维复合材料设计应用，三个环节都缺乏相应的专业人才。

　　另外一个重要问题是，碳纤维复合材料的应用要有一体化的发展思路。从碳纤维的研发生产到最终应用，要有连续化的投入与配合。同时，这就需要能够串起产业的高素质人才。

　　因此，对于我国碳纤维产业的发展，有几点建议：一是国家首先要解决人才队伍建设问题。企业通过研发生产一线可以培育出相关人才，国家也要通过科研院所培养碳纤维产业链上各环节的相关人才。尤其是设计方面的人才，我们国家太缺乏了。二是产业链上的各种力量要联合创新。要以企业为载体进行系统创新。在产业链不成熟时，碳纤维企业对于产品比较熟悉，再联合院校、科研院所，会有很大的进步。三是国家要对碳纤维产业一如继往地提供支持，同时重视应用示范项目的建设，要转到依靠应用拉动项目上来。在轨道交通、航天航海等领域，国家可以重点推广建设一批示范应用。

　　目前，我国碳纤维产业的发展两极分化现象已经明显。一些企业已经突出重围，找到适合自己的发展模式，摸索和积累了一定的发展经验，有一些已经开始赢利；而有的还在艰难运行，在同质化低水平的竞争中感觉不到希望。这说明行业的发展已经有很大的进步。

　　吉林化纤集团董事长宋德武：总结发展经验有几点：一是要走产业链一体化的发展路线；二是碳纤维均一性问题最为重要；三是要抓住汽车轻量化的发展趋势；四是政府要鼓励应用，这个比什么都有意义，让市场自己“活”起来。