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2017’全国碳纤维产业发展(中航)大会在京召开
来源:化工信息周刊  2017-06-06 17:10:29
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原文:http://chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=246&news_id=4916  十年前,国内碳纤维产业几乎一片空白,国内所需碳纤维全部依赖进口。十年来,为加快碳纤维行业发展,提升产品性能,带动相关产业技术进步,促进传统产业转型升级、满足国民经济各领域的需求,国家加大支持力度,并出台了一系列政策。6月3~4日,由中国化工信息中心和中航复合材料有限责任公司联合主办的2017’全国碳纤维产业发展(中航)大会在京召开。逾210名与会专家和代表共同探讨了当前我国碳纤维及复合材料的发展现状,其在航空航天、轨道交通以及车用材料等方面的应用进展等热点话题。


  上下游脱节连累行业快速发展

  碳纤维是国民经济和国防建设不可或缺的战略性新材料,是先进复合材料最重要的增强体之一。“十三五”期间我国的碳纤维及其复合材料将继续作为国家战略性新兴产业发展规划中重要发展的材料之一。中国化工信息中心副主任揭玉斌在致辞中表示,尽管当前我国通用级碳纤维已经实现了工业化生产,基本满足了国内市场的部分需要,但随着我国复合材料市场的快速发展,通用级碳纤维已难以适应航空及其他新兴工业领域对高性能纤维的需求。如何通过应用来引领碳纤维行业的创新,发展高效低成本工艺技术,快速提升行业竞争力,是未来行业发展需要重点考虑的问题。
 
  目前,我国T300级碳纤维已经能够达到国外同类产品的水平,T700级碳纤维已经能够实现工业化生产,T800 级碳纤维已经突破工程化技术,正在加快应用验证,高强高模型碳纤维M50J的生产技术也已经有所突破。同时,国内碳纤维产品基本满足了体育休闲等民用领域的应用,初步满足国防军工、航空航天领域的急需。中航复合材料有限责任公司总经理孟凡君指出,与国际先进水平相比,我国碳纤维行业仍存在技术创新能力弱、工艺装备不完善、产品种类单一、产品性能不稳定、生产成本高、下游应用开发严重不足等诸多问题,尤其是占碳纤维市场份额60%以上的工业领域用低成本碳纤维奇缺。
 
  工信部原材料司石化处罗其明从企业、市场、产品以及产业发展模式角度解析了我国碳纤维及符合材料发展的总体态势。罗其明指出,造成我国碳纤维产业发展的下游应用市场培育不足的原因包括,第一,部分企业技术没有吃透,装备精度不高;第二,上下游脱节,下游应用培育不足;第三,低水平重复建设问题突出;第四,国外低价碳纤维不断挤压国内市场。
 
  截至2016年底,我国大陆单线千吨级产能俱乐部成员有6家,国产碳纤维产业出现新格局。碳纤维及其复合材料产业技术创新战略联盟秘书长,北京化工大学教授、国家碳纤维工程技术中心主任徐樑华指出,目前国产碳纤维产业以实现盈利模式多元化,至少有3家企业实现生产性盈利。同时,企业发展开始出现分化现象,其中具有批量生产能力的企业有威海拓展、吉林石化、吉林碳谷、江苏恒神等公司。然而,值得注意的是,国产碳纤维产业化技术发展遇到共性问题,国产碳纤维性价比与应用市场的期望值仍有一定差距。因此,徐樑华认为,碳纤维产业化要做市场所需要的,要通过军用碳纤维技术牵引来带动工业用产品的技术发展及体系建设。
 
  中国科学院化学所研究员徐坚作“从创新研究推进三大纤维的超高性能化”的报告,并提出我国与国际水平完全同步并部分领跑国际发展的发展目标,同时要形成自己特色和自主知识产权的高性能纤维及复合材料体系。其中,目前我国已成功实现了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝和PAN纤维的超高性能化。发展和完善了系列分析表征方法,为国内主要碳纤维企业和科研院所研发T300/T700/T800级碳纤维免费提供宏量的结构分析测试数据,推动了高性能纤维发展,为国产碳纤维复合材料应用做出贡献。
 
  无与伦比的碳纤维复材助力大飞机“减肥”
 
  航天材料及工艺研究所杨云华博士表示,碳纤维是应宇航工业对耐烧蚀和轻质高强材料的迫切需求而发展起来的,是现代宇航工业的物质基础,有不可替代性。目前,基于专用原丝的碳纤维主流生产技术仍处于日美垄断局面,处于技术成熟期,但近年来,韩国及土耳其碳纤维行业的一些新兴力量开始迅速崛起,冲击主流市场。杨云华提出,今后国产碳纤维发展应注意协同创新,军民融合,自主保障等方面,必须坚持优先发展军用碳纤维,突破系列化军用碳纤维关键技术,满足国家重大安全需求;带动产业技术发展,形成完整技术链。
  上海飞机制造有限公司副总工程师兼复合材料中心主任刘卫平指出,中国商飞规划未来十年复合材料用量将高达750吨/年以上,20年后将达到近2500吨,将成为高端碳纤维主要的应用对象。
 
  由于无人机具有低成本、轻结构、高隐身、长航时、低使用寿命、长储存寿命等鲜明技术特点,给无人机的机体结构设计带来了严峻的挑战,也给复合材料在无人机上的应用带来了独特的需求和良好的发展机遇。中航成都飞机工业集团有限责任公司首席专家文友谊认为,与其他应用在无人机上的复合材料相比,碳纤维复合材料具有高比强度和比刚度大,可整体一体化成型,耐腐蚀和耐热性好,可植入芯片或合金导体等优势。未来,无人机用碳纤维复合材料应重点发展五项技术:低成本制造技术、整体化成型技术、精确制造技术、虚拟制造技术以及自动化/智能制造技术。
 
  上海波客实业有限公司总经理洪清泉作大型航空复合材料部段的优化设计与分析校核的报告。
 
  “两提一降”汽车轻量化不要再犹豫
 
  在谈到复合材料在汽车轻量化方面的应用时,中航复合材料有限责任公司副总经理李宏运表示,不同车型需要在减重效果和成本增加程度之间寻求平衡,例如,中低档燃油车的轻量化成本系数基本在20%以上,轻量化成本较高,市场无法接受,但高档燃油车和新能源汽车的轻量化成本系数在市场可接受范围内。目前业界已经调低了符合材料在汽车上应用的增长期望值,美国Lucintel公司预测2014~2025年的年复合增长率为4.0%,远低于此前15%的预期。李宏运指出,目前碳纤维复合材料没有在汽车轻量化上进行大规模应用,未来需要通过“两提一降”,即提“束”、提“速”降能耗,来突破环保、成本、效率和性能四方面的均衡约束。
 
  随着国家政策对新能源汽车发展的鼓励,汽车产业转型迎来重要战略机遇期,而轻量化是新能源汽车发展迈向新台阶的瓶颈之一。福建海源自动化机械股份有限公司总经理助理陈晖指出,碳纤维复合材料的价格优势日趋明显,工艺技术趋于成熟,装备投入成本较低,是目前汽车轻量化的最佳材料。碳纤维造车,更重要的是将设计、材料工艺和量产制造进行三位一体的融合,如何保证量产质量的稳定性,如何保证产品效率是值得思考的问题。
 
  上海汽车集团股份有限公司乘用车公司徐祥合与参会代表一起讨论了“汽车轻量化复材车身的设计和技术路线”,并表示,碳纤维复材高强度、高模量的特性为汽车工程师带来更大的设计自由度,但在提升汽车碰撞安全设计的时候既要考虑乘员保护又要考虑行人保护。
 
  在碳纤维的生产成本中,原丝成本占总成本的70%左右,因此低成本的原丝制备技术是碳纤维低成本化的重要途径。中复神鹰碳纤维有限责任公司总经理刘芳介绍,干喷湿纺具有良好的工艺性能,容易制备高强度碳纤维。目前,全球碳纤维需求中干喷湿纺碳纤维产品占60%以上。而我国的干喷湿纺碳纤维技术趋于成熟,具备了T700级和T800级碳纤维规模化生产能力。
 
  陕西天策新材料科技有限公司总经理张建国指出,目前全球仅有日本三菱、日本石墨纤维、美国氰特三家公司可以生产高性能中间相沥青基碳纤维(MPCF)。由于市场需求、环保、原材料来源和工艺装备等原因,MPCF在我国目前尚未形成产业。但近几年已有一些企业开始了其工程化建设,伴随着PAN基碳纤维国产化进程的逐步发展,现已实现石墨化炉的国产化,可初步满足MPCF的基本要求。由于MPCF产业在国内刚刚起步,尚处于萌芽阶段,需要各方面的支持与引导,应尽可能避免在有限的军品市场上恶性竞争,并希望国家层面能够提出MPCF产业链发展规划,最终实现“育军于民,以民养军”。
 
  吉林精工碳纤维有限公司总经理庄海林认为,碳纤维虽最终体现为复合材料应用,但工业链条从碳纤维原丝生产、碳化、预浸料、复合材料,有甚高的一致性要求,为技术密集型产业。然而,目前我国全产业链运作的企业稀少,集约化程度有待提升,下游市场竞争激烈,碳纤维产业链上下联动亟待解决。
 
  在谈到碳纤维产业产学研相结合的发展之路时,威海光威复合材料股份有限公司董事长李书乡强调,由于国际碳纤维巨头在加剧向我国民品领域倾销碳纤维的同时,一直在实行行业垄断与技术控制,因此,碳纤维技术是“买不到的”,必须进行自主创新研发,以完成核心关键技术突破、工程化研发、产品定型、产业化建设级产品应用等工作,产学研结合才是发展的必由之路。未来,应在碳纤维产业化发展的过程中通过以碳纤维企业牵头,联合复合材料生产企业的方式,推动碳纤维研发、设计、应用、产业化发展,扩大国产碳纤维在航空航天、新能源和重大基础设施领域的应用,促进我国碳纤维复合材料产业化发展。
 
  中航复合材料有限责任公司副总师廖子龙提出,目前飞机30%~50%以上的结构件由金属转为复合材料,复合材料已成为飞机制造的基本手段,在各类型的航空产品级民用产品上大量应用是发展趋势,是产品性能先进的重要保证和标志。此外,先进复合材料技术国外对我国严密封锁,我国只有加强自身在复合材料方面的研发和生产能力,才能适应我国航空技术发展的需求。
文章来源:http://chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=246&news_id=4916