碳纖維及高性能復(fù)合材料國產(chǎn)化路有多遠(yuǎn)？

碳纖維及高性能復(fù)合材料國產(chǎn)化路有多遠(yuǎn)？
今年我國**啟動和實施的大飛機重大專項整體配套項目中，包括了碳纖維在內(nèi)的諸多化工新材料項目，隨著以該專項為代表的國內(nèi)各領(lǐng)域?qū)μ祭w維產(chǎn)品的需求增加，許多碳纖維研究項目或千噸級產(chǎn)業(yè)化項目紛紛啟動。然而由于我國碳纖維行業(yè)缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不會一蹴而就。記者近日來到今年正式組建的陜西省高性能碳纖維制造及應(yīng)用工程研究中心，對國內(nèi)碳纖維的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進展進行了采訪。

發(fā)展契機已到

碳纖維復(fù)合材料因其獨特、**的理化性能，廣泛應(yīng)用在火箭、導(dǎo)彈和高速飛行器等航空航天業(yè)，以及化工機械、交通工具、體育器械、紡織及*學(xué)領(lǐng)域。比如采用碳纖維與塑料制成的復(fù)合材料制造的飛機以及衛(wèi)星、火箭等宇宙飛行器，不但推力大、噪音小，而且因質(zhì)量小，動力消耗少，可節(jié)約大量燃料。

據(jù)報道，航天飛行器的重量每減少1千克，就可使運載火箭減輕500千克。去年面世的超大型飛機A380，復(fù)合材料的比重已達(dá)23%。預(yù)計將于2010年問世的A350超寬客機，其高性能輕質(zhì)結(jié)構(gòu)將達(dá)62%，成為空客公司**架全復(fù)合材料機翼飛機。輕質(zhì)“外衣”不僅能有效克服自重與**的矛盾，還能大幅降低飛機能耗。以A380為例，其首架飛機每位乘客的百千米油耗不到3升，而A350的百千米油耗預(yù)計只有2.5升/人，幾乎可以跟現(xiàn)在的小汽車媲美。

今年國內(nèi)“兩會”上，溫**總理在《政府工作報告》中明確指出，2008年中國將**啟動和實施大飛機重大專項，這為包括碳纖維在內(nèi)的諸多化工新材料提供了發(fā)展契機。

缺乏核心技術(shù)

由于碳纖維神秘的面紗尚未揭開，人們現(xiàn)在還不能直接用碳或石墨來制取，只能采用一些含碳的有機纖維（如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等）為原料，將有機纖維跟塑料樹脂結(jié)合在一起炭化制得碳纖維。根據(jù)原料及生產(chǎn)方式不同，碳纖維主要分為聚丙烯腈（PAN）基碳纖維、瀝青基碳纖維、黏膠基碳纖維等。

據(jù)了解，目前**碳纖維產(chǎn)能約3.5萬噸，我國市場年需求量6500噸左右，屬于碳纖維消費大國。但我國碳纖維2007年產(chǎn)能僅200噸左右，而且主要是低性能產(chǎn)品，沒有形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)，絕大部分依賴進口，價格非常昂貴，比如標(biāo)準(zhǔn)型T300市場價格曾高達(dá)4000~5000元/千克。由于缺少具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，國內(nèi)企業(yè)目前尚未掌握完整的碳纖維核心關(guān)鍵技術(shù)。我國碳纖維的質(zhì)量、技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模與國外差距很大，其中高性能碳纖維技術(shù)更是被西方國家壟斷和封鎖。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化難度更大，因此碳纖維要真正實現(xiàn)國產(chǎn)化需要一個漫長的過程。由于市場短缺，近年來國內(nèi)出現(xiàn)了“碳纖維熱”，眾多科研院所和企業(yè)紛紛啟動了碳纖維研究或千噸級產(chǎn)業(yè)化項目。但專家指出，雖然當(dāng)前國內(nèi)市場對碳纖維產(chǎn)品需求較大，但盲目發(fā)展存在很大風(fēng)險，這些千噸級項目實施幾年以后市場出現(xiàn)過剩將成為必然。

國產(chǎn)化是關(guān)鍵

記者了解到，國家發(fā)展改革委于2008~2009年組織實施高性能纖維復(fù)合材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項，重點支持碳纖維、芳綸纖維、高強聚乙烯纖維及其高性能復(fù)合材料的生產(chǎn)技術(shù)及關(guān)鍵裝備的產(chǎn)業(yè)化示范，以滿足國民經(jīng)濟以及航空航天等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，培育一批具有**競爭力的龍頭企業(yè)。

在高性能碳纖維復(fù)合材料項目中，國家將重點支持千噸級高性能碳纖維和聚丙烯腈原絲生產(chǎn)工藝技術(shù)，預(yù)氧化爐、碳化爐等大型關(guān)鍵設(shè)備制造，紡絲油劑、碳纖維上漿劑、預(yù)浸料等重要輔助材料開發(fā)，以及高性能樹脂基體材料開發(fā)、高性能碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化等；制定和完善高性能碳纖維生產(chǎn)、產(chǎn)品和應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

要真正實現(xiàn)這一目標(biāo)，業(yè)內(nèi)專家建議，我國應(yīng)加強規(guī)劃引導(dǎo)、整合，積極開展多學(xué)科交叉研究，聯(lián)合攻關(guān)碳纖維技術(shù)，把PAN原絲研發(fā)放在首位，堅持產(chǎn)業(yè)化和研發(fā)兩條戰(zhàn)線布局，在國產(chǎn)碳纖維的核心關(guān)鍵技術(shù)和裝備上有所突破。材料、化工、裝備等領(lǐng)域應(yīng)抓住建造國產(chǎn)大飛機的契機，建立符合**規(guī)范的中國碳纖維標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系，為將來國產(chǎn)大飛機應(yīng)用做好準(zhǔn)備。