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我國碳纖維形成産業規模,輕量化前景令碳纖維獲垂青

2019年07月25日 17:15:01字號:T|T

    由于比強度和比剛度高,而且耐高溫、耐腐蝕、導電好,碳纖維廣泛應用于航空航天、交通、醫療、能源等領域。碳纖維具有較強的軍民兩用屬性,我國軍用高端碳纖維仍有相當一部分依靠進口。未來不排除會擴大限制出口範圍至具有潛在軍用價值的高端民用工業産品,高端碳纖維自主可控需求迫切。

    我國碳纖維形成産業規模
    2018年國産碳纖維用量占到國內碳纖維全部加工量的35%,但大部分還是依賴進口。中國化學纖維工業協會會長端小平說,目前我國碳纖維已形成年産近萬噸的産業規模、單線産能突破千噸級,突破幹噴濕法紡絲工藝技術,湧現出了以光威複材爲代表的優秀骨幹企業。

    光威複材作爲國內最大的航空航天市場碳纖維供應商,公司形成了完整的碳纖維研發生産的自主知識産權體系,與北京化工大學、航天材料及工藝研究所等參與“863”項目“聚丙烯腈碳纖維石墨化關鍵技術研究”,實現了M55J級高強高模碳纖維從工藝到裝備的國産化制備。

    光威複材總經理盧钊鈞說,包頭具有顯著的能源優勢、天然的風能資源,在此發展具有全球競爭力的大絲束低成本碳纖維産業,實現成果轉化,不但對企業盡快落實大絲束碳纖維的規劃布局、方案實施具有重要的支撐作用,還有望以碳纖維引領新材料産業的發展。

    據協議,項目一期建設2000噸/年碳纖維生産線1條,再根據一期建設、投産情況及産能消化,最終實現10000噸/年碳纖維的能力。端小平說,此萬噸級碳纖維産業化項目,將有利于碳纖維及其複合材料相關研究成果的轉化落地,並規模化應用于風電領域,是國産碳纖維實現低成本化、高端化應用的重要舉措。

    輕量化前景令碳纖維獲垂青
    在今年的CES上,來自盧森堡的Ujet首次推出了智能電動踏板車。其車架材料爲包括合金和碳纖維的複合材料,這讓它的重量比鋁輕了40%。

    而備受關注的菲斯克公司首款純電動跑車EMotion,其車身由碳纖維複合材料和鋁制成。Genovation公司的GXE純電跑車的車輪也裝上了碳纖維設計,通過顯著降低非懸挂重量提高整體車輛動力和效率。

    此外,美國卡車制造商Workhorse打算啓用飛行汽車送貨系統HorseFly配送包裹,此次展出的N-Gen電動車型也采用了與碳纖維相關的輕質複合材料。

    隨著諸多行業不斷探索輕質化材料,碳纖維複合材料的需求也比以往任何時候都要大。根據市場調查公司ReportBuyer于10日發布的預測,2015年全球碳纖維市場規模爲19.8億美元,預計到2022年將達到46.5億美元,年均複合增長率爲11.1%,同期全球産量的年均複合增長率預計爲13.0%。

    該公司認爲,碳纖維需求增加主要是由于風力渦輪機、汽車、帆船及遊艇、航天和國防工業等領域中該材料的使用量得到增加。

    但是,這種材料也存在成本高等潛在缺點。其中一個重要原因是,碳纖維通常由石油和其他昂貴的成分制成。

    不過,這可能會得到改變。美國國家可再生能源實驗室的專家們發現,很快就可以用植物來代替石油制造碳纖維。碳纖維由丙烯腈化學制成,研究人員設計了一種基于生物質的丙烯腈生産工藝,未來有望降低成本,使得該材料可以更廣泛地用于汽車及飛機制造等領域。這項成果近日被發表在美國《科學》雜志上。 

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