“未來碳纖維產業(yè)技術將向高性能、低成本、高可靠性方向邁進，原材料技術的進步有利于進一步提高國產碳纖維的質量與性能。”近日，中國工程院院士杜善義在2013全國碳纖維產業(yè)發(fā)展大會上說。2010年，在《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略新興產業(yè)的決定》的七大戰(zhàn)略新興產業(yè)之一的新材料產業(yè)部分，明確提出提升高性能纖維及其復合材料發(fā)展水平。在2012年科技部出臺的多個戰(zhàn)略新興產業(yè)領域的“十二五”規(guī)劃中，雖然針對高品質特殊鋼和高性能膜材料制定了專項規(guī)劃，但沒有高性能纖維和復合材料方面的規(guī)劃。 123456

    杜善義表示，目前在高性能碳纖維領域，繼T800、Tl000之后，HS、M65J等高強、高模碳纖維得到了充分的重視和發(fā)展。據介紹，目前國內不少企業(yè)在T300碳纖維方面已經逐漸突破，包括威海拓展纖維有限公司、江蘇恒神纖維材料有限公司等在內的不少企業(yè)都具備了產業(yè)化生產能力，而目前上市公司在碳纖維領域的影響還較小。 內容來自123456

    杜善義介紹說，追求高性能的新材料技術初期主要面向某些特殊領域、關鍵部位的高端化應用，要滿足更廣泛的市場需求，必須提高材料的綜合性能，同時降低成本。他指出，目前，碳纖維復合材料正在從“貴族”材料向“平民化”材料轉變，在民用領域的應用不斷擴大，這種“平民化”趨勢引起了人們對于復合材料高性價比關鍵技術的創(chuàng)新需求。 123,123

    據悉，在碳纖維成本構成中，原絲約占51%。原材料技術的進步有利于進一步提高國產碳纖維的質量與性能，開發(fā)高性價比大絲束纖維和樹脂，進一步向低成本化發(fā)展。同時，制造工藝的自動化發(fā)展以及新工藝的出現(xiàn)為降低碳纖維復合材料的成本帶來了希望。“要實現(xiàn)低成本，須在保障性能的前提下，綜合考慮生產規(guī)模、原絲、工藝裝備等因素。大絲束、低成本原絲、裝備革新與國產化是降低碳纖維成本的有效途徑。” 123,123

    據中國玻璃鋼綜合信息網提供的信息，受碳纖維復合材料（CFRP）市場快速增長帶動，2013年全球碳纖維需求量預計將達5.17萬噸，2020年將進一步增至14.1萬噸，年均增長速度為15.4%。從消費領域看，工業(yè)需求預計將以兩位數增長，航空業(yè)需求預計將以較高個位數增長，體育用品市場的需求增速在此期間將放緩。工業(yè)應用領域中，隨著碳纖維復合材料應用拓寬，風能和汽車制造業(yè)將成為推動全球碳纖維需求增長的主力。

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    目前，由于材料成本較高，加上周期較長，CFRP在汽車行業(yè)的應用還較有限。不過，高燃油效率和低碳排放量的規(guī)定激發(fā)了汽車輕量化趨勢。而CFRP比鋼材具有更大優(yōu)勢，未來在汽車中的應用將不斷增長。此外，汽車廠商與碳纖維制造商合作也推動了CFRP部件的應用。

    杜善義認為，在碳纖維復合材料應用中要考慮設計問題，要敢用、會用、用好新材料，充分發(fā)揮材料性能，縮短新材料從開發(fā)到應用的周期，同時也要考慮結構效率與可靠性間的矛盾。

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    除了技術問題，一些業(yè)內專家認為，我國碳纖維的瓶頸問題多年來遲遲未能突破，跟缺乏一個有效的組織有很大關系。“多年來，一直在呼吁借鑒美國波音公司和日本東麗公司在787復合材料部件上的組織模式。”在原航空工業(yè)部高級工程師楊超凡研究員看來，國內高性能材料行業(yè)的問題是沒有“產業(yè)組織者”：“計劃經濟時代，從冶金、化工到紡織和輕工，以及各軍工部門都和材料有關，各有各的科研和生產體系和隊伍。但高性能材料發(fā)展到目前的復合材料階段后，就沒有行業(yè)主管部門了，想反映行業(yè)的問題都不知道哪個部門負責。多年來，國家發(fā)改委從高技術產業(yè)化的角度對材料有項目扶持，但也不是行業(yè)主管部門，而且，原來那些各行業(yè)部門的材料科研生產體系對復合材料的理解和認識也很不一致。”

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