?打破美日壟斷，我國碳纖維如何崛起的?

我國碳纖維又實現(xiàn)了歷史性的突破。8月15日，由上海石化主導建設的國內(nèi)首套大絲束碳纖維生產(chǎn)線，實現(xiàn)了中期交工。值得注意的是，這條生產(chǎn)線上的設備全可都是純國產(chǎn)，它生產(chǎn)出來碳纖維的含碳量超過95%，比常規(guī)的90%碳含量，還要高出5%，屬于高性能碳纖維。

要知道碳纖維可是一種高性能的材料，它可以應用航天、軍工、賽車等高端領域，比如美國的隱形B2飛機的機身上就用了50%的碳纖維復合材料，除此之外還有波音和空客等飛機上也有類似的材料。

但就是這么重要的材料，我們以前卻基本依賴進口，在2014年以前，國內(nèi)碳纖維市場需求將近2萬噸，可其中國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)量占比，卻幾乎可以忽略不計。尤其是大絲束碳纖維更加緊缺，在2019年的時候，國內(nèi)大絲束碳纖維需求量有1.4萬噸，但是這里面國產(chǎn)卻僅占0.1萬噸，占比為0.071%。而這次上海石化投建的純國產(chǎn)大絲束碳纖維生產(chǎn)線，預計產(chǎn)能可以達到1.2萬噸，不僅填補了國內(nèi)空白，而且還打破美日幾十年的封鎖。

但是更重要的是，此次生產(chǎn)設備都是純國產(chǎn)，這也意味著，中國碳纖維在未來將迎來爆發(fā)式的增長，而它的下游高端制造業(yè)也會迎來一次大的突破，甚至有網(wǎng)友調(diào)侃說碳纖維將被中國打成白菜價了。

那么問題來了，中國的碳纖維到底是如何發(fā)展起來的，為何被封鎖數(shù)十年，中國卻能突破這個限制呢？今天就來說說材料之王碳纖維的故事。

1、材料之王：碳纖維

碳纖維，就是一種由碳元素組成的纖維材料。

雖然，碳纖維和滌綸纖維一樣，都是纖維材料，但不同的是，碳纖維中含有大量的碳元素，其占比甚至高達90％以上，無限接近鉆石96％碳含量的門檻。

這些碳元素的存在，讓碳纖維具備了耐高溫、抗摩擦、導熱及耐腐蝕的特性。

同時，由于碳纖維的原材料是腈綸和粘膠纖維，這讓碳纖維不僅有著可比肩鉆石的強度，還具備著纖維布料的柔韌性和薄細度。

具體來說，就是單根碳纖維的直徑，可以細微到相當于一根頭發(fā)絲的十到十二分之一，其重量也僅有鋼絲的四分之一。

但就是如此一根“細絲”，它的強度卻能達到鋁合金的四倍以上，或是鋼材的七到十倍之數(shù)。

這樣巨大的“反差”，進而也就意味著碳纖維的運用前景，將變得極為寬廣且不凡。

而事實也確實如此，就眼下社會而言，碳纖維已然在航天、航空的材料領域站穩(wěn)了腳跟，無論是衛(wèi)星、火箭，還是導彈和飛機，其中都有大量碳纖維材料的影子。

另外，碳纖維還一度下探到了民用領域，比如一眾超級跑車的駕駛艙，就清一色的都是使用碳纖維作為原材料。

又或者是高級的運動器材，如球拍、自行車、滑雪板，甚至是釣魚的魚竿，在追求極致的輕量和質(zhì)量雙達標時，都會運用到碳纖維材料。

除此之外，碳纖維如今還在向著建材領域進軍，比如用碳纖維材料對混凝土進行加固，或者用碳纖維材料制造風力發(fā)電機葉片等。

林林總總，我們不難發(fā)現(xiàn)，碳纖維在當今世界中，已經(jīng)扮演了一個不可或缺的角色，是真正意義上的“材料之王”。

2、中國碳纖維：夾縫求生

其實我國一直都在致力于碳纖維自產(chǎn)的研究，而且這個項目，是從上個世紀就已經(jīng)開啟。

1978年時，中國科學技術(shù)部的前身，國家科學技術(shù)委員會就成立了一個碳纖維開發(fā)專項組，這個小組專門針對碳纖維技術(shù)的突破。

但此刻美日兩國的碳纖維技術(shù)已趨于成熟，他們都有意地對中國封鎖了碳纖維資料，這導致我國的碳纖維研發(fā)，可謂是從零出發(fā)。

而且，美日兩國作為先驅(qū)者，已經(jīng)掌握了大量的碳纖維專利，這讓我國在摸索時，還要因?qū)＠麊栴}，不得不選擇“繞彎路”，進而極大地阻礙了技術(shù)突破進程。

在這樣猶如“夾縫生存”的研究道路中，我國的碳纖維技術(shù)一直是不溫不火的狀態(tài)，簡單來說，就是雖然能夠自產(chǎn)，但數(shù)量和質(zhì)量都不高。

仍是以2020年為例，我國市場有著4.8萬噸碳纖維的需求量，但自產(chǎn)量卻只能達到1.8萬噸上下，并不足需求量的一半。

而且，自產(chǎn)的1.8萬噸碳纖維，還因強度和質(zhì)量問題，無法真正運用到頂層科技的制造中。

這也就意味著，中國依然無法擺脫進口碳纖維的供養(yǎng)，美日兩國仍把控著我國頂尖科技的發(fā)展和生產(chǎn)速度。

不過，令人振奮的是，這一局面或許將在不遠的將來，迎來一個新的轉(zhuǎn)機。

因為，在本年8月15日時，中國石化下屬的上海石化，實現(xiàn)了首套大絲束碳纖維生產(chǎn)線的中期交工。而上海石化，也由此成為了國內(nèi)第一家、全球第四家掌握大絲束碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)，這對于國產(chǎn)碳纖維而言，可謂是一次質(zhì)的飛躍。

要知道，上海石化這次所推出的大絲束碳纖維，其碳含量已經(jīng)達到了驚人的95%，完全達到了高強度碳纖維的標準。

3、中國新建兩條萬噸碳纖維生產(chǎn)線意味著什么?

去年以來，中國碳纖維領域接連傳出特大好消息。

2021年9月8日，中復神鷹萬噸碳纖維生產(chǎn)線在西寧正式投產(chǎn)。

今年8月16日，上海石化每年1.2萬噸48K大絲束碳纖維項目建成進入試生產(chǎn)。

最新數(shù)據(jù)表明，2021年全球碳纖維總需求量只有11.8萬噸，大絲束需求占48%，中國總需求共6.24萬噸；2021年中國首次超過美國、成為全球碳纖維最大產(chǎn)能國，全球占比達30.5%，美國占比23.5%排第二位。

在全球小絲束碳纖維市場中，日本企業(yè)占據(jù)了優(yōu)勢地位。2020年，日本東麗、東邦和三菱三家占據(jù)全球小絲束碳纖維市場份額的49%。其中，日本東麗產(chǎn)能占全球小絲束總產(chǎn)能的26%，東邦小絲束產(chǎn)能占全球小絲束總產(chǎn)能的13%，三菱占10%排第三。

在大絲束碳纖維領域中，2020年，美國赫氏為全球主要的大絲束供應商，占據(jù)了58%的全球市場份額，其次是占比31%的德國西格里，和占比9%的日本三菱，其他企業(yè)僅占剩余的2%。

在這種情況下，中國新建這兩條萬噸碳纖維生產(chǎn)線，它的總產(chǎn)能是2021年全球碳纖維總需求量的20%，必將徹底顛覆全球碳纖維生產(chǎn)和市場格局，表明中國碳纖維成功實現(xiàn)逆襲！因為中復神鷹采用小絲束生產(chǎn)工藝，可生產(chǎn)多種高質(zhì)量碳纖維材料，從碳纖維生產(chǎn)質(zhì)量、品類上打破國際壟斷。中國石化采用大絲束生產(chǎn)工藝，可大幅度提高碳纖維產(chǎn)量、效率、降低成本，從碳纖維生產(chǎn)數(shù)量、效率和低成本上打破國際壟斷。?

（文章來源：Hi科普啦，硬核熊貓說，龍傳人wcj）