目前世界上三大高性能纖維供需情況

有專家指出，我國碳纖維復(fù)合材料需求量大，但生產(chǎn)和工藝水平卻相對落后。對此，農(nóng)工民主黨中央在此次“兩會”上提交了《關(guān)于大力發(fā)展碳素新材料產(chǎn)業(yè)的建議》，以發(fā)展壯大我國碳素材料領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　針對前述話題，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》（以下簡稱NBD）分別專訪了中國材料研究學(xué)會咨詢部主任唐見茂教授；農(nóng)工民主黨中央《關(guān)于大力發(fā)展碳素新材料產(chǎn)業(yè)的建議》提案執(zhí)筆人戴君惕；全國政協(xié)委員、五礦集團(tuán)總裁周中樞；中國鋼研科技集團(tuán)公司功能材料研究所副所長李衛(wèi)及稀土研究院信息情報室主任竇學(xué)宏。 本文來自123

    21世紀(jì)是碳素材料世紀(jì) 123456

　　NBD：農(nóng)工民主黨在這次 “兩會”中提交了《關(guān)于大力發(fā)展碳素新材料產(chǎn)業(yè)的建議》，作為該提案的執(zhí)筆人，您為什么把碳素新材料產(chǎn)業(yè)提到這樣一個高度？

　　戴君惕：高性能新材料的出現(xiàn)歷來是科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的里程碑。進(jìn)入新世紀(jì)（002280）以來，碳素材料已成為全世界大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用的首選高性能材料。傳統(tǒng)的碳素材料是人造金剛石和耐高溫石墨材料；而新世紀(jì)最引人注目的碳素新材料是碳纖維材料、碳碳復(fù)合材料和石墨烯材料。碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量、低比重、耐高溫、抗疲勞、導(dǎo)電質(zhì)輕、易加工等多種優(yōu)異性能，正逐步取代傳統(tǒng)材料，廣泛應(yīng)用于航天航空和軍事領(lǐng)域，并開始深入到國計民生的各個方面。 copyright 123456

　　現(xiàn)在一個值得關(guān)注的事情是，由于老百姓意識不到石墨資源的寶貴，使得這些資源被部分發(fā)達(dá)國家買走。21世紀(jì)是碳素材料的世紀(jì)，要代替20世紀(jì)的硅材料，我們要像重視稀土一樣重視石墨資源。 123456

　　NBD：在碳素材料中，哪種材料是重中之重？目前的應(yīng)用情況怎樣？

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　　唐見茂：最重要的代表是碳纖維復(fù)合材料，如果用于飛機(jī)制造當(dāng)中，將會比現(xiàn)在的鋁合金減重20%~40%，在節(jié)能方面則會體現(xiàn)出很大效益。波音787目前有50%用了碳纖維復(fù)合材料，空客一款飛機(jī)62%的材料也將被碳纖維復(fù)合材料取代。

　　碳纖維復(fù)合材料屬于一種高端應(yīng)用，代表了一個國家的整體科技水平和工業(yè)化水平，最重要是用在航空航天等高端領(lǐng)域，至少要有20~30年的發(fā)展空間?，F(xiàn)在關(guān)鍵的問題是，中國的碳纖維復(fù)合材料在產(chǎn)量和質(zhì)量上與世界先進(jìn)水平還有差距。此外，成本約束也亟待解決，一旦成本有效降低，將會在高鐵、汽車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。 內(nèi)容來自123456

NBD：在碳素材料的應(yīng)用中，哪些能夠一經(jīng)投入就產(chǎn)生立竿見影的效果？規(guī)模產(chǎn)值能達(dá)到多大？

　　戴君惕：現(xiàn)在都在講節(jié)能，但是不能割裂開來，最直接的一個例子就是現(xiàn)在中國汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，因此要把新能源汽車考慮成新型節(jié)能汽車。我們對新能源汽車的投入非常大，如果把其中一部分投入放到碳素材料的開發(fā)中，效果會非常明顯，并產(chǎn)生聯(lián)動效應(yīng)，比單一投入新能源汽車的回報要快一些?，F(xiàn)在寶馬部分型號的汽車都是采用由中國生產(chǎn)的碳素復(fù)合材料的零部件。 本文來自123

　　由于各地情況不同，全國的規(guī)模產(chǎn)值目前還很難估計，不過我所在的湖南省如果能夠順利發(fā)展碳素材料的話，就可以形成一個1000億元規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)，全國的數(shù)字肯定會大很多。

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　　NBD：目前我國在碳纖維復(fù)合材料上處于什么水平？民間資本有何動向？

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　　唐見茂：未來10~20年，在碳素領(lǐng)域最重要的還是高性能的碳纖維復(fù)合材料。也正是因?yàn)樘祭w維成為了熱點(diǎn)，民間熱錢有流入的跡象，一些資金實(shí)力雄厚的民營企業(yè)家表達(dá)過進(jìn)入該領(lǐng)域的想法。 123,123

　　關(guān)注碳纖維下游復(fù)合材料企業(yè) 本文來自123

　　預(yù)計到2013年，中國將占據(jù)全球復(fù)合材料市場增長43%的份額。目前國內(nèi)復(fù)合材料用于交通運(yùn)輸?shù)谋壤鄬Ρ容^小，只占5%，低于全球24%平均水平。目前高性能纖維在飛機(jī)上的比例為50%-80%，波音公司預(yù)計到2025年中國運(yùn)輸飛機(jī)數(shù)量將是原有的3倍；國內(nèi)風(fēng)電和汽車領(lǐng)域需求旺盛，高性能纖維復(fù)合材料作為一種先進(jìn)的輕質(zhì)高強(qiáng)材料，符合風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大容量的發(fā)展趨勢。 123456

　　目前世界上三大高性能纖維供需情況如下：

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　　1、碳纖維：目前全球碳纖維產(chǎn)能已供過于求。我們認(rèn)為，碳纖維價格若維持低位，將促進(jìn)碳纖維在高端產(chǎn)業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域中的普及應(yīng)用，由于碳纖維每一級的深加工都有高幅度的增值，碳纖維下游復(fù)合材料企業(yè)將從中直接受益。

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　　2、芳綸纖維：目前全球芳綸纖維整體已出現(xiàn)供過于求局面，但其中芳綸1414的供求形勢依舊偏緊。國內(nèi)芳綸纖維消費(fèi)旺盛，年復(fù)合增長率約為30%。我們認(rèn)為，芳綸1313在需有一定技術(shù)含量的防護(hù)領(lǐng)域、芳綸紙高端產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域市場潛力較大。 123456

　　3、超高分子聚乙烯纖維：目前全球超高分子聚乙烯纖維供不應(yīng)求，供給缺口為9萬噸以上；國內(nèi)供給缺口為8000噸左右，國內(nèi)部分企業(yè)產(chǎn)品已達(dá)世界先進(jìn)水平，供給是關(guān)鍵。 內(nèi)容來自123456

建議投資者關(guān)注具有技術(shù)、規(guī)模優(yōu)勢的公司，如生產(chǎn)航空航天復(fù)合材料產(chǎn)品，技術(shù)壟斷優(yōu)勢明顯的公司博云新材（002297），具有生產(chǎn)芳綸纖維中間體技術(shù)優(yōu)勢的供應(yīng)商浙江龍盛（600352）。 123456

    碳纖維：新材料之王

　　碳纖維是由一種含碳量在95%以上的新型纖維材料，它是用一些含碳的有機(jī)纖維，如腈綸絲、瀝青及粘膠纖維等做原料，跟塑料樹脂結(jié)合在一起，放在惰性氣體中，經(jīng)碳化而成的新型纖維材料。由于碳纖維在物理性能上具有強(qiáng)度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，可以稱之為新材料之王，因此可以廣泛應(yīng)用于飛機(jī)制造等軍工領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電葉片等工業(yè)領(lǐng)域、GOLF球棒等體育休閑領(lǐng)域。

　　碳纖維的分類與性能碳纖維按照用途可分為兩類：1、24K以下的為宇航級小絲束碳纖維（1K的含義為一條碳纖維絲束含1000根單絲），2、48K以上為工藝工業(yè)級大絲束碳纖維。

　　盡管碳纖維均是有原料纖維經(jīng)高溫碳化而成，但根據(jù)基礎(chǔ)原料不同可以分為三類：1、以聚丙烯腈（PAN）為原料高溫碳化形成的碳纖維為PAN基碳纖維；2、以瀝青為原料高溫碳化形成的碳纖維為瀝青基碳纖維3、以粘膠纖維原料高溫碳化形成的碳纖維為粘膠基碳纖維。由于PAN基的碳纖維在強(qiáng)度上要優(yōu)于瀝青基、粘膠基碳纖維，在全世界的碳纖維生產(chǎn)中占有90%的比例，具有絕對性的壓倒優(yōu)勢，因此我們下邊所討論的碳纖維行業(yè)均是指PAN基碳纖維。 內(nèi)容來自123456

　　碳纖維原絲——碳纖維生產(chǎn)的核心就生產(chǎn)碳纖維的生產(chǎn)工藝流程而言，對于碳纖維的生產(chǎn)工藝，當(dāng)生產(chǎn)聚丙烯腈（PAN）基碳纖維的時候，被稱為“母體”的聚丙烯腈纖維首先要通過聚合和紡紗工藝加工聚丙烯腈而成。然后，將這些母體放入氧化爐中在200到300攝氏度進(jìn)行氧化。另外，還要在碳化爐中，在溫度為1000到2000攝氏度間進(jìn)行碳化制成碳纖維。

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　　盡管碳纖維生產(chǎn)流程相對較短，但生產(chǎn)壁壘很高，其中碳纖維原絲的生產(chǎn)壁壘是難中之難，具體表現(xiàn)在碳纖維原絲的噴絲工藝、聚丙烯腈聚合工藝、丙烯腈于溶劑及引發(fā)劑的配比等。目前世界碳纖維技術(shù)主要掌握在日本的東麗公司、東邦Tenax集團(tuán)和三菱人造絲集團(tuán)，這三家企業(yè)技術(shù)嚴(yán)格保密，工藝難以外露，而其他碳纖維企業(yè)均是處于成長階段，生產(chǎn)工藝在摸索中不斷完善。

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   碳纖維作為新材料之王，主要應(yīng)用于飛機(jī)制造等軍工領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電葉片等工業(yè)領(lǐng)域、GOLF球棒等體育休閑領(lǐng)域。但在2003年之前，尤其是2001年“911”事件之后，由于飛機(jī)制造行業(yè)出現(xiàn)短期蕭條，而其他應(yīng)用領(lǐng)域也沒有獲得快速增長，因此2003年左右碳纖維的需求出現(xiàn)增幅下降，但2003年之后，隨著航空行航天領(lǐng)域?qū)τ谔祭w維需求出現(xiàn)快速增長，風(fēng)力發(fā)電等其他工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域也出現(xiàn)快速增長，從而使碳纖維的需求幅度增加，全球碳纖維市場正以平均每年兩位數(shù)的速度快速增長。預(yù)計2006年全球碳纖維需求量將達(dá)到2.5萬噸／年，2010年全球碳纖維需求量則達(dá)到3.2萬噸／年，全球碳纖維的供給與需求將出現(xiàn)緊張局面。

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　　航空、風(fēng)力發(fā)電推動碳纖維需求增長。首先，2003年以后，由于大量碳纖維應(yīng)用于飛機(jī)制造行業(yè)，比如一架空客A380需耗用30噸碳纖維、一架波音787飛機(jī)需耗用20多噸碳纖維，隨著飛機(jī)制造業(yè)的快速發(fā)展，碳纖維在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用明顯增長。

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　　其次，隨著風(fēng)力發(fā)電等新能源在2003年之后的快速發(fā)展，碳纖維作為特大風(fēng)力發(fā)電葉片的主要材料，需求也出現(xiàn)明顯增長。 copyright 123456

　　最后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械制品對于碳纖維等高端材料的需求也在不斷增長，可以說2003年之后，碳纖維迎來了飛速增長勢頭。 內(nèi)容來自123456

　　海上鉆井平臺、汽車等領(lǐng)域值得期待。碳纖維除了上述優(yōu)于金屬材料的性質(zhì)外，還具有耐腐蝕性，因此可以廣泛應(yīng)用于沿海鉆井平臺的構(gòu)件，比如圍欄等，而且可以減輕質(zhì)量，便于現(xiàn)場安裝，是碳纖維未來的巨大市場。

　　另外，碳纖維在汽車領(lǐng)域可以替代鋼材，制造CNG瓶、保險桿、底盤等汽車配件，使汽車質(zhì)量降低40%以上，從而節(jié)省燃油7%，符合有效節(jié)能的未來發(fā)展優(yōu)勢。 本文來自123