碳纖維及高性能複合材料國(guó)產(chǎn)化路有多遠(yuǎn)？
今年我國(guó)**啟動(dòng)和實(shí)施的大飛機(jī)重大專項(xiàng)整體配套項(xiàng)目中，包括了碳纖維在內(nèi)的諸多化工新材料項(xiàng)目，隨著以該專項(xiàng)為代表的國(guó)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(xiàng)目或千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目紛紛啟動(dòng)。然而由於我國(guó)碳纖維行業(yè)缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不會(huì)一蹴而就。記者近日來(lái)到今年正式組建的陝西省高性能碳纖維製造及應(yīng)用工程研究中心，對(duì)國(guó)內(nèi)碳纖維的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展進(jìn)行了采訪。

發(fā)展契機(jī)已到

碳纖維複合材料因其獨(dú)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(jī)械、交通工具、體育器械、紡織及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。比如采用碳纖維與塑料製成的複合材料製造的飛機(jī)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(dòng)力消耗少，可節(jié)約大量燃料。

據(jù)報(bào)道，航天飛行器的重量每減少1千克，就可使運(yùn)載火箭減輕500千克。去年麵世的超大型飛機(jī)A380，複合材料的比重已達(dá)23%。預(yù)計(jì)將於2010年問(wèn)世的A350超寬客機(jī)，其高性能輕質(zhì)結(jié)構(gòu)將達(dá)62%，成為空客公司**架全複合材料機(jī)翼飛機(jī)。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(jī)能耗。以A380為例，其首架飛機(jī)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(jì)隻有2.5升/人，幾乎可以跟現(xiàn)在的小汽車媲美。

今年國(guó)內(nèi)“兩會(huì)”上，溫**總理在《政府工作報(bào)告》中明確指出，2008年中國(guó)將**啟動(dòng)和實(shí)施大飛機(jī)重大專項(xiàng)，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(jī)。

缺乏核心技術(shù)

由於碳纖維神秘的麵紗尚未揭開(kāi)，人們現(xiàn)在還不能直接用碳或石墨來(lái)製取，隻能采用一些含碳的有機(jī)纖維（如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等）為原料，將有機(jī)纖維跟塑料樹脂結(jié)合在一起炭化製得碳纖維。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，目前全球碳纖維產(chǎn)能約3.5萬(wàn)噸，我國(guó)市場(chǎng)年需求量6500噸左右，屬於碳纖維消費(fèi)大國(guó)。但我國(guó)碳纖維2007年產(chǎn)能僅200噸左右，而且主要是低性能產(chǎn)品，冇有形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，絕大部分依賴進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴，比如標(biāo)準(zhǔn)型T300市場(chǎng)價(jià)格曾高達(dá)4000~5000元/千克。由於缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，國(guó)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(guó)碳纖維的質(zhì)量、技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模與國(guó)外差距很大，其中高性能碳纖維技術(shù)更是被西方國(guó)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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。由於市場(chǎng)短缺，近年來(lái)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了“碳纖維熱”，眾多科研院所和企業(yè)紛紛啟動(dòng)了碳纖維研究或千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。但專家指出，雖然當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)碳纖維產(chǎn)品需求較大，但盲目發(fā)展存在很大風(fēng)險(xiǎn)，這些千噸級(jí)項(xiàng)目實(shí)施幾年以後市場(chǎng)出現(xiàn)過(guò)剩將成為必然。

國(guó)產(chǎn)化是關(guān)鍵

記者了解到，國(guó)家發(fā)展改革委於2008~2009年組織實(shí)施高性能纖維複合材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，重點(diǎn)支持碳纖維、芳綸纖維、高強(qiáng)聚乙烯纖維及其高性能複合材料的生產(chǎn)技術(shù)及關(guān)鍵裝備的產(chǎn)業(yè)化示範(fàn)，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)。

在高性能碳纖維複合材料項(xiàng)目中，國(guó)家將重點(diǎn)支持千噸級(jí)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)備製造，紡絲油劑、碳纖維上漿劑、預(yù)浸料等重要輔助材料開(kāi)發(fā)，以及高性能樹脂基體材料開(kāi)發(fā)、高性能碳纖維複合材料應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化等；製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(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，業(yè)內(nèi)專家建議，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)、整合，積極開(kāi)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(jiān)持產(chǎn)業(yè)化和研發(fā)兩條戰(zhàn)線布局，在國(guó)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(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的契機(jī)，建立符合**規(guī)範(fàn)的中國(guó)碳纖維標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體係，為將來(lái)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)應(yīng)用做好準(zhǔn)備。