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碳纤维产业迎来“双碳”发展良机
信息来源:经济参考报 发布时间:2021年11月8日 浏览:277 次

被誉为“新材料之王”的碳纤维,是一种与钢比既“轻”又“硬”的化工新材料,比重低、强度高的特点使其在风电叶片、航空航天、体育休闲、汽车等领域得到广泛应用。在我国向碳达峰、碳中和目标迈进的过程中,新能源、装备制造等领域有望大量应用碳纤维,相关化工企业由此迎来转型发展新机遇。

“‘双碳’目标下,能源和工业两大主要碳排放领域对新材料有较大需求。”北京化工大学教授徐樑华表示,碳纤维复合材料在风电、光伏、核能装备及工业轻量化等领域的广泛应用可以发挥引领作用,发展前景广阔。

中国化学纤维工业协会会长陈新伟认为,我国碳纤维行业已逐渐步入良性发展阶段,在“双碳”目标下,风电、光伏、氢能等产业发展迅速,对碳纤维需求旺盛,碳纤维市场空间广阔。

数据显示,全球碳纤维应用总量连续多年保持增长,2020年受到疫情影响依然实现3%的增速,达10.69万吨。我国碳纤维市场更是增长强劲,呈现繁荣景象。2019年产量突破万吨,应用总量3.78万吨;2020年产量1.8万吨,应用总量4.89万吨,同比增长29%。目前,我国碳纤维应用总量年增长率连续4年超过20%,2020年国产碳纤维市场占比38%,同比上升6个百分点。

吉林化纤集团始建于1960年,原本是一家生产纺织原料的化学纤维企业,2006年通过市场调研决定研发国产碳纤维。企业凭借腈纶生产技术经验和高校专家组成的创新团队,通过70余项技术改进、设备改造和上百次反复试验,在2007年生产出第一批碳纤维上游产品原丝,并通过技术进步于第二年获得两项国家发明专利,由此发展成为国内碳纤维产业的重要企业。

近两年,在技术和市场的双轮驱动下,吉林化纤集团加大了碳纤维研发力度和项目建设进度,年产1.5万吨碳纤维项目、15万吨碳纤维原丝项目、1.2万吨碳纤维复合材料项目等20万吨碳纤维全产业链项目先后开工建设并陆续达产,碳纤维生产能力持续提升。同时,吉林化纤集团不断延伸碳纤维复合材料制品的研发、制造领域,产品实现了对航空航天,风电、光伏等绿电新能源,汽车、轨道交通等轻量化,建筑补强、体育休闲等领域的覆盖。

吉林化纤集团董事长宋德武认为,“双碳”目标下,新能源、轻量化、节能降耗的发展趋势更为强劲,预计未来三至五年,碳纤维需求会呈现井喷式增长。

2020年,在国内碳纤维市场需求旺盛的同时,仍有超过60%的供给来自进口。为弥补国产缺口,今年以来,已有上海、吉林、青海等省份的大型碳纤维项目开工或投产。陈新伟认为,经过近20年的发展积累,国内碳纤维技术已能够在我国经济社会发展中发挥重要作用。

2020年全球碳纤维应用总量中,风电、航空航天、体育休闲、汽车领域分别占比29%、15%、14%、12%,而我国的应用总量中,上述四项分别占比40.9%、3.5%、29.1%、2%。中国兵器工业集团第五三研究所总工程师魏化震分析,两相对比,新能源发展对碳纤维产业具有举足轻重的影响,汽车和民用航空将是我国碳纤维显著增长的应用市场。

在能源领域,风电叶片减重、光伏面板及耗材制造、氢能压力容器、核能装备……新能源领域对碳纤维复合材料的应用已相对普及,并不断通过技术进步增加应用比重,将成为带动碳纤维需求快速增长的“压舱石”。宋德武先容,吉林化纤集团今年约六成的碳纤维产能应用在风电领域,其余大部分应用在光伏、氢能领域。

在汽车领域,无论是传统燃油汽车还是新能源汽车,车身、车架、传动轴等重要部件都迫切需要新材料减重降耗,碳纤维是其中的最佳选择之一,国内外主流汽车厂商大量采用碳纤维复合材料的高端新车型越来越多。数据显示,全球汽车领域2020年的碳纤维应用量为1.25万吨,是2004年的近18倍,预计到2024年将增加到1.83万吨。

此外,民用客机、无人机、高铁、地铁等重要交通运输装备,更多采用碳纤维复合材料的产品相继问世。魏化震表示,未来低成本技术革命将极大提升交通运输领域对碳纤维的需求。

陈新伟认为,尽管我国碳纤维整体技术水平已进入国际先进行列,但成熟度仍需进一步提高,个别关键装备、重要原材料和配套材料,以及检测评价环节相对薄弱,成为阻碍我国碳纤维产业发展的重要因素;未来碳纤维行业要提升产品质量一致性、批次稳定性、应用工艺性,扩大在航天航空、新能源、轨道交通、高端装备、汽车等领域的应用。






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