大絲束碳纖維的每一根絲束都有4.8萬根纖維，每一根纖維的直徑只有頭發(fā)絲直徑的1/7到1/8。上海石化研發(fā)生產(chǎn)的大絲束碳纖維，是一種含碳量在95%以上的高強度新型纖維材料。其力學性能優(yōu)異，比重不到鋼的四分之一，強度卻是鋼的7—9倍，并且還具有耐腐蝕的特性。
碳纖維是新一代增強纖維，被稱為“新材料之王”“黑黃金”，可廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備、交通運輸、體育休閑等領(lǐng)域。按絲束規(guī)格的不同，可以將其分為小絲束碳纖維和大絲束碳纖維。長期以來，我國主要在小絲束碳纖維方面實現(xiàn)了突破。隨著我國首個萬噸級48K大絲束碳纖維工程第一套國產(chǎn)線在中國石化上海石化碳纖維產(chǎn)業(yè)基地投料開車，并生產(chǎn)出性能媲美國外同級別產(chǎn)品的合格產(chǎn)品，我國大絲束碳纖維也從關(guān)鍵技術(shù)突破、工業(yè)試生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化，成功走向規(guī)模化和關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化，一舉破除了我國碳纖維生產(chǎn)和裝備受制于人的被動局面。
碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析
碳纖維行業(yè)屬于國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在輕量化市場具有廣闊的發(fā)展前景。我國碳纖維行業(yè)經(jīng)過長期自主研發(fā)， 2019年開始產(chǎn)量逐步提高。目前，行業(yè)整體達到了T400的技術(shù)能力，部分企業(yè)實現(xiàn)了T700 碳纖維規(guī)?；a(chǎn)，T800及以上已經(jīng)進入了小批量試驗生產(chǎn)。
目前，我國碳纖維第一梯隊企業(yè)有吉林化纖、中復神鷹，該類企業(yè)碳纖維原絲產(chǎn)能在2.5萬噸以上，碳纖維產(chǎn)能在1萬噸以上;第二梯隊企業(yè)有江蘇恒神、光威復材，該類企業(yè)碳纖維原絲產(chǎn)能在1萬噸以上，碳纖維產(chǎn)能在0.5萬噸以上;第三梯隊企業(yè)有太銅銅料、蘭州藍星，該類企業(yè)碳纖維原絲以及碳纖維產(chǎn)能在0.5萬噸左右;第四梯隊企業(yè)為行業(yè)內(nèi)的其他中小制造企業(yè)。
根據(jù)《化纖工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》，"十四五"時期，提高碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、連續(xù)玄武巖纖維的生產(chǎn)與應(yīng)用水平，提升高性能纖維質(zhì)量一致性和批次穩(wěn)定性。進一步擴大高性能纖維在航空航天、風力和光伏發(fā)電、海洋工程、環(huán)境保護、安全防護、土工建筑、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域應(yīng)用。具體碳纖維復合材料行業(yè)規(guī)劃圍繞碳纖維復合材料以及高性能纖維創(chuàng)新平臺展開。
2020年全球樹脂基碳纖維復合需求量整體表現(xiàn)為持續(xù)增長趨勢，主要得益于航天航空產(chǎn)業(yè)體育休閑和風電葉片發(fā)展，數(shù)據(jù)顯示，2020年全球樹脂基碳纖維復合材料需求量增長至16.44萬噸。主要需求量來源于風電葉片增長。預計隨著風電產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，碳纖維需求量將持續(xù)增長。
中國碳纖維市場需求預測
碳纖維是由有機纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形成碳主鏈結(jié)構(gòu)，含碳量高于90%的無機高性能纖維，具體含碳量隨種類不同而不同。碳纖維具有出色的增強、減重效果，又具備耐腐蝕、耐高溫、低膨脹系數(shù)、導電等性能，在航空航天、風電、氫能、光伏、建筑工程、軌道交通、汽車等領(lǐng)域具有較大的發(fā)展空間。
我國碳纖維市場規(guī)模一直保持增長趨勢。數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國碳纖維市場規(guī)模為10.26億美元，同比增長24.82%;2021年我國碳纖維市場規(guī)模12.12億美元，同比增長18.12%。
隨著我國碳纖維行業(yè)相關(guān)技術(shù)不斷提升，在自主研發(fā)方面不斷突破，使得2017-2021年我國碳纖維產(chǎn)能不斷加大。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國碳纖維產(chǎn)能從2017年的2.55萬噸增長至3.94萬噸。
碳纖維行業(yè)受益于下游風電葉片、航空行業(yè)、汽車制造等市場的發(fā)展，我國碳纖維的需求也將能得到較好的釋放。“十四五”期間中國碳纖維需求量將保持15%以上的增長速度，到2026年中國碳纖維需求量將達到11.29萬噸左右。
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