碳纖維及高性能復合材料國產(chǎn)化路有多遠？
今年我國**啟動和實施的大飛機重大專項整體配套項目中，包括了碳纖維在內(nèi)的諸多化工新材料項目，隨著以該專項為代表的國內(nèi)各領域?qū)μ祭w維產(chǎn)品的需求增加，許多碳纖維研究項目或千噸級產(chǎn)業(yè)化項目紛紛啟動。然而由于我國碳纖維行業(yè)缺乏具有自主知識產(chǎn)權的核心產(chǎn)業(yè)化技術，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不會一蹴而就。記者近日來到今年正式組建的陜西省高性能碳纖維制造及應用工程研究中心，對國內(nèi)碳纖維的技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進展進行了采訪。

發(fā)展契機已到

碳纖維復合材料因其獨特、**的理化性能，廣泛應用在火箭、導彈和高速飛行器等航空航天業(yè)，以及化工機械、交通工具、體育器械、紡織及*學領域。比如采用碳纖維與塑料制成的復合材料制造的飛機以及衛(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，動力消耗少，可節(jié)約大量燃料。

據(jù)報道，航天飛行器的重量每減少1千克，就可使運載火箭減輕500千克。去年面世的超大型飛機A380，復合材料的比重已達23%。預計將于2010年問世的A350超寬客機，其高性能輕質(zhì)結(jié)構將達62%，成為空客公司**架全復合材料機翼飛機。輕質(zhì)“外衣”不僅能有效克服自重與**的矛盾，還能大幅降低飛機能耗。以A380為例，其首架飛機每位乘客的百千米油耗不到3升，而A350的百千米油耗預計只有2.5升/人，幾乎可以跟現(xiàn)在的小汽車媲美。

今年國內(nèi)“兩會”上，溫**總理在《政府工作報告》中明確指出，2008年中國將**啟動和實施大飛機重大專項，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。

缺乏核心技術

由于碳纖維神秘的面紗尚未揭開，人們現(xiàn)在還不能直接用碳或石墨來制取，只能采用一些含碳的有機纖維（如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等）為原料，將有機纖維跟塑料樹脂結(jié)合在一起炭化制得碳纖維。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**碳纖維產(chǎn)能約3.5萬噸，我國市場年需求量6500噸左右，屬于碳纖維消費大國。但我國碳纖維2007年產(chǎn)能僅200噸左右，而且主要是低性能產(chǎn)品，沒有形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)，絕大部分依賴進口，價格非常昂貴，比如標準型T300市場價格曾高達4000~5000元/千克。由于缺少具有自主知識產(chǎn)權的技術支撐，國內(nèi)企業(yè)目前尚未掌握完整的碳纖維核心關鍵技術。我國碳纖維的質(zhì)量、技術和生產(chǎn)規(guī)模與國外差距很大，其中高性能碳纖維技術更是被西方國家壟斷和封鎖。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，從技術研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化難度更大，因此碳纖維要真正實現(xiàn)國產(chǎn)化需要一個漫長的過程。由于市場短缺，近年來國內(nèi)出現(xiàn)了“碳纖維熱”，眾多科研院所和企業(yè)紛紛啟動了碳纖維研究或千噸級產(chǎn)業(yè)化項目。但專家指出，雖然當前國內(nèi)市場對碳纖維產(chǎn)品需求較大，但盲目發(fā)展存在很大風險，這些千噸級項目實施幾年以后市場出現(xiàn)過剩將成為必然。

國產(chǎn)化是關鍵

記者了解到，國家發(fā)展改革委于2008~2009年組織實施高性能纖維復合材料高技術產(chǎn)業(yè)化專項，重點支持碳纖維、芳綸纖維、高強聚乙烯纖維及其高性能復合材料的生產(chǎn)技術及關鍵裝備的產(chǎn)業(yè)化示范，以滿足國民經(jīng)濟以及航空航天等高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，培育一批具有**競爭力的龍頭企業(yè)。

在高性能碳纖維復合材料項目中，國家將重點支持千噸級高性能碳纖維和聚丙烯腈原絲生產(chǎn)工藝技術，預氧化爐、碳化爐等大型關鍵設備制造，紡絲油劑、碳纖維上漿劑、預浸料等重要輔助材料開發(fā)，以及高性能樹脂基體材料開發(fā)、高性能碳纖維復合材料應用技術的產(chǎn)業(yè)化等；制定和完善高性能碳纖維生產(chǎn)、產(chǎn)品和應用的相關標準。

要真正實現(xiàn)這一目標，業(yè)內(nèi)專家建議，我國應加強規(guī)劃引導、整合，積極開展多學科交叉研究，聯(lián)合攻關碳纖維技術，把PAN原絲研發(fā)放在首位，堅持產(chǎn)業(yè)化和研發(fā)兩條戰(zhàn)線布局，在國產(chǎn)碳纖維的核心關鍵技術和裝備上有所突破。材料、化工、裝備等領域應抓住建造國產(chǎn)大飛機的契機，建立符合**規(guī)范的中國碳纖維標準和技術體系，為將來國產(chǎn)大飛機應用做好準備。