碳纤维：希冀产业成功起步

　　应用推广极具潜力

　　碳纤维工程提出的目标是，到2015年，碳纤维产能达到1.2万吨，基本满足航空航天、风力发电、运输装备等需求。李克健认为，在2015年产能达到1.2万吨，这个目标实现难度不大，因为目前建成产能已接近1万吨。如果2015年能达到1.2万吨的产能水平，则基本能满足需求。当前国内碳纤维应用除军工外，主要集中在热场保温、刹车片、体育休闲、建筑等领域。李克健说：“未来碳纤维用量增加部分将主要集中在风电叶片、高压输电缆芯和汽车领域。”

　　据李克健介绍，55米以上风电叶片的关键部位必须要用碳纤维复合材料，特别是海上风力发电全部是大功率的，粗略估计，一组叶片需要用碳纤维复合材料几百到1200千克。高压输电方面碳纤维主要是用来生产碳纤维复合材料缆芯，可有效减少输电线下垂产生涡流导致的电流损耗，降低塔架密度和强度，目前已进行了几万千米的挂网实验，效果非常不错，碳纤维用量约70千克/千米。据悉，未来我国每年新增输电线路100万千米，老化改造线路约20万千米，并且这个数字还在不断增加。

　　在汽车方面，汽车工业正面临资源和环境的严峻挑战，推进汽车轻量化以降低油耗是汽车工业发展的主题，而碳纤维复材是理想的以塑代钢材料。

　　设备攻关势在必行

　　不过，李克健对1.2万吨年产能到底有多少能变成产量表示担忧。他介绍说，由于技术不过关，我国很多碳纤维装置出现“趴窝”现象。碳纤维制备过程分为聚合、纺丝、预氧化、炭化和表面处理等多道工序，无论是工艺技术还是设备开发以及配套材料，只要有一项跟不上研制和产业化进程，就会最终影响到碳纤维产业。

　　目前，只有少数企业实现了全流程的国产化，但质量如何尚待考察，大部分碳纤维装置的关键设备还是依赖进口。但像预氧化炉、碳化炉等关键设备，因为国外始终对我们“设卡”，依靠进口则随时面临“禁运”风险。不过，跟进口设备相比，国产设备在温度、气氛、张力等精度控制方面还有一定差距，导致产品不匀率上升，生产效率也难以提高。所以，碳纤维工程中将这些列入重要研发内容非常有必要，这些设备的攻关势在必行。他说：“这些关键设备一旦开发成功，不但可以满足国内需求，还可以出口，形成一个产业，可谓一举两得。”此外，碳纤维制备用油剂和上浆剂等关键原料的开发也同样必要，这些原料目前在我国还处于研发阶段，不能满足生产需求。

　　降低成本两条途径

　　对于碳纤维工程中提出的低成本化和高端创新示范的目标，李克健指出，低成本是提升碳纤维竞争力和应用推广的关键。目前12K的碳纤维产品，国外产品的售价在150～220元/千克，国内以此价格出售难有利润可言，甚至赔本。

　　对此他给出了两条降低成本的建议，一是提高生产效率，同等规模的生产线，我国每小时产量仅为国外的1/3。同样的投入，产出差别却很大，售价自然难降低。二是探索原材料多元化。目前我国商业化的碳纤维生产原料几乎都是聚丙烯腈基（PAN），其原料丙烯腈属于危化产品，成本比较高。未来可以在沥青基、黏胶基和木质素基等方面加大开发，通过原料多元化来降低成本，目前已有一些企业涉足该领域。

　　此外，降低能耗也非常关键，目前生产1吨碳纤维耗电高达3万～4万千瓦时，国外的能耗数据尚不明确，但是这方面应该有潜力可挖。

　　产品开发着眼高端

　　李克健强调：“碳纤维开发必须要着眼高端，目前高端玻璃纤维的综合性能已经接近T300级碳纤维，日本已经开始淘汰T300，我们再在低端产品上耗费精力没有意义。而且碳纤维下游应用领域，很多工艺设备都是从国外引进，如风力叶片、电缆芯、建筑补强等，应用要求起点比较高，这也促使我们只能往高处走。”

　　在过去的几十年中，碳纤维攻关一直备受各方关注，但成效却并不明显。目前我国碳纤维生产企业有30多家，大部分属于低水平重复建设，技术并不过关；规划产能高达7万～8万吨/年，实际产量却仅有2000吨左右，大部分尚达不到T300水平，不能满足高技术产品要求，故销路不畅，每年还要进口约6000～7000吨。

　　为避免重蹈覆辙，李克健呼吁：“新兴产业发展需要在政府指导下有序进行。国家提出的碳纤维发展方向非常正确，但要避免企业投政府所好而盲目上项目。希望相关部门做好论证和监督工作，避免把碳纤维当成‘政绩工程’、‘面子工程’。”