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我國碳纖維技術現狀和思考
2011-11-11 來源:中國聚合物網
關鍵詞:碳纖維 技術 現狀

   碳纖維作為戰略性新興產業中的重要產品正受到越來越多的關注,國內碳纖維生產線建設也異常熱鬧,一片紅火。目前,我國碳纖維生產企業已近30家,除了民營企業,中石油、中石化、中化工、中鋼鐵、中國建材、首鋼國際等大型國企都已介入,而且都是大手筆。截至目前,我國已建和擬在建的碳纖維產能已達到7萬~8萬噸/年,其中建成的產能為5000噸。然而,去年的產量只有千噸左右,部分產品質量水平連T300級都達不到,國內市場每年8000~9000噸的需求量大部分要依靠進口。在大量生產線出現“趴窩”現象的背后,反映了我國碳纖維目前真實的技術現狀。

    1959年,日本發明了用聚丙烯腈為原絲加張力牽伸制造碳纖維的方法。目前,日本東麗公司的系列化聚丙烯腈基碳纖維最具代表性,其產品主要分為T、M、MJ三個系列,每個系列又有不同型號,遠遠領先于世界平均水平。日本在1984年就生產出了T700級產品,此外,國外單線最大產能已達1800噸(12k),生產效率高。

    我國碳纖維生產的研究始于1962年,起步不晚,但長期以來未取得實質性進展。近年的攻關,我國在一些碳纖維應用領域已經不再受制于人,但整體技術水平仍然相對落后。由于碳纖維技術被日本、美國等專利覆蓋,我國企業缺乏核心自主知識產權的技術支撐,尚未全面掌握完整的碳纖維核心關鍵技術,高性能碳纖維基本處于空白。目前,國內只有相當于或者次于T300級碳纖維的產品,T700級碳纖維尚處于工程化研究階段,T800、MJ系列碳纖維尚在攻關。國內以3K(3000根)、12K的T300級碳纖維為主打產品,許多低端產品毛絲多,性能指標不穩定,通用性差。千噸級碳纖維生產線的投資在4億元左右,如果技術始終不能過關,項目投資有可能會打水漂,因此當務之急是提高碳纖維技術水平。目前國內技術水平高的碳纖維企業也有幾家,但由于沒有形成規模優勢,同等質量產品的價格遠高于國外,因此成本差異很大,導致我國碳纖維產品沒有市場競爭力。據了解,日本東麗T700級碳纖維的成本與國內T300級的成本相當。

    近年來,碳纖維產業風行,有技術背景的和沒有技術背景的都在上項目。有技術上項目可以理解,但沒技術怎么上呢?多數企業采用的是“挖人戰術”,師出同門,技術水平和工藝路線處于同一檔次的項目在低水平重復建設。引進的洋技術由于相關設備及配套技術的缺失,改造后多數都難以開花結果。上世紀80年代我國就曾從英國RK公司引進大絲束預氧化爐和炭化爐,結果兩套設備均未能正常運轉,所謂的外國專家也無能為力,引進單位有苦難言,十幾年后,當初的設備都當廢鐵賣了。另據了解,上世紀末期,安徽華皖碳纖維有限公司從英國引進了200噸/年聚丙烯腈基碳纖維及500噸/年原絲生產線,經過近十年建設,耗資3億多,但始終未能正常運轉,最終宣布破產,后來生產線被廉價賣給了中國首鋼國際貿易工程公司,目前仍在改造中。實踐證明,無論從政治角度還是商業角度,技術水平較高的國外碳纖維公司都不可能向我國轉讓技術或出售設備;即使同意轉讓技術、出售設備的大多是一些小公司,其技術水平無先進性可言。所以引進技術一定要找準合作方,并加大相關配套技術的研發。當前國內企業研發大多各自為戰、相互封鎖,投在該領域的人力、物力不少,但資源沒有得到有序、合理的配置,缺少一種鼓勵技術研發的機制。

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