日前有消息稱，在即將于下月發(fā)布的新材料十二五規(guī)劃中，國(guó)家將力挺高性能復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是重點(diǎn)提升碳纖維、芳綸等高性能纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展水平。但是從目前中國(guó)的碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，盡管碳纖維是國(guó)家十二五新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的重點(diǎn)突破產(chǎn)業(yè)，將碳纖維納入國(guó)家十二五發(fā)展規(guī)劃中，會(huì)給中國(guó)的碳纖維產(chǎn)業(yè)帶來(lái)難得的產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)機(jī)，但是中國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)在技術(shù)上的短板，決定了要突破美國(guó)、日本等碳纖維技術(shù)強(qiáng)國(guó)的技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研發(fā)突破，也絕非易事，即便實(shí)現(xiàn)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的突破，打破美國(guó)、日本等國(guó)的技術(shù)壟斷，也仍將會(huì)面臨美國(guó)、日本等現(xiàn)今世界最為強(qiáng)大的七大碳纖維生產(chǎn)商的競(jìng)爭(zhēng)，在這個(gè)進(jìn)口替代市場(chǎng)中，能獲益多少，尚未可知。這些不確定性或?qū)⑹沟锰祭w維產(chǎn)業(yè)的政策利好難以掀起太大的“浪花”，碳纖維更是難以引領(lǐng)新材料行情。
中國(guó)碳纖維或?qū)⒂瓉?lái)政策扶持黃金發(fā)展期
碳纖維是由一種含碳量在95%以上的新型纖維材料，它是用一些含碳的有機(jī)纖維，如腈綸絲、瀝青及粘膠纖維等做原料，跟塑料樹(shù)脂結(jié)合在一起，放在惰性氣體中，經(jīng)碳化而成的新型纖維材料，其物理性能具有強(qiáng)度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，可以稱之為新材料之王。目前，碳纖維被廣泛的應(yīng)用于建筑、化工、汽車及機(jī)械制造、航空航天、風(fēng)電設(shè)備、紡織服裝、體育休閑等領(lǐng)域。其中，航空航天碳纖維消費(fèi)量約占20%，體育休閑用品約占21%，各類工業(yè)產(chǎn)業(yè)約占58%左右。
碳纖維根據(jù)基礎(chǔ)原料不同可以分為三類：以聚丙烯腈(PAN)為原料高溫碳化形成的碳纖維為PAN基碳纖維；以瀝青為原料高溫碳化形成的碳纖維為瀝青基碳纖維；以粘膠纖維原料高溫碳化形成的碳纖維為粘膠基碳纖維。其中，由于PAN基的碳纖維在強(qiáng)度上要優(yōu)于瀝青基、粘膠基碳纖維，在目前全球的碳纖維生產(chǎn)中占有90%的比例。
國(guó)際上PAN基碳纖維的生產(chǎn)，實(shí)際上從上世紀(jì)60年代開(kāi)始起步，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，其生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)成熟。起初，PAN基碳纖維主要用于軍工和宇航，經(jīng)過(guò)40余年的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域正在向工業(yè)領(lǐng)域和普通民用領(lǐng)域擴(kuò)大。
而隨著PAN基碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，PAN基碳纖維的生產(chǎn)供應(yīng)及市場(chǎng)需求均呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
據(jù)研究，PAN基碳纖維2002年的全球需求約1.17萬(wàn)噸，2003年約為1.99萬(wàn)噸，到2006年全球的PAN基碳纖維消費(fèi)量達(dá)到了約2.2萬(wàn)噸，2007年達(dá)到約2.726萬(wàn)噸,2008年達(dá)到約3.09萬(wàn)噸，2010年約為3.2萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)到2014年將超過(guò)7.5萬(wàn)噸，到2018年碳纖維的需求量或?qū)⑦_(dá)到11萬(wàn)噸。而在生產(chǎn)供應(yīng)上，2003年產(chǎn)量約1.99萬(wàn)噸，當(dāng)年基本供需平衡；但2008的產(chǎn)量?jī)H約2.51萬(wàn)噸，而2010年的碳纖維供應(yīng)總量也僅約為3萬(wàn)噸左右。可以說(shuō)，碳纖維目前仍存在供需的缺口。
但是從目前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，2005年世界的碳纖維總產(chǎn)能為3.37萬(wàn)噸/年、2006年為4.16萬(wàn)噸/年，2008年達(dá)到了6.19萬(wàn)噸/年，而在2009年全球7大碳纖維制造商——東麗、東邦、三菱麗陽(yáng)、SGL、Hexcel、Cytec和Zoltek，已宣布計(jì)劃在未來(lái)3～5年擴(kuò)產(chǎn)78%。而根據(jù)2010美國(guó)碳纖維會(huì)議最新數(shù)據(jù)，2010年將新增碳纖維的設(shè)計(jì)產(chǎn)能為55950 噸，預(yù)計(jì)到2014年全球碳纖維產(chǎn)能或?qū)⑦_(dá)到約12萬(wàn)噸。如若按照目前50%－70%的產(chǎn)能利用率計(jì)算，2010年，碳纖維供需基本平衡，2014年也仍將有可能會(huì)出現(xiàn)供給缺口，但若產(chǎn)能利用率提高，供過(guò)于求的可能性較大。因此，雖然短期看來(lái)碳纖維會(huì)供不應(yīng)求，但到2014年供應(yīng)可能會(huì)超過(guò)需求。
中國(guó)碳纖維的研發(fā)也開(kāi)始于上世紀(jì)60年代，起初也是為了發(fā)展航空航天及軍工工業(yè)而建立起來(lái)的配套工業(yè)。但隨著改革開(kāi)放之后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)的碳纖維需求也不斷的加大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1996年中國(guó)的碳纖維需求量為580噸，但到了2002年消費(fèi)量達(dá)2235噸，到了2006年需求量突破了3000噸，2010年全年的消費(fèi)量約為5800噸，而目前更有預(yù)測(cè)稱，到了2012年中國(guó)市場(chǎng)的碳纖維需求或?qū)⑦_(dá)到1萬(wàn)噸。
但實(shí)際上，2006年中國(guó)的國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)量?jī)H約為40噸，2010年的年產(chǎn)量也不足100噸。中國(guó)的碳纖維需求對(duì)外依存度高達(dá)90%左右。因此，對(duì)于中國(guó)的碳纖維產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，如若能實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)化大生產(chǎn)，如果按照目前碳纖維國(guó)際價(jià)格約60—80萬(wàn)元/噸計(jì)算，需求量1萬(wàn)噸，90%的對(duì)外依存度，或?qū)a(chǎn)生約50—70億元的進(jìn)口替代市場(chǎng)，如果考慮產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)，或?qū)⑿纬缮习賰|元的產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)。
因此，此次明確將碳纖維作為新材料重點(diǎn)方向納入國(guó)家新材料十二五規(guī)劃，或?qū)⒔o碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，迎來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時(shí)期。
技術(shù)短板或使碳纖維難以引領(lǐng)新材料行情
但是，我們也不得不需要正視的是，由于碳纖維生產(chǎn)工藝復(fù)雜、技術(shù)含量高，加之政治因素限制技術(shù)和設(shè)備等引進(jìn)，目前全球碳纖維技術(shù)和生產(chǎn)仍主要控制在日本和美國(guó)手中。
目前，全球可實(shí)現(xiàn)碳纖維產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家和地區(qū)不足20 個(gè)；規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)不超過(guò)12 家。日本東麗、日本東邦、美國(guó)卓爾泰克、日本三菱麗陽(yáng)是全球碳纖維產(chǎn)能排名前四的生產(chǎn)商，這四家分別占全球碳纖維總產(chǎn)能的23.4%、17.1%、14.3%和10.3%。
盡管中國(guó)對(duì)碳纖維的研究也開(kāi)始于20世紀(jì)60年代，80年代開(kāi)始研究高強(qiáng)型碳纖維。