美麗的松花江靜靜地在吉林市穿城流過，吉林也因此有著“北國江城”的美譽，但這座吉林省第二大城市的底色和氣質(zhì)里不止有秀美，還充滿了“硬核”風(fēng)——這里是我國碳纖維產(chǎn)業(yè)重要的集群地之一。在國產(chǎn)碳纖維過往的歷史發(fā)展進程中，吉林市真切地留下了濃墨重彩的一筆，至今，這里仍在相當(dāng)程度上引領(lǐng)著國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)向。

7月25日，吉林碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展論壇暨2019中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會年會在吉林市召開。

本次會議由中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會和吉林市人民政府聯(lián)合主辦，由吉林化纖集團有限責(zé)任公司、中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會、吉林碳谷碳纖維股份有限公司和吉林精功碳纖維有限公司共同承辦。會議對我國碳纖維產(chǎn)業(yè)近兩年取得的突出成績、大絲束碳纖維的發(fā)展新成果、國產(chǎn)碳纖維發(fā)力的特色應(yīng)用領(lǐng)域、如何推進碳纖維與下游應(yīng)用領(lǐng)域協(xié)調(diào)發(fā)展等話題進行了深入探討。

中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長、中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平，中國工程院院士蔣士成，中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會副會長賀燕麗，國家商務(wù)部產(chǎn)業(yè)安全與進出口管制局調(diào)研員彭毅，中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副秘書長、紡織之光科技教育基金會常務(wù)副理事長葉志民，中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技發(fā)展部副主任王玉萍，吉林市人民政府副市長謝義，吉林化纖集團有限責(zé)任公司董事長、總經(jīng)理宋德武等嘉賓，以及來自吉林市科技局、工信局的相關(guān)代表和來自國內(nèi)外碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、高等院校、科研院所的相關(guān)代表等300多人參加了會議。

行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活力空前

“幾年前，我覺得國產(chǎn)碳纖維行業(yè)的整體情緒仍不太高。但這兩年，行業(yè)發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了‘分水嶺’，特別是這次會議，大家的情緒比較高漲。這說明，國產(chǎn)碳纖維的技術(shù)水平提升，國產(chǎn)碳纖維得到了市場認(rèn)可。”端小平在會上發(fā)出的這番感慨，引起了大家的共鳴。

國產(chǎn)碳纖維行業(yè)這些年披荊斬棘一路發(fā)展而來，當(dāng)前從業(yè)者情緒高漲背后是因為有著堅實的成果支撐。

北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長、國家碳纖維工程技術(shù)研究中心主任徐樑華在會上介紹“十三五”期間國產(chǎn)碳纖維在技術(shù)進步、產(chǎn)業(yè)化水平等方面所取得的進步時特別強調(diào)：‘’這幾年，讓人興奮的是國產(chǎn)碳纖維企業(yè)的創(chuàng)新熱情高漲，企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活力空前，創(chuàng)新能力提升。尤其是今年以來，龍頭企業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)取得了空前的成果?！?br>
他介紹，今年，我國12K干噴濕法碳纖維的紡絲速度實現(xiàn)了500米/分鐘，3K濕法紡絲速度實現(xiàn)了300米/分鐘,25K~50K原絲及碳纖維實現(xiàn)千噸級制備，25K的240束原絲碳化速度達到12米/分鐘，25K的220束原絲碳化速度達到13.5米/分鐘。

這些技術(shù)基本都是由龍頭企業(yè)突破的。威海拓展纖維有限公司總經(jīng)理叢宗杰介紹，聚丙烯腈基碳纖維高效制備的技術(shù)研究成為我國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，其高效制備的三種技術(shù)途徑包括：提速（提高紡絲速度）、提束（增大纖維絲束）和單耗（降低單位成本）。在提速方面，威海拓展與北化聯(lián)合承擔(dān)的國內(nèi)干噴濕紡研制技術(shù)有了突破性進展，實現(xiàn)了500米/分鐘級紡絲速度的穩(wěn)定運行。威海拓展與北化聯(lián)合承擔(dān)的的濕法紡絲提速也有突破，“基于濕法紡絲工藝的高強PAN基碳纖維產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)”實現(xiàn)了多紡位300米/分鐘級紡絲速度的穩(wěn)定運行。這兩個項目總體技術(shù)都達到國際先進水平，已應(yīng)用于中高端復(fù)合材料領(lǐng)域，為高效制備奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，在國內(nèi)起到示范引領(lǐng)作用。

在技術(shù)創(chuàng)新之外，產(chǎn)業(yè)化水平目前也處于穩(wěn)定發(fā)展階段。業(yè)內(nèi)用“千噸俱樂部”概念來對此進行形象地描述，意思是龍頭企業(yè)擁有的單線產(chǎn)能為千噸級的碳纖維生產(chǎn)線。

“國產(chǎn)碳纖維真正的產(chǎn)業(yè)化體系已經(jīng)建立起來了?！毙鞓湃A指出，與“十三五”初期相比，目前，國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模變化不大，擁有的千噸線還是12條，其中，主要還是二甲基亞砜技術(shù)，其數(shù)量為8條，包括威海拓展的2條、中復(fù)神鷹碳纖維有限公司3條、江蘇恒神碳纖維有限公司的2條、中安信的1條。

有效產(chǎn)能釋放率也是衡量產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。會上，從多位嘉賓介紹的綜合情況看，雖然2018年我國碳纖維的生產(chǎn)能力為25000噸，但其中，有效產(chǎn)能約為15000噸，市場實際供應(yīng)約為9000噸。因此，如果按照有效產(chǎn)能來計算，2018年，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能釋放已經(jīng)達到60%。

“我們的產(chǎn)業(yè)化水平還是比較有亮光的。60%的產(chǎn)能釋放率，即便放在全球碳纖維領(lǐng)域也已經(jīng)不錯了?！毙鞓湃A說道。

應(yīng)用領(lǐng)域的拓展目前也取得了不俗成績。國產(chǎn)碳纖維目前在航空領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)了自主供應(yīng)保證，在航天領(lǐng)域也已實現(xiàn)了在多個型號裝備中的應(yīng)用。特別值得指出的是，濕法紡絲的T800碳纖維技術(shù)突破是我國研發(fā)出的“動靜”最大的碳纖維。在民品方面，以風(fēng)電葉片為代表的民用領(lǐng)域拓展得非?？欤瑢a(chǎn)碳纖維在民用領(lǐng)域的發(fā)展起到了良好的示范。

“如果說‘十二五’期間國產(chǎn)碳纖維企業(yè)的發(fā)展在很大程度上還要靠政策支持，那么‘十三五’期間，國產(chǎn)碳纖維企業(yè)的發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期，這說明國產(chǎn)碳纖維企業(yè)的‘造血’功能得到提升，已經(jīng)基本做到了引導(dǎo)和滿足市場需求的自主研發(fā)。”徐樑華強調(diào)。

端小平則從另一個角度對國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)目前的發(fā)展情況提出幾點思考，那就是行業(yè)周期和成熟度。他以滌綸行業(yè)為例指出，國內(nèi)滌綸行業(yè)到發(fā)展到基本成熟，基本用了30年，每10年會有一個周期，會有規(guī)模比較大的一次整合，促進這種整合和變化背后的原因包括技術(shù)進步、金融危機等因素。如果以目前已經(jīng)發(fā)展得比較成熟的滌綸行業(yè)走過的歷程作為參照會發(fā)現(xiàn)，過去30年間，我國滌綸行業(yè)大致經(jīng)歷過3次大的整合和變化，結(jié)果是發(fā)生企業(yè)并購重組，有的企業(yè)破產(chǎn)，也有新進入者出現(xiàn)。

端小平指出，碳纖維技術(shù)難度大，但是社會整體技術(shù)進步是加速度的，所以仍然可以假設(shè)國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)基本成熟需要30年，如果從2005~2007年開始算起，目前距離2035年~2037年還有16~18年時間。目前，國產(chǎn)碳纖維行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了一次調(diào)整，已經(jīng)有出局的企業(yè)，本輪調(diào)整基本接近尾聲，距離2035年~2037年產(chǎn)業(yè)步入成熟發(fā)展期已經(jīng)大約走過了40%的路程。在此過程中，機遇和挑戰(zhàn)并存。

大絲束碳纖維“魅力”四射

發(fā)展大絲束是碳纖維低成本化的成熟、有效途徑之一。近幾年，隨著全球風(fēng)電等行業(yè)的快速發(fā)展，對低成本碳纖維復(fù)合材料的需求逐年擴大。在此背景下，國外主要的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)都將大絲束碳纖維作為未來發(fā)展的重點方向之一。目前，中國具備生產(chǎn)大絲束碳纖維能力的主要廠家有：臺塑、藍星、吉林化纖、吉林精功、上海石化、威海拓展，主要產(chǎn)品為T300-24K/48K。

吉林化纖集團就是我國成功攻克大絲束碳纖維制備技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)。就在本次會議召開的前一天，該集團的大絲束項目傳出了一個好消息。

7月24日, 中國紡織工業(yè)聯(lián)合會在吉林市組織召開了由吉林碳谷碳纖維股份有限公司、吉林精功碳纖維有限公司和長春工業(yè)大學(xué)共同承擔(dān)的中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技指導(dǎo)性項目“25K~50K聚丙烯腈基原絲及碳纖維關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”鑒定會。鑒定委員會一致同意通過鑒定，認(rèn)為項目總體技術(shù)達到國際先進水平。

據(jù)介紹，該項目形成年產(chǎn)16000噸大絲束碳纖維原絲及年產(chǎn)4000噸大絲束碳纖維生產(chǎn)能力，生產(chǎn)運行安全穩(wěn)定，其產(chǎn)品性能與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)，已廣泛應(yīng)用于風(fēng)電葉片、建筑補強、軌道交通及體育休閑用品等領(lǐng)域，具有良好的經(jīng)濟及社會效益。

項目研發(fā)出大絲束碳纖維（25K-50K）產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)及關(guān)鍵裝備，采用自主研發(fā)的非金屬離子無機氧化還原引發(fā)體系，研制出適合于制備大絲束碳纖維原絲的高品質(zhì)聚丙烯腈；研發(fā)出制備均質(zhì)結(jié)構(gòu)原絲的DMAC濕法兩步法紡絲技術(shù)，實現(xiàn)了單線5000噸級25K-50K原絲穩(wěn)定生產(chǎn)；研發(fā)出預(yù)氧化過程大絲束纖維恒定張力控制技術(shù)，結(jié)合溫度智能控制及自動除焦工藝，實現(xiàn)單線2000噸級25K-50K碳纖維穩(wěn)定生產(chǎn)。項目具有自主知識產(chǎn)權(quán)，申請專利3件。

吉林化纖集團公司董事長、總經(jīng)理宋德武在接受記者采訪時表示：“項目通過鑒定，標(biāo)志著我國25K~50K大絲束碳纖維真正形成了工業(yè)化和市場化，也標(biāo)志著吉林化纖10多年的碳纖維研發(fā)和攻關(guān)取得了實質(zhì)性進步。這一年多來，25K、48K等產(chǎn)品在下游客戶應(yīng)用和制品性能檢測方面都取得了較好的效果?！?br>
宋德武進一步表示，產(chǎn)品性能穩(wěn)定和差別化生產(chǎn)、經(jīng)濟性和高效性都是大絲束發(fā)展的方向和目的，能真正體現(xiàn)出低成本、通用化、高品質(zhì)的大絲束碳纖維獨特的優(yōu)勢。下一步，在繼續(xù)保持產(chǎn)品性能穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，吉林化纖集團將繼續(xù)與下游的應(yīng)用和設(shè)計廠商緊密結(jié)合，推動大絲束碳纖維產(chǎn)別化發(fā)展。

特別值得指出的是，吉林化纖集團生產(chǎn)的大絲束碳纖維目前已在風(fēng)電領(lǐng)域成功打開了應(yīng)用市場。據(jù)介紹，威海拓展和吉林化纖集團、吉林精功形成戰(zhàn)略合作伙伴，合作驗證大絲束碳纖維在風(fēng)電碳梁上的應(yīng)用，目前已實現(xiàn)了24K碳纖維千噸級批量生產(chǎn)及應(yīng)用。

記者在吉林精功碳纖維有限公司的碳化車間看見，四五米高的設(shè)備整齊排列，整個車間的工藝流程包括放絲、預(yù)氧化、低溫碳化、高溫碳化等。銀色的碳化爐整齊排列在一起非常壯觀，里面的產(chǎn)品經(jīng)受著需要的高溫，發(fā)生著神奇的變化，碳化爐則是碳化的關(guān)鍵裝備，碳化則是形成碳絲的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“我們購買的一部分大絲束碳纖維，就是這條線上生產(chǎn)出來的。”指著碳化線，威海拓展的一名代表說道。

據(jù)介紹，2018年，低風(fēng)速風(fēng)場和海上風(fēng)電共同推進了葉片的大型化發(fā)展。隨著葉片長度的增加，只有碳纖維能夠既降低葉片質(zhì)量，又提高葉片的剛度，這進一步推動大絲束碳纖維在風(fēng)電領(lǐng)域持續(xù)高速增長，到2020年預(yù)計超過25000噸。碳纖維主要應(yīng)用在風(fēng)電葉片的主要受力的關(guān)鍵部位——碳梁,與玻璃鋼葉片比較可減重12%，但具有更高的剛度和耐疲勞性，且具有更低的運輸安裝成本及維修成本，能夠延長風(fēng)機使用壽命。

2018年，中國風(fēng)電葉片消耗24K以上碳纖維約7000噸。也正是由于風(fēng)電葉片市場的需求帶動，2018年，我國的兩大碳纖維集群地山東和江蘇對大絲束碳纖維的消耗量位列前兩名，從而讓長期排名第一的廣東省排到了第三名。

“這幾年，受風(fēng)電巨頭維斯塔斯的強勁驅(qū)動，風(fēng)電葉片對碳纖維需求量迅猛增長。隨著大絲束碳纖維成本及價格的不斷下降，以體育器材、風(fēng)電葉片、汽車、壓力容器為目標(biāo)市場的大絲束碳纖維已經(jīng)步入發(fā)展的快車道?！奔志μ祭w維有限公司總經(jīng)理莊海林說道。

產(chǎn)業(yè)重地吉林潛力無限

本次會議在吉林市召開，使“東道主”的碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況備受關(guān)注。

據(jù)介紹，上世紀(jì)70年代，吉林炭素廠就建成了國內(nèi)最早的碳化生產(chǎn)線，并成為全國第一個特供碳纖維定點生產(chǎn)企業(yè)。中油吉林石化公司也是國內(nèi)最早生產(chǎn)碳纖維原絲及碳絲的企業(yè)之一，開發(fā)出國內(nèi)第一套生產(chǎn)碳纖維原絲的生產(chǎn)技術(shù)。自2010年吉林市被科技部認(rèn)定為全國唯一的國家級碳纖維高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地以來，吉林市碳纖維產(chǎn)業(yè)步入發(fā)展快車道，在研發(fā)生產(chǎn)及下游應(yīng)用上全面開花。

從原料角度看，吉林市是全國最大的丙烯腈生產(chǎn)基地，中油吉林石化丙烯腈目前已形成43萬噸/年的產(chǎn)能，可為PAN基碳纖維生產(chǎn)提供充足的原料支撐。從能源角度看，吉林市水電充沛，火電發(fā)達，總電力容量為440萬千瓦，可為碳纖維生產(chǎn)提供充足的電力資源。從產(chǎn)業(yè)集聚角度看，吉林市碳纖維產(chǎn)業(yè)基地始建于2009年，占地面積2.8平方公里，目前又在吉林經(jīng)開北區(qū)規(guī)劃了11.2平方公里土地，用于碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

同時，吉林市還成立了專門的碳纖維產(chǎn)業(yè)推進領(lǐng)導(dǎo)小組。該小組可以協(xié)調(diào)市發(fā)改、工信、科技、財政等14個部門解決相關(guān)問題，能夠形成合力推進碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在碳纖維企業(yè)普遍關(guān)心的電費方面，吉林市把碳纖維企業(yè)的用電價格降到0.3元/度，并對落地項目給予企業(yè)200萬元~1000萬元獎勵，2018年兌現(xiàn)電價補貼資金2789萬元。

在多種綜合要素的有力支撐下，吉林市目前已形成了碳纖維產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；⒓夯l(fā)展態(tài)勢，擁有“丙烯-丙烯腈-聚丙烯腈基碳纖維原絲-碳纖維-碳纖維下游制品”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，成為我國碳纖維產(chǎn)業(yè)重要集聚地之一。

目前，吉林市有20多家企業(yè)從事碳纖維原絲、碳絲及碳纖維制品研發(fā)及生產(chǎn)。碳纖維原絲產(chǎn)能達到16000噸，為全國最大，產(chǎn)品規(guī)格涵蓋1K、3K、6K、12K、24K、25K、48K，碳絲產(chǎn)能達到5400噸，在全國排名第二，其48K大絲束碳纖維實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。其中，吉林碳谷碳纖維股份有限公司的碳纖維原絲產(chǎn)能及市場占有率、吉林精功碳絲單線產(chǎn)能、吉林聯(lián)科特種石墨材料有限公司的碳纖維硬質(zhì)復(fù)合碳?xì)之a(chǎn)能均排名國內(nèi)前列。

在應(yīng)用方面，吉林市的汽車座椅靠背制品進入一汽大眾配套體系，光伏行業(yè)保溫材料應(yīng)用走在全國前列。航天材料部件、硬質(zhì)復(fù)合碳?xì)?、加熱制品、無人機等已形成批量生產(chǎn)。

據(jù)吉林市科技局副局長宋家升介紹，長春長光宇航復(fù)合材料有限公司研制的空間相機復(fù)合材料機身結(jié)構(gòu)、導(dǎo)彈彈體結(jié)構(gòu)用復(fù)合材料艙段等產(chǎn)品處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，研制的先進復(fù)合材料衛(wèi)星結(jié)構(gòu)、火箭整流罩等產(chǎn)品處于國內(nèi)先進水平。

“吉林市碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異、前景無限。當(dāng)前，吉林市正處在轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，著眼于實現(xiàn)老工業(yè)城市全面振興、全方位振興，我們提出改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的同時，大力發(fā)展以碳纖維為主的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，全力打造碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈，進一步推動碳纖維產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)模化、集群化、鏈?zhǔn)交l(fā)展?！敝x義的這番話，讓我們看到了吉林市作為國產(chǎn)碳纖維重要產(chǎn)業(yè)集群地未來的無限發(fā)展?jié)摿Α?br>
而只有每個集群地的活力都盡情迸發(fā)，潛力都能被盡情挖掘，才能使國產(chǎn)碳纖維在邁向產(chǎn)業(yè)成熟發(fā)展階段的后半段歷程中走得更穩(wěn)當(dāng)、更順暢，也更有信心。

“未來，碳纖維可能會出現(xiàn)我們之前沒想到的應(yīng)用領(lǐng)域。我國碳纖維行業(yè)要‘不忘初心，牢記使命’，打造世界一流的碳纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)，突破產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及材料，為國民經(jīng)濟和國家重大工程建設(shè)建功立業(yè)。”端小平說。