碳纖維已列入《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》重大工程。中國碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于初級階段，把碳纖維列入重點(diǎn)工程，有助于激發(fā)政府和企業(yè)的投資熱情，加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如果預(yù)定目標(biāo)能夠全部實(shí)現(xiàn)，則中國碳纖維產(chǎn)業(yè)將成功起步。
應(yīng)用極具潛力
碳纖維工程提出的目標(biāo)是，到2015年，碳纖維產(chǎn)能達(dá)到1.2萬噸，基本滿足航空航天、風(fēng)力發(fā)電、運(yùn)輸裝備等需求。當(dāng)前國內(nèi)碳纖維應(yīng)用除軍工外，主要集中在熱場保溫、剎車片、體育休閑、建筑等領(lǐng)域。未來碳纖維用量增加部分將主要集中在風(fēng)電葉片、高壓輸電纜芯和汽車領(lǐng)域。
據(jù)介紹，55米以上風(fēng)電葉片的關(guān)鍵部位必須要用碳纖維復(fù)合材料，特別是海上風(fēng)力發(fā)電全部是大功率的，粗略估計(jì)，一組葉片需要用碳纖維復(fù)合材料幾百到1200千克。
高壓輸電方面碳纖維主要是用來生產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料纜芯，可有效減少輸電線下垂產(chǎn)生渦流導(dǎo)致的電流損耗，降低塔架密度和強(qiáng)度，目前已進(jìn)行了幾萬千米的掛網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，效果非常不錯，碳纖維用量約70千克/千米。據(jù)悉，未來中國每年新增輸電線路100萬千米，老化改造線路約20萬千米，并且這個數(shù)字還在不斷增加。
在汽車方面，汽車工業(yè)正面臨資源和環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，推進(jìn)汽車輕量化以降低油耗是汽車工業(yè)發(fā)展的主題，而碳纖維復(fù)材是理想的以塑代鋼材料。
設(shè)備攻關(guān)勢在必行
由于技術(shù)不過關(guān)，中國很多碳纖維裝置出現(xiàn)“趴窩”現(xiàn)象。碳纖維制備過程分為聚合、紡絲、預(yù)氧化、炭化和表面處理等多道工序，無論是工藝技術(shù)還是設(shè)備開發(fā)以及配套材料，只要有一項(xiàng)跟不上研制和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，就會影響到碳纖維產(chǎn)業(yè)。
目前，只有少數(shù)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了全流程的國產(chǎn)化，但質(zhì)量尚待考察，大部分碳纖維裝置的關(guān)鍵設(shè)備還是依賴進(jìn)口。但像預(yù)氧化爐、碳化爐等關(guān)鍵設(shè)備，因?yàn)閲馐冀K對我們“設(shè)卡”，依靠進(jìn)口則隨時面臨“禁運(yùn)”風(fēng)險。跟進(jìn)口設(shè)備相比，國產(chǎn)設(shè)備在溫度、張力等精度控制方面還有一定差距，導(dǎo)致產(chǎn)品不勻率上升，生產(chǎn)效率也難以提高。所以，碳纖維工程中將這些列入重要研發(fā)內(nèi)容非常有必要，這些設(shè)備的攻關(guān)勢在必行。
此外，碳纖維制備用油劑和上漿劑等關(guān)鍵原料的開發(fā)也同樣必要，這些原料目前在中國還處于研發(fā)階段，不能滿足生產(chǎn)需求。