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我国碳纤维如何崛起

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我国碳纤维如何崛起

发布日期:2022-09-22 作者:网络 点击:

我国碳纤维又实现了新的突破。8月15日,由上海石化主导建设的国内大丝束碳纤维生产线,实现了中期交工。值得注意的是,这条生产线上的设备全可都是纯国产,它生产出来碳纤维的含碳量超过95%,比常规的90%碳含量,还要高出5%,属于高性能碳纤维。

要知道碳纤维可是一种高性能的材料,它可以应用航天、军工、赛车等高端领域,比如美国的隐形B2飞机的机身上就用了50%的碳纤维复合材料,除此之外还有波音和空客等飞机上也有类似的材料。

但就是这么重要的材料,我们以前却基本依赖进口,在2014年以前,国内碳纤维市场需求将近2万吨,可其中国产碳纤维的产量占比,却几乎可以忽略不计。尤其是大丝束碳纤维更加紧缺,在2019年的时候,国内大丝束碳纤维需求量有1.4万吨,但是这里面国产却仅占0.1万吨,占比为0.071%。而这次上海石化投建的纯国产大丝束碳纤维生产线,预计产能可以达到1.2万吨。

但是更重要的是,此次生产设备都是纯国产,这也意味着,中国碳纤维在未来将迎来爆发式的增长,而它的下游高端制造业也会迎来一次大的突破,甚至有网友调侃说碳纤维将被中国打成白菜价了。

那么问题来了,中国的碳纤维到底是如何发展起来的呢?今天就来说说材料之王碳纤维的故事。


1、材料之王:碳纤维

碳纤维,就是一种由碳元素组成的纤维材料。

虽然,碳纤维和涤纶纤维一样,都是纤维材料,但不同的是,碳纤维中含有大量的碳元素,其占比甚至高达90%以上,无限接近钻石96%碳含量的门槛。

这些碳元素的存在,让碳纤维具备了耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀的特性。

同时,由于碳纤维的原材料是腈纶和粘胶纤维,这让碳纤维不仅有着可比肩钻石的强度,还具备着纤维布料的柔韧性和薄细度。

具体来说,就是单根碳纤维的直径,可以细微到相当于一根头发丝的十到十二分之一,其重量也仅有钢丝的四分之一。

但就是如此一根“细丝”,它的强度却能达到铝合金的四倍以上,或是钢材的七到十倍之数。

这样巨大的“反差”,进而也就意味着碳纤维的运用前景,将变得极为宽广且不凡。

而事实也确实如此,就眼下社会而言,碳纤维已然在航天、航空的材料领域站稳了脚跟,无论是卫星、火箭,还是导弹和飞机,其中都有大量碳纤维材料的影子。

另外,碳纤维还一度下探到了民用领域,比如一众超级跑车的驾驶舱,就清一色的都是使用碳纤维作为原材料。

又或者是高级的运动器材,如球拍、自行车、滑雪板,甚至是钓鱼的鱼竿,在追求极致的轻量和质量双达标时,都会运用到碳纤维材料。

除此之外,碳纤维如今还在向着建材领域进军,比如用碳纤维材料对混凝土进行加固,或者用碳纤维材料制造风力发电机叶片等。


2、中国碳纤维:夹缝求生

其实我国一直都在致力于碳纤维自产的研究,而且这个项目,是从上个世纪就已经开启。

1978年时,中国科学技术部的前身,国家科学技术委员会就成立了一个碳纤维开发专项组,这个小组专门针对碳纤维技术的突破。

在研究道路中,我国的碳纤维技术一直是不温不火的状态,简单来说,就是虽然能够自产,但数量和质量都不高。

仍是以2020年为例,我国市场有着4.8万吨碳纤维的需求量,但自产量却只能达到1.8万吨上下,并不足需求量的一半。

而且,自产的1.8万吨碳纤维,还因强度和质量问题,无法真正运用到顶层科技的制造中。

这也就意味着,中国依然无法摆脱进口碳纤维的供养,美日两国仍把控着我国顶尖科技的发展和生产速度。

不过,令人振奋的是,这一局面或许将在不远的将来,迎来一个新的转机。


3、中国新建两条万吨碳纤维生产线意味着什么?

去年以来,中国碳纤维领域接连传出特大好消息。

★2021年9月8日,中复神鹰万吨碳纤维生产线在西宁正式投产。

★今年8月16日,上海石化每年1.2万吨48K大丝束碳纤维项目建成进入试生产。

Z新数据表明,2021年全球碳纤维总需求量只有11.8万吨,大丝束需求占48%,中国总需求共6.24万吨;2021年中国首次超过美国、成为全球碳纤维大产能国,全球占比达30.5%,美国占比23.5%。

在这种情况下,中国新建这两条万吨碳纤维生产线,它的总产能是2021年全球碳纤维总需求量的20%,必将彻底颠覆全球碳纤维生产和市场格局,表明中国碳纤维成功实现逆袭!因为中复神鹰采用小丝束生产工艺,可生产多种高质量碳纤维材料,从碳纤维生产质量、品类上打破国际垄断。中国石化采用大丝束生产工艺,可大幅度提高碳纤维产量、效率、降低成本,从碳纤维生产数量、效率和低成本上打破国际垄断。

文章来源: Hi科普啦,硬核熊猫说,龙传人wcj

本文网址:http://www.qhdzc.net/news/452.html

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