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关于国产碳纤维的这些信息,千万不要错过!

来源: 浏览:189 发布日期:2022-11-22 14:10
“一束T1000碳纤维,一米长只有0.5克,但是它的强度可以承担500公斤左右的力量。手指头粗的一束碳纤维,可以拉动两架C919的飞机。”日前,央视财经频道播出的《对话》特别策划——中国产业坐标系列之“栋梁之材”节目中,中国建材集团党委书记、董事长周育先为观众解密了国产碳纤维研发经历了怎样的过程,也让行业内外的人了解了当前国产碳纤维T1000、T800、T700的生产状况。
 
碳纤维生产技术
 
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随着镜头,我们看到了位于青海西宁的我国首个万吨碳纤维生产基地,该基地由中国建材集团旗下中复神鹰碳纤维股份有限公司投资建设,入选了2021年度央企十大超级工程,是一个包含3000多个关键工艺点的庞大生产系统,是全球最大的T800、T700生产基地。据了解,该项目从起初的一片荒地到建成投产,仅仅用了700多天的时间,于2021年9月实现了一次性投产成功,首次实现了单线年产3000吨高性能碳纤维生产线设计和高端成套技术自主可控,打破国外技术垄断,率先在国内实现干喷湿纺T700级、T800级碳纤维千吨工程化和T1000级碳纤维百吨工程化,科技攻关取得重大成果,加快了我国高端应用市场的碳纤维国产化替代进程,实现了国产化碳纤维供应链的安全可控,进一步提升了国产碳纤维的国际竞争力。

 

 

一天投入一辆桑塔纳

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碳纤维是国家安全、武器装备急需的关键战略物资,掌握这项技术的少数国家长期实行技术封锁和垄断,导致碳纤维在我国市场始终供不应求,严重影响了国家的经济建设和国防发展。连云港鹰游纺机集团、中复神鹰碳纤维股份有限公司董事长张国良从2005年就开始立志研发国产碳纤维,并在2007年联合中国建材集团成立了中复神鹰碳纤维有限责任公司,推动碳纤维事业走上了全新的发展轨道。2009年,采用湿法纺丝工艺的千吨级T300级碳纤维生产线建设成功并实现稳定生产,随后开始向T700、T800以上级碳纤维进军。
 

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据周育先介绍,T300碳纤维和T700、T800、T1000的生产工艺完全不同,中复神鹰从2009年开始另辟蹊径,试验工作一直在做,但是直到2012年,连续三年几乎没有成果。“中复神鹰董事长张国良曾说,研发高潮的时候,研发费用相当于每天一辆桑塔纳车,一天的研发费非常大。但功夫不负有心人,通过三年多的努力,终于实现突破,成功生产出了T700碳纤维。”周育先介绍。
 
之后,由中复神鹰牵头的“千吨级干喷湿纺高性能碳纤维产业化关键技术及自主装备”获评2016年中国纺织工业联合会科学技术奖一等奖;“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获2017年度国家科技进步一等奖。2019年,又率先在国内实现了干喷湿纺T1000级超高强度碳纤维工程化,并做出“年产2万吨高性能碳纤维及配套原丝项目”落户西宁的重要战略布局。2021年,西宁万吨碳纤维生产基地成功投产,首次实现了单线年产3000吨高性能碳纤维生产线设计和高端成套技术自主可控。
 

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破解主要依赖进口现状

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青海西宁万吨碳纤维生产基地的投产给行业带来了重要的意义。周育先说,T1000碳纤维国际市场价格曾经是1000万元/吨,但是现在西宁碳纤维基地生产出来的T1000级的碳纤维,只需要两三百万一吨,是国际市场售价的三分之一左右。
 
不仅如此,著名力学和复合材料专家、中国工程院院士杜善义也评价了青海西宁万吨碳纤维生产基地的意义。“这个意义有两个,第一个意义是能满足需求,因为中国对碳纤维的需求越来越快。大概在2021年、2022年,我们已经差不多将近达到了世界总碳纤维需求量的50%,世界绝对是第一,能解决需求问题。第二个意义,万吨级生产基地的建设,为从事材料行业研究的人树立了信心,外国人能做的,我们中国人能做,我们可能将来做得比他好、比他快。现在已经可以预测我们碳纤维的发展速度会超过国外,而且我想大概在三两年之内,不管从我们的质量、还是数量,应该说我认为至少和国外是个并跑,甚至可能得超过。”
 
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周育先介绍,青海西宁万吨碳纤维生产基地在很大程度上解决中国从前依赖进口的现状。“举个例子,2021年我们国家整个碳纤维的消耗量是在6.3万吨,有三分之二是进口的,有三分之一是自产的,但是我们这个基地到今年年底就能达到2.5万吨。那也就是说我们基地的投产基本上能够满足我们国家三分之一的供货量。到了2022年年底,我们国家可能有三分之二是可以用我们自己的国产碳纤维。这是一个非常跨越的进步。”
 
随着国产高性能碳纤维产量的提升,未来碳纤维的应用领域将会进一步拓宽。杜善义提到,国产碳纤维生产规模上来以后,将带动一系列能用碳纤维的产业来用它。现在碳纤维已经是从国防、航空、航天,拓展到能源、现代交通、海洋工程和船舶结构,包括基础建设、桥梁等领域,应用范围非常广泛。同时,碳纤维的应用,也提高了各种装备的水平。
 
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风电领域也是碳纤维应用的重要领域。世界风能协会副主席、中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩提到,风电领域虽然现在应用碳纤维的比重还比较小,但是未来风电行业对碳纤维的用量,将会远远超过其他各行业。2021年,风电行业只有很少的一部分叶片使用碳纤维,用量大约是3万吨,基本上占了全球30%的碳纤维的用量。而未来随着更大的叶片投入应用,对碳纤维的需求量将会成倍的增长。预计到2025年,因为海上风电的发展、大型片的发展,风电行业对碳纤维的需求是9万吨,到2030年可能要增长到20万吨。
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