碳纖維是一種含碳量在95%以上的新型纖維材料,它是用一些含碳的有機纖維,如腈綸絲、瀝青及粘膠纖維等做原料,跟塑料樹脂結(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。碳纖維具有出色的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高的比強度和最高的比模量的纖維。此外,碳纖維還兼有其他多種優(yōu)良性能,如低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、抗疲勞、震動衰減性高、電及熱導(dǎo)性高、熱膨脹系數(shù)低、X光穿透性高,非磁體但有電磁屏蔽性等,可以稱之為新材料之王。因此可以廣泛應(yīng)用于飛機制造等軍工領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電葉片等工業(yè)領(lǐng)域、GOLF球棒等體育休閑領(lǐng)域。
國內(nèi)需求基本依賴進口
世界碳纖維格局:發(fā)達國家成熟產(chǎn)業(yè),行業(yè)集中度高。世界碳纖維的生產(chǎn)主要集中在日本、英國、美國、法國、韓國等少數(shù)發(fā)達國家,主要生產(chǎn)商為日本的東麗、東邦人造絲、三菱人造絲三大集團,三家企業(yè)就占據(jù)了世界78%左右的產(chǎn)量。
從需求情況來看,世界碳纖維的消費結(jié)構(gòu)集中在工業(yè)應(yīng)用、航天航空和體育休閑三個方面,目前工業(yè)應(yīng)用約占總消費量的58%;航空航天方面應(yīng)用約占23%,體育運動器材應(yīng)用約占19%。1991-2009年,碳纖維在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的消耗是持續(xù)增長的,航空航天領(lǐng)域基本保持平衡,而體育用品在碳纖維應(yīng)用的比例則持續(xù)下降,碳纖維應(yīng)用逐漸從航空航天、體育用品向民用工業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)移,特別是隨著大絲束碳纖維的大規(guī)模生產(chǎn),其價格將不斷降低,民用工業(yè)用量將繼續(xù)保持大幅度增加的趨勢。
我國碳纖維產(chǎn)業(yè)基本依賴進口。我國碳纖維的生產(chǎn)尚處于起步階段,國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)能力僅占世界高性能碳纖維總產(chǎn)量的0.4%左右,2009年自給率提高到16%以上,仍主要依賴進口,無論是質(zhì)量和規(guī)模與國外相比差距都很大。有專家統(tǒng)計,現(xiàn)在中國的碳纖維復(fù)合材料需求量很大,數(shù)字大約是10000噸,而產(chǎn)能只有4000至5000噸。隨著國家的重視,產(chǎn)能正在進一步提高。中國目前專門生產(chǎn)碳纖維的廠家只有十多家,但高端應(yīng)用技術(shù)還有待突破。
產(chǎn)業(yè)化意義重大
“我國在碳纖維復(fù)合材料上還處于發(fā)展階段,沒有形成真正意義上的產(chǎn)業(yè)化規(guī)!,中國復(fù)合材料學(xué)會一位負責(zé)人告訴記者。
復(fù)合材料就是將兩種材料混合在一起,其性能就比單一的材料更加明顯,如碳纖維、芳綸纖維等。中信建投研究員韓梅在接受采訪時說,“碳纖維、玻璃纖維本身重量和材質(zhì)都比較輕,這樣的材料就非常適合運用到航空航天、軌道交通等領(lǐng)域當(dāng)中。”
韓梅認為,如果碳纖維等復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)能夠順利得到發(fā)展,對我國的節(jié)能減排也有舉足輕重的意義。比如汽車,如果外殼用復(fù)合材料制成,車體重量就會減輕,那么油耗也就會降低。
據(jù)中信建投的研究報告顯示,碳纖維供過于求的格局將維持到2011年,到2012年基本供需平衡,2013年后快速增長的行業(yè)需求將有望使行業(yè)向供小于求的趨勢發(fā)展。