日本制造”走下神壇,碳纖維突破封鎖迎創新

   今年下半年以來,日本制造業的聲譽不斷受到重創。11月底,繼神戶制鋼所、三菱材料之后,大的碳纖維生產商日本東麗株式會也承認旗下生產輪胎用線材的子公司Toray Hybrid Cord Inc數據造假行為,讓“日本制造、日本匠人”再次走下神壇。

 
  神話破滅的背后
 
  當東麗被指出數據造假,不少人反映是其作為優衣庫的供應商,優衣庫的服裝質量會不會有問題。可是別忘了,東麗大的優勢產業是碳纖維。國際碳纖維市場的半壁江山被日本占據:東麗、東邦和三菱麗陽3家企業便擁有丙烯腈基碳纖維50%以上的市場份額。日本生產的碳纖維無論質量還是數量上均處于地位,東麗更是上高性能碳纖維研究與生產的“領頭羊”。其不僅是汽車、飛機制造企業,如戴姆勒、波音公司的供應商,東麗的碳纖維型號還是行業的強度標桿。
 
  碳纖維落后日本30年?
 
  一直以來我們都在說碳纖維比日本落后30年,事實真的如此嗎?
 
  看今日
 
  12月17日,第二架C919大型客機在上海浦東國際機場完成次飛行,這意味著C919大型客機逐步拉開全面試驗試飛的新征程。
 
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       國產大飛機C919飛機從外形到內部布局,都由自己設計研制,共花費7年時間。大飛機機身的15%采用了樹脂基碳纖維材料,這是民用大型客機次大面積使用這種材料,在同等強度下,它的重量比傳統材料輕80%,疲勞壽命更長。國產高技術纖維芳砜綸的使用,使大飛機再度“瘦身”,整體減重7%左右。
 
 
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  近日,吉林化纖宣布該集團8000噸大絲束碳纖維碳化項目一期2000噸生產線試車成功。該條生產線是唯一的大絲束碳纖維碳化生產線,其裝備水平、生產能力。大絲束碳纖維制備技術是碳纖維行業低成本化的關鍵技術之一,也是碳纖維在工業領域大面積應用的主要技術路徑,但此前較長一段時期,生產的碳纖維全是小絲束。大絲束碳纖維生產效率高,生產成本比小絲束低30%以上,在復合材料制備過程中鋪層效率高。
 
  今年1月,哈爾濱天順化工科技開發公司宣布,繼在2015年底成功達產低成本T700級碳纖維基礎上,利用自產千噸線生產的原絲,再次突破低成本T800級碳纖維生產技術。目前,天順化工規模化生產的T800級碳纖維成本僅為350元/公斤,該技術不僅打破了部分在高性能碳纖維領域對我國實施的貿易封鎖,更將生產成本降到國際價格的1/3。
 
  紡織工業聯合會副會長、化學纖維工業協會會長端小平曾表示,目前,單個碳纖維企業的年產能突破1000噸,多家企業突破干噴濕紡技術,碳纖維產品已覆蓋高強、高強中模、高強高模等多個系列,其中T700級碳纖維已具備較強市場競爭力,T800級碳纖維性能基本與國外同類產品一致,M30、M35、M40級碳纖維可滿足國內市場應用需要。
 
  在企業經營方面,重點碳纖維企業的經營效益有所改善,個別企業已經實現贏利,行業整體的生產經營狀況有所好轉。比如,威海拓展已經連續多年實現贏利,中復神鷹碳纖維公司2016年實現贏利。江蘇恒神股份、吉林化纖集團碳谷公司成為新三板掛牌企業,威海光威復合材料股份有限公司今年9月正式登陸深圳證券交易所創業板。碳纖維企業正在進入資本市場,以獲得更多的資金支持。
 
  在應用方面,國內市場對碳纖維的需求仍保持增長,建筑補強領域的碳纖維用量與上年相比基本保持穩定,約為1200噸左右。風力發電、汽車零部件、管道需求增長較大。碳纖維預浸料需求也保持一定增長,原因是體育休閑領域的碳纖維用量有小幅上升,雖然球拍、高爾夫球桿、漁具等傳統體育休閑領域的碳纖維應用市場雖已趨于飽和,發展速度有所減緩,但隨著消費結構不斷升級,消費者對個性化產品提出更高要求,從而使碳纖維新產品的更新速度加快,比如,碳纖維在手機和筆記本外殼、滑雪產品、戶外產品、箱包、小型無人機等新興休閑領域的用量逐漸增多。目前,我國已經成為碳纖維生產大國,但還不是碳纖維生產強國。
 
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  相關專家表示,隨著我國碳纖維行業在自主研發方面的不斷突破,碳纖維的產量將會保持較快增長,預計2017年能接近5500噸,2020年有望達到7000噸,到2022年將超過1.3萬噸。
 
  隨著國內碳纖維自給能力的提高,預計我國碳纖維的需求也將能得到較好的釋放。按照近年來我國碳纖維需求量年均增速,預測“十三五”期間我國碳纖維需求量將保持14%以上的年均復合增速,到2022年我國碳纖維需求量將超過4.8萬噸。
 
  這些數字說起來容易,卻不知道為了突破日本和美國等碳纖維“巨頭”的技術壟斷和封鎖,碳纖維產業花費了近半個世紀的時間。
 
  看起點
 
  1959年,日本發明了用聚丙烯腈為原絲加張力牽伸制造碳纖維的方法,西方于上世紀70年代開始商業化。
 
  碳纖維研究始于上世紀60年代初,但由于西方對高度技術封鎖,加上國內資源緊張,碳纖維的相關研究工作進展非常緩慢。
 
  上世紀90年代初,嘗試做技術引進的企業都宣布失敗。在之后的幾年里,累計投入2600多萬元,用于碳纖維的研發和生產,一定程度上滿足了部分國防軍工的需求。但在產品質量與技術方面仍與日本有較大差距,同時成本一直居高不下。2000年,國內只有3家企業在勉強支撐做碳纖維的研發與生產。
 
  如果沒有“讓碳纖維更強”夢想的支撐,國產碳纖維企業堅持不到今天。




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