我国聚丙烯腈基碳纤维发展技术水平及规模

杨朝勇 白荣光 (神马实业股份有限公司，平顶山，467000)

我国聚丙烯腈基碳纤维发展技术水平及规模

杨朝勇 白荣光 (神马实业股份有限公司，平顶山，467000)

碳纤维作为一种新型高性能纤维在航空航天业、化工机械、体育器械等方面有广泛的应用。在技术上，目前我国T300聚丙烯腈基碳纤维已实现了国产化，实验室小试的聚丙烯腈基碳纤维性能相当于T700的水平，且2010年有望通过中试而逐步实现产业化;在规模上，2009年我国聚丙烯腈基碳纤维消费量达到7 500 t/a，而当年生产能力仅为90～200 t/a，其中高性能碳纤维以进口产品为主。预测2010年我国聚丙烯腈基碳纤维消费量将达到8 700 t。

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碳纤维复合材料具有比强度高、耐高温、耐腐蚀等独特、卓越的理化性能，广泛应用在航空航天业的火箭、导弹和高速飞行器等，化工机械、交通工具、体育器械以及纺织及医学领域用品。目前，实现工业化生产的碳纤维主要有粘胶基碳纤维、聚丙烯腈(PAN)基碳纤维和沥青基碳纤维三种［1]，三种碳纤维中聚丙烯腈基碳纤维工艺成熟，制造成本低，纤维性能优越。在国家政策扶持下，最近几年我国各地碳纤维无论技术水平还是规模，都得到极大的提升;各种科研项目和工程的实施使我国高性能碳纤维产业化生产实现了技术突破，对满足我国军用、民用两个市场的需要起到了较好的示范带动作用;同时由于T300碳纤维实现了国产化，打破了国外垄断，迫使进口商品价格大幅度下降。

本文以聚丙烯腈基碳纤维为重点概述我国(内地)碳纤维生产的技术水平及规模。

1 我国聚丙烯腈基碳纤维原丝企业技术水平及规模

我国研制碳纤维已有30多年历史，至今高性能的聚丙烯腈基碳纤维未能产业化，关键因素之一就是国产碳纤维原丝的质量没有真正过关。聚丙烯腈基碳纤维原丝不仅对碳纤维质量有着重大影响，而且占碳纤维生产成本的比重达到50%以上［2]，因此聚丙烯腈基碳纤维原丝质量和成本对最终产品碳纤维的竞争力起着至关重要的作用。我国生产聚丙烯腈基碳纤维原丝技术比较成熟的企业有吉林奇峰化纤股份有限公司和山西恒天纺织新纤维科技有限公司。

1.1 吉林奇峰化纤股份有限公司

吉林奇峰化纤股份有限公司2006年起进行聚丙烯腈基碳纤维原丝的技术研发，2008年2月年产100 t聚丙烯腈基碳纤维原丝实验线正式投产，同年8月扩能至150 t/a，全年生产聚丙烯腈基碳纤维原丝70 t。2008年4月承担的聚丙烯腈基碳纤维原丝开发及中试项目通过吉林省科技厅专家鉴定，其聚丙烯腈基碳纤维生产技术属于自主研发技术，生产碳纤维原丝所用原料是中国石油吉林石化公司丙烯腈厂的丙烯腈，采用三元法水相悬浮聚合两步法生产聚丙烯腈，二甲基乙酰胺为溶剂湿法生产碳纤维原丝。2009年组织年产5 000 t聚丙烯腈基碳纤维原丝项目建设，项目分两期实施，一期主要是改造两条聚丙烯腈纤维生产线，达到年产1 500 t能力;第二期扩能至年产5 000 t;现年产100 t聚丙烯腈基碳纤维原丝，其产品性能指标达到日本东丽公司T300的水平。

1.2 山西恒天纺织新纤维科技有限公司

山西恒天纺织新纤维科技有限公司是2003年成立的一家高科技民营股份制企业，2005年首创二甲基亚砜一步法生产工艺，攻克了聚丙烯腈基碳纤维原丝形成机理和工程化关键技术，研制成的聚丙烯腈基碳纤维原丝达到进口T300产品水平。2008年1月T700高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝工程化项目进入研发阶段，2009年与中国科学院化学研究所专家联合攻关建成年产10 t的T700小试线，小试线生产原丝经后道炭化，产品性能指标达到T400进口产品水平。2009年3月年产1 200 t T300的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产线正式开工生产。2009年达到年产3 000 t T300聚丙烯腈基碳纤维原丝规模，2011年将实现T700聚丙烯腈基碳纤维原丝产业化生产。

2 我国聚丙烯腈基碳纤维原丝炭化企业炭化技术水平及规模

优质的聚丙烯腈基碳纤维原丝是制备高性能碳纤维的前提，炭化是将原丝最终转化为可使用产品的必经工序，这个炭化过程也是至关重要的。我国聚丙烯腈基碳纤维原丝炭化技术水平比较成熟的企业有大连兴科碳纤维有限公司、吉林东方神舟碳纤维、吉研高科技纤维有限责任公司和威海光威集团有限责任公司。

2.1 大连兴科碳纤维有限公司

大连兴科碳纤维有限公司从1993年开始小规模试生产碳纤维，2001年以自有知识产权技术设计研制出了我第一条百吨级碳纤维生产线，炭化技术来自中国科学研究院山西煤炭化学研究所。这条生产线2002年形成产业化生产，生产1K、3K、6K、12K、24K等系列规格的碳纤维，质量指标达到国际通用的T300以上的水平。关键生产设备均为自有专利技术及专利技术成果，主要设备自己设计制造，企业年生产碳纤维360 t，各项技术指标均达到国内外先进水平并已获国家认定。2007年采用日本进口的预氧丝原材料生产T300碳纤维70 t。

2.2 吉林东方神舟碳纤维公司

吉林东方神舟碳纤维公司自主研发碳纤维生产技术，是军用碳纤维生产企业，其产品为1K的碳纤维，主要应用于航空航天和武器材料的研制。目前碳纤维年产量为10 t，是神舟系列飞船等的主导材料。所需生产原料碳纤维原丝，一部分从吉林化纤集团有限责任公司和山西恒天纺织新纤维科技有限公司购进，一部分从国外进口。

2.3 吉研高科技纤维有限责任公司

吉研高科技纤维有限责任公司2002年成立，原有15 t/a聚丙烯腈基碳纤维和16 t/a粘胶基碳纤维生产装置各一套，2008年新建技术先进的年产160 t聚丙烯腈基碳纤维生产线，并于2009年5月正式投产。2009年6月投资建设年产500 t炭化生产线。通过自主知识产权的专有技术，从工艺、设备、控制等方面入手，研究开发高稳定、多品种、高性能碳纤维集成技术与成套设备，形成标准系列的碳纤维工业化生产设备和工艺技术，开发系列牌号碳纤维。自主研发、产出的碳纤维产品在国家重大工程领域中得到了应用。到目前为止，公司已有3条碳纤维生产线，总生产能力达191 t/a。

2.4 威海光威集团有限责任公司

威海光威集团有限责任公司创建于1987年11月，2009年3月光威集团碳纤维关键设备(氧化炉、炭化炉)国产化项目获得国家发改委无偿资金1 000万元。1997年公司从日本引进了国内第一条宽幅碳纤维预浸布生产线，2002年11月成功开发出宽幅碳纤维预浸布，该公司自主创新攻克碳纤维领域多项关键技术，建成T300千吨级碳纤维生产线，攻克我国碳纤维关键设备(氧化炉、炭化炉)国产化的关键核心技术。

3 我国聚丙烯腈基碳纤维一体化生产企业的技术水平及规模

为降低生产成本以及提高碳纤维整个生产过程的可控性，提高产品的最大利润化，我国现有很多从生产碳纤维原丝到炭化处理一体化生产碳纤维的企业。

3.1 连云港中复神鹰新材料有限公司

2005年9月连云港中复神鹰新材料有限公司启动碳纤维的生产，2006年与东华大学合作承担国家发改委年产2 500 t聚丙烯腈基碳纤维原丝和1 000 t碳纤维项目，2007年 10月项目开工;2008年12月万吨级碳纤维一期工程2 500 t/a聚丙烯腈基碳纤维原丝和1 000 t/a炭化生产线正式投产，主产1K、3K、6K、12K系列产品。目前已形成3 200 t/a碳纤维原丝、1 220 t/a碳纤维的前后配套能力。

千吨级碳纤维生产线建设过程中坚持自主设计、制造、安装、调试和投资省、建设快的创新之路。从2009年起以攻关T700碳纤维为重点，开工建设年产2 000 t生产线，力争用3～5年时间达到万吨级生产能力，成为我国最大的碳纤维生产基地。经北京化工大学检测，T300碳纤维主要技术指标达到国际上通用的T300产品标准;ST-750碳纤维已接近T800碳纤维的技术指标要求。2010年5月年产2 500 t聚丙烯腈基碳纤维原丝和1 000 t碳纤维项目以及关键设备研发项目顺利通过国家级鉴定。

3.2 浙江巨鑫碳纤维有限责任公司

浙江巨鑫碳纤维有限责任公司2009年3月投资1.3亿元的碳纤维项目开工，2010年2月建成试车;上述项目二期2013年底前实施完毕，总投资约3.9亿元。依靠自主创新，主要从事碳纤维原丝生产、纤维炭化以及复合材料的研发、生产和销售，达产后年销售额将达10亿元以上。

3.3 中国石油吉林石化股份有限公司

中国石油吉林石化股份有限公司自上世纪70年代开始，一直从事碳纤维材料生产工艺自主研发与装置国产化研究，2009年5月百吨级碳纤维装置全面建成投产，实现稳定运行，生产出了合格的碳纤维产品。该公司具有自主知识产权技术，在“七五”初期率先开发出硝酸一步法聚丙烯腈基碳纤维原丝工艺技术，“十五”期间开发出二甲基亚砜法的连续溶液聚合—湿法纺丝聚丙烯腈基碳纤维原丝工艺技术，建成年产10 t聚丙烯腈基碳纤维原丝和5 t碳纤维装置，实现二甲基亚砜法聚丙烯腈基碳纤维原丝和碳化生产工艺与装备的技术集成。2004年解决关键生产技术瓶颈后，碳纤维主要性能指标达到日本T300碳纤维的产品水平。

3.4 江苏恒神纤维材料有限公司

江苏恒神纤维材料有限公司2007年8月成立，规划用5年时间投资36亿元建成年产6 000 t碳纤维的产业化生产基地和5个复合材料厂。一期工程总投资18亿元，现已投入近10亿元，千吨级T300湿法纺丝碳纤维项目原丝、炭化两个分厂设备安装调试中;二期工程2 000 t/a T700、T800干喷湿纺碳纤维项目已经启动。2008年6月投资15.89亿元引进意大利ME公司聚丙烯腈基碳纤维原丝生产技术和美国的炭化生产线关键设备，采用连续聚合二甲基亚砜一步法湿法纺丝，采用预氧化、低炭化、高炭化、表面处理等工艺生产聚丙烯腈基碳纤维。产品定位是用于能源、航空、交通领域。

3.5 威海拓展纤维有限公司

威海拓展纤维有限公司T700高性能碳纤维项目于2008年12月在威海市发改委备案，年产250 t T700高性能碳纤维建设项目被列入山东省2010年新兴产业重点项目。在国内率先建成了年产130 t碳纤维原丝/50 t碳纤维工程化生产线、T30012K(6K)2 500 t碳纤维原丝/1 000 t碳纤维高新技术产业化示范线。2008年10月该公司的T300千吨级碳纤维高技术产业化示范工程项目获得国家高技术产业化十年成就奖。第一条T300千吨级生产线已于2008年5月实现稳定化生产，2008年10月经专家现场取样测试证明产品质量已经达到日本东丽同等级产品水平。

3.6 河南煤业化工集团

河南煤业化工集团2009年7月与中国科学研究院山西煤炭化学研究所签订高性能碳纤维项目合作协议。一期总投资7.4亿元，年产T300高性能碳纤维500 t，2010年11月千吨碳纤维项目一期工程提前产出合格MH300高性能碳纤维产品。中国科学研究院山西煤炭化学研究所碳纤维聚合工艺稳定，逐级炭化技术可靠，表面处理技术独特，已规模化生产的碳纤维产品主要供应国内高端用户。该集团将坚持高起点、规模化和科学规划、滚动发展的原则，全力打造万吨级碳纤维新材料基地。

3.7 沈阳中恒新材料有限公司

沈阳中恒新材料有限公司以碳纤维为核心向碳纤维上下游产业延伸，已建成技术研发中心、装备研发中心、工程中心、辅助材料研发中心、情报收集中心及碳纤维国家重点实验室;2009年8月开始一期工程，2010年年底将建成年产1 500 t国产化高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝、500 t碳纤维生产线及360万m2碳纤维预浸料生产线。总投资30亿元的工程2009年开工，计划用5年时间，在康平县打造国内最大的高性能碳纤维及复合材料工业园，完成后将年产碳纤维原丝1.25万t、碳纤维5 000 t。主要从事碳纤维原丝、碳纤维及其制品的生产，特种纤维及复合新材料的研发与销售，同时开展化纤原辅料、金属材料、化纤化工设备、工程技术开发及新材料产业项目投资等项业务。

沈阳中恒新材料有限公司由中国恒天集团、中国化纤创业投资有限公司、辽宁天维纺织研究建筑设计集团有限公司、扬州惠通聚酯技术有限公司和吉研高科技纤维有限公司组建而成。5家企业分别在碳纤维原丝、炭化、下游产品制造及成套装备生产等产业链各个环节拥有核心技术，组建的公司将有效整合产业链技术优势，推动我国碳纤维产业实现突破，同时发展8个碳纤维子公司，计划2010年建设一条年产30 t碳纤维原丝实验线和15 t M级碳纤维生产线。

3.8 广州金发科技股份有限公司

广州金发科技股份有限公司的高性能聚丙烯腈碳纤维项目总投资20亿元(企业自有资金)，目前已建设生产厂房25.5万m2，至2009年底累计完成投资1.2亿元，2010年计划投资4.2亿元。200 t/a碳纤维项目2010年2月开工，计划2011年3月竣工，以高纯度聚丙烯腈纤维为原材料，通过电加热氧化、炭化成聚丙烯腈基碳纤维。广州金发科技股份有限公司2 000 t/a碳纤维项目在2010年9月底举行了奠基仪式，但该项目还处于前期研发阶段，不确定性很大，预计项目将在2011年6月前开始投产，首期产值预计可达10亿元。

3.9 天华溢威碳纤维新泰有限公司

天华溢威碳纤维新泰有限公司项目总投资12亿元建设四条生产线，年产聚丙烯腈基碳纤维原丝1.2万t和碳纤维4 800 t及碳纤维预浸布1 200万m2;分三期完成，其中一期工程总投资3亿元，投产后年产碳纤维原丝3 000 t和碳纤维1 200 t及碳纤维预浸布300万m2。2009年12月完成一期工程设备安装调试，为试生产做最后的准备。

天华溢威碳纤维项目由青岛天华科技发展有限公司与香港溢威集团合作建设，产品生产技术集成湿法聚丙烯腈基碳纤维原丝技术、聚丙烯腈纤维转向纺丝工艺和设备技术及高性能T300新型碳纤维技术、大型聚丙烯腈纤维装置智能自适应逆控制技术网络化操作系统技术。

3.10 中简科技发展有限公司

中简科技发展有限公司由常州三毛纺织集团有限公司、常州市东方化工有限公司、常州市巨凝建材有限公司、苏州海竞信息科技集团有限公司、成都和德盛创业投资管理有限公司、云南光机电发展研究所有限公司和黄晓军个人七方共同出资组建。2008年11月实施的T700聚丙烯腈基碳纤维50 t级工程化建设和3 000 t级产业化开发项目取得科技部3 513万元的支持。2009年10月作为国内第一条T700碳纤维生产线，与中国科学研究院山西煤炭化学研究所合作投资2亿元的高性能碳纤维项目，已获5 000万元的科技成果转化资金支持，2010年春节前后形成年产50 t T700碳纤维的生产规模。

3.11 安徽鑫丰碳纤维有限公司

安徽鑫丰碳纤维有限公司2009年9月年产30 t小丝束聚丙烯腈基碳纤维研究开发与产业化项目通过安徽省科技厅专家论证，获得安徽省重大科技攻关项目支持。以聚丙烯腈纤维为原料，通过优化预氧化、低高温炭化等工艺，自主开发1K、3K拉伸强度达到4.92GPa以上的碳纤维，产品性能指标达到国内领先水平。

3.12 扬州惠通聚酯技术有限公司

扬州惠通聚酯技术有限公司2001年投资600万元与中国科学研究院山西煤炭化学研究所共建高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝制备工程，碳纤维性能达到或超过日本东丽公司T300水平。2005年引进了中国科学研究院山西煤炭化学研究所从原丝到碳纤维的整套技术。2005年3月碳纤维项目投资5 900万元，已经完成反应釜及其配套设备放大效应工程性研究。2009年8月与中国恒天集团等5家企业共同投资组建沈阳中恒新材料有限公司。

3.13 哈尔滨天顺化工科技开发有限公司

哈尔滨天顺化工科技开发有限公司经过3年自主研发，高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝的聚合工艺研究项目2010年4月通过了由黑龙江省科技厅组织的专家鉴定。独自设计并建成了年产20 t高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝的中试生产线并完成了中试生产调试工作，可稳定生产合格的高性能碳纤维原丝。该生产线具有完全独立的自主知识产权，以具有自主知识产权的三元凝固成型技术对原丝实施改性，改性后的原丝预氧化温度低，炭化过程缓慢稳定，大大减少炭化过程中纤维缺陷问题的产生。尤其该技术实现了较低聚合温度，为目前国内该行业的最低温度，创新的同时达到节能减排和环保的要求;独立开发的原丝油剂经北京化工大学碳纤维及复合材料研究所试验，证明该油剂基本满足预氧化要求，在实验选定的工艺范围内无粘黏、结焦现象，原丝灰分小于0.45%;同时开发的立式梯度逆流洗涤设备具有节能环保的优点。

4 我国生产聚丙烯腈基碳纤维的科研院校

在碳纤维的研制过程中，我国的科研院校始终掌握着最前沿的技术，通过与企业合作不断完善碳纤维的生产工艺。

4.1 北京化工大学

2004年北京化工大学与中国石油吉林石化公司依靠自己的技术建立500 t/a聚丙烯腈基碳纤维原丝和200 t/a碳纤维生产线，采用二甲基亚砜一步法技术路线生产碳纤维原丝。2009年10月该校与中国石油吉林石化公司共同组建国家碳纤维工程技术研究中心，该校碳纤维复合材料研究院还与嘉兴中宝碳纤维有限责任公司联合成立了浙江碳纤维工程技术研究中心。

4.2 山东大学

1994年6月山东大学的T300聚丙烯腈基碳纤维项目通过了技术鉴定;1996年完成T300聚丙烯腈基碳纤维的中试验收;1998年在泰安建成了年产40 t的聚丙烯腈基碳纤维生产线，拉伸强度可达 3.84 GPa，拉伸模量 235.6 GPa，断裂伸长率1.6%;1999年12月通过T300水平的聚丙烯腈基碳纤维试验线产业化鉴定;2001年建成高精度、高自动化碳纤维生产线，2002年1月通过了技术鉴定。2002年10月承担国家“863”项目聚丙烯腈基碳纤维原丝预氧化节能温度控制及炭化焦油消除控制技术研究;2003年6月该校与石家庄开发区新谋新科技开发公司达成协议，共同进行碳纤维表面涂层和预氧化、炭化新工艺研究。

4.3 东华大学

2009年4月东华大学—中复神鹰碳纤维工程研究中心、东华大学材料科学与工程博士后流动站科研基地、连云港市中复神鹰碳纤维有限公司博士后工作站揭牌仪式在连云港市中复神鹰碳纤维有限公司隆重举行。

2009年5月东华大学潘鼎教授领衔的课题组先后攻克了聚丙烯腈基碳纤维原丝关、工艺关、强度关、排废关，在原丝质量指标确定炭化技术，在有机和无机混合型催化体系、连续纯化工艺、空气介质低温热处理和两段排焦等工艺技术和装置方面取得一系列原创性成果，解决了六大关键技术难题，使我国成为世界上第三个掌握这些技术的国家。2009年12月国内第一条千吨级碳纤维生产线在连云港市中复神鹰碳纤维有限公司建成投产，东华大学—中复神鹰碳纤维工程技术中心建成投入使用，其自主研制的T700、T800高性能碳纤维进入中试阶段。

4.4 长春工业大学

长春工业大学与中国石油吉林石化公司合作完成百吨级碳纤维及配套原丝产业化技术攻关项目，2008年被评选为吉林省近期可突破的重大科技成果转化项目，将于2011年建成投产的千吨级原丝生产线可创年产值10.1亿元。与吉林化纤集团有限责任公司联合开展聚丙烯腈基碳纤维聚合生产技术研究，依托该项技术吉林化纤集团有限责任公司建设5 000 t/a聚丙烯腈基碳纤维原丝高新技术产业化示范工程，2008年5月正式启动，计划2011年建成。

2002年该校与中国石油吉林石化公司共同开发碳纤维关键技术，建成10 t/a碳纤维中试装置。2005年突破T300碳纤维关键制备技术;2007年成功开发出了宇航级T300碳纤维的成套制备技术，实现了工艺与装备定型。2008年中国石油吉林石化公司成为军工碳纤维产品生产企业。该校提出的湿法纺丝纤维截面形态与结构缺陷控制机制在中国石油吉林石化公司碳纤维生产装置上获得验证，为开发高性能碳纤维奠定了基础;开发的水相悬浮聚合法制备高相对分子质量聚丙烯腈聚合物技术在吉林化纤集团有限责任公司获得应用，为国内碳纤维用聚丙烯腈纤维的制备提供了新工艺路线。

4.5 中国科学研究院山西煤炭化学研究所

1976年中国科学研究院山西煤炭化学研究所建成我国第一条聚丙烯腈基碳纤维扩大试验生产线，生产能力为2 t/a;1998年建成一条新的中试生产线，规模为40 t/a;2005年T300高性能碳纤维项目通过鉴定。2009年7月，该所与河南煤业化工集团合作筹建年产1 000 t高性能碳纤维项目，项目一期工程投资7.4亿元，2010年11月千吨级碳纤维项目一期工程提前产出合格MH300高性能碳纤维产品。2009年12月碳纤维制备技术国家工程实验室揭牌，实验室依托于中国科学研究院山西煤炭化学研究所，中国科学研究院宁波材料技术与工程研究所为参建单位。2010年2月中国科学研究院山西煤炭化学研究所筹建碳纤维T700百吨级生产线，与扬州新扬科技公司合作开发航空航天专用材料产业化项目。

5 我国(内地)碳纤维产业的主要发展特点

(1)生产厂家的分布趋于合理，包括吉林、辽宁、河北、甘肃、北京、山东、江苏、上海、浙江、广东、四川、安徽、山西、陕西等省市。其中吉林市碳纤维产业化基地2010年1月被国家科技部批准为国家级高新技术产业化基地，现拥有生产碳纤维的骨干企业6家。2010年在建项目11项，2010年年末实现碳纤维原丝生产能力1 900 t/a，碳纤维生产能力1 345 t/a，碳纤维制品生产能力100 t/a，计划总投资40多亿元;预计到2012年吉林市将建成内地最大和世界领先的碳纤维生产应用基地，成为中国碳谷。

(2)工艺技术多元化，聚丙烯腈基碳纤维原丝的工艺路线有二甲基亚砜法(DMSO法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)、二甲基乙酰胺法(DMAC法)、硫氰酸钠法(NaSCN法)和硝酸法(HNO3);聚合工艺有水相聚合、溶液间歇聚合与连续聚合，还有低、中、高转化率之分;纺丝有湿纺、干喷湿纺和凝胶纺丝法。预氧化和高温炭化炉的来源也趋于多样化，有国产设备和美、德、日等引进设备，石墨化炉也在研制。

(3)从事碳纤维生产的厂家包括多种所有制企业，并涵盖化工、纺织、冶金、石化、石油、航天、房地产等行业。

(4)2010年预测的各种碳纤维总产能2.4万t/a，但产量预计不足产能的30%，且质量大都仅达到国外低档产品的水平，纤维离散系数较大。

(5)实验室小试的碳纤维性能获得突破，相当于T700类的水平，2010年有望通过中试而逐步实现产业化，而相当于T800水平的碳纤维的研究正在攻关中。中国科学研究院山西煤炭化学研究所继实现碳纤维T300的产业化后，2010年又开始筹建碳纤维T700百吨级生产线;东华大学—中复神鹰碳纤维工程技术中心自主研制的T700、T800高性能碳纤维进入中试阶段。

6 我国碳纤维产业发展存在的问题

当前T300碳纤维等低端产品出现产能过剩，企业开工率严重不足。与国际先进水平相比，国产碳纤维的突出问题是强度低，均匀性和稳定性多较差，且生产规模小，技术设备落后，生产效益低，发展水平比发达国家落后了近30年。

目前，我国碳纤维发展存在主要问题有:

(1)缺乏政策监管制度，现在很多省市都在建设碳纤维项目，很大程度上是低技术水平重复建设，造成对资源的严重浪费。

(2)碳纤维生产新技术被国际专利覆盖，缺乏国际竞争力，需要自主性创新。

(3)碳纤维行业能耗高且污染严重，面临降低能耗，减少污染的重要问题。

(4)缺乏后续使用相结合的产品，碳纤维下游产品的开发严重不足，2008年我国碳纤维进口量超过6 000 t，约占世界总产量的五分之一，大部分用于来料加工再出口，而国内实际需求仅约200～300 t，我国碳纤维大量生产后面临的巨大后续应用问题亟待解决。

7 为我国碳纤维产业的可持续发展提出几点建议

(1)加大国家调控力度，对现有的具有碳纤维优势的地区和企业加大扶持力度，对即将上马的碳纤维企业加强监管，提高新入碳纤维行业的准入门槛。

(2)尽快建立符合我国国情的产品标准体系，避免在标准上受制于人。力争在参考国外碳纤维产品相关标准的同时，建立健全符合我国国情的标准体系并确立在国际上的地位，避免碳纤维发达国家对我国碳纤维产品的限制和干扰。

(3)制定和完善高性能碳纤维生产、产品和应用的相关标准。建议我国加强规划、引导、整合，积极开展多学科交叉研究，联合攻克碳纤维技术难关。把聚丙烯腈基碳纤维原丝研发放在首位，坚持产业化和研发两条战线布局，在国产碳纤维的核心关键技术和装备上有所突破。

(4)加大碳纤维产品的后续应用工作，建立符合中国市场特征的自主碳纤维产品规格和质量评价体系，形成符合中国市场的技术—生产—应用的有效链条，创造碳纤维在我国的消费环境，扩大碳纤维在我国的消费市场。

［1]贺福.碳纤维及其应用技术［M].北京:化学工业出版社，2004:1-2.

［2]贺福.高质量原丝是碳纤维产业化的前提［C]//成会明.第19届炭石墨材料学术会论文集.山西:中国电工技术学会炭—石墨材料专业委员会组织，2004:82-88.

The development level and scale of PAN-based carbon fiber in China

Yang Chaoyong，Bai Rongguang (Shenma Industrial Co.，Ltd.)

Carbon fiber as a new type of high performance fiber are widely used in the aerospace industry，chemical machinery，sports equipment and other aspects.Technically，domestic T300 PAN-based carbon fiber has been achieved domestication，the performance of PAN-based carbon fiber at laboratory test is equivalent to the level of T700，the fiber by pilot plant test will expected to gradually realize industrialization in 2010.In 2009 the scale of PAN based carbon fiber consumption to 7 500 t/a in China，while the production capacity was only 90～200 t/a，which high-performance carbon fibers were imported products.In 2010 the PAN-based carbon fiber consumption will reach 8 700 t in China.

carbon fiber，technology level，scale，T300，T700

TQ342.74

A

1004－7093(2010)12－0001－07

2010－06－01;修改稿:2010－12－14

杨朝勇，男，1982年生，助理工程师。主要从事高分子材料的研究。