关于吉林市发展碳纤维产业的研究＊

丁晓萌，王欣铭

（吉林市科技信息研究所，吉林 吉林 132000）

2016-11-29，国发67 号文件《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出：顺应新材料高性能化、多功能化、绿色化发展趋势，推动特色资源新材料可持续发展，加强前沿材料布局，以战略性新兴产业和重大工程建设需求为导向，优化新材料产业化及应用环境，加强新材料标准体系建设，提高新材料应用水平，推进新材料融入高端制造供应链。 碳纤维作为国家战略性新兴产业重点推进的一种增强材料，具有高强度、高比模量、低密度、耐高温、低电阻、高导热等特性优势，被列为国家化纤行业重点扶持的新产品，成为国内新材料行业研发的热点，在航天航空、汽车工业、基础设施、医疗设备、体育产品，以及时尚生活用具等领域的应用具有广阔的发展前景。由此可见，碳纤维是中国经济建设和国防假设不可或缺的战略性新材料，发展碳纤维产业对吉林市乃至全国都具有重要的战略意义。

1 全国及吉林省碳纤维产业发展现状

中国自20世纪60年代后期开始生产聚丙烯晴基碳纤维，随着技术进步和市场需求日益扩大，国内碳纤维产业不断取得突破，涌现了大批复合材料制品企业，主要分布在吉林、江苏、山东、广东、福建等地，现已研制出T700、T800等大丝束碳纤维，但碳纤维原丝及制品的产能和产品品质与日本、美国等国家相比仍有差距。2018年，全国的理论产能达26 800 t（不统计僵尸企业），而中国碳纤维的总需求为31 000 t，同比增长32.%，增速显著，但大部分仍然依靠进口，国内市场总体呈供不应求状态。

吉林省作为中国碳纤维产业主力军，经过多年努力，积累了生产经营、创新研发、市场开拓等多方面经验，培育了一大批专业型技术人才，生产能力全国领先。加上国家对新材料产业建设的政策扶持，以及日益增长的市场需求，为吉林省碳纤维产业发展提供了良好的外部环境和契机。

2 吉林市碳纤维产业发展现状

吉林市碳纤维的研发与生产在国内起步较早，早在20世纪70年代，吉林炭素厂就建成了国内最早的碳化生产线，并成为中国第一个特供碳纤维定点生产企业；中油吉林石化公司也是国内最早生产碳纤维原丝及碳丝的企业之一，开发出国内第一套采用生产碳纤维原丝的生产技术。

2010-01，吉林市被国家科技部认定为全国唯一的国家级碳纤维高新技术产业化基地；2013-12 被吉林省科技厅认定为省级碳纤维及制品高新技术特色产业基地；2014-04 又将吉林市经开区命名为高新技术纤维（碳纤维）及差别化纤维省级特色工业园区。目前，在经开北区又规划11.2 km2土地用于碳纤维全产业链发展。

基地内现有吉林碳谷碳纤维有限公司、吉林精工碳纤维有限公司、吉林方大江城碳纤维有限公司、中油吉林石化分公司碳纤维厂等20 余户企业从事碳纤维原丝、碳丝及碳纤维制品研发及生产，其中规上碳纤维企业10 户；从业人员4 081 人；自主知识产权76 件，其中发明专利31 件。截至目前，碳纤维原丝产能16 000 t，产品规格涵盖1 K、3 K、 6 K、12 K、24 K（25 K）、48 K（50 K）；碳丝产能5 380 t， 产品性能达到了日本东丽公司T400 水平，并突破了T700级技术指标；航天材料、软质、硬质复合碳毡、加热制品等已形成批量生产。其中，吉林碳谷碳纤维有限公司的原丝产能及市场占有率、吉林联科特种石墨材料有限公司的碳纤维硬质复合碳毡产能、吉林精功碳丝单线产能均国内排名第一。2018年吉林市碳纤维产业实现产值7.6 亿元。

由此可见，吉林市发展碳纤维产业优势明显。

2.1 市场需求潜力大

市场需求包括以下几方面：①汽车产业需求。汽车产业一直是吉林省经济发展的重要产业，吉林省拥有国内规模最大的汽车生产基地。随着对汽车轻量化的要求越来越高以及新能源汽车的兴起，轻量化材料的开发与应用将发挥更大作用，汽车产业对新材料的需求也将日益增加。②风力发电产业需求。风电领域应用复合材料起步早、占比大，包括塔筒、叶片、机舱罩等主要组成部分。吉林省能源局发布的《吉林省电力发展“十三五”规划》中指出，“十三五”期间风电装机5 500 000 kW，占比15.1%。对碳纤维的需求也将随着风电产业的发展大幅增长。③冰雪产业需求。国务院发布的《关于促进全民健身和体育消费推动体育产业高质量发展的意见》中提出，到2022年，冰雪产业总规模超过8 000亿元。雾凇和滑雪是吉林市的特色，吉林市计划借冬奥会之东风，发挥以碳纤维为核心的化工新材料优势，依托特种纤维及复合材料产业应用技术研究院，开发保暖服装、户外与动机运动服饰、冰雪装备等系列产品，这将极大推动碳纤维产业发展。

2.2 具有技术基础

吉林市企业已经掌握聚丙烯晴基碳纤维长丝连续生产的关键技术，且拥有精良的研发团队，能够为碳纤维的技术突破不断提供动力，为吉林市完成碳纤维技术转型提供有效的技术保证和经验支持。

2.3 具有良好的产业生态

原料成本优势明显。吉林市作为基础雄厚的化工城市，仅吉林石化的丙烯腈年产量就达到420 000 吨/年，为吉林市发展碳纤维产业提供了充足的原料支撑。经过多年的努力，吉林市现已成为国内三大碳纤维产业集群之一，形成了“丙烯腈-聚丙烯腈基碳纤维原丝-碳纤维-碳纤维下游制品”完整的产业链条，呈现出规模化、集群化发展态势，现有12 个科技平台，其中国家级4 个、省级3 个。

3 吉林市碳纤维产业发展中存在的问题

总体来看，吉林市碳纤维产业的起步早、基础好，碳原丝等核心材料产能已形成一定规模，下游制品的开发呈现多元化和自主化态势，但仍存在许多问题制约着产业的持续健康发展。

3.1 外部环境不断施压

近年来，化工产业整体受国际经济形势低迷、国内经济增速持续放缓、安全环保要求严格等因素影响，增速持续下滑、开工严重不足、效益增速较快下降，碳纤维产业也难免其害。另外，国外企业通过低价倾销和恶意竞销的方式蓄意打压中国碳纤维企业，增加了中国碳纤维生产企业的成本，致使其经济效益下滑，长此以往下行压力加大，碳纤维行业的主要矛盾体现于供给和需求上的失衡；吉林市作为中国碳纤维生产主力军，难免受其影响。

3.2 核心技术有待突破

吉林市企业生产的碳纤维性能及产品稳定性有待提高，并且生产成本居高不下，一些核心技术问题还没能完全突破。目前，只有部分地段品种能够实现产业化生产，无法满足市场对高端领域产品的需求。专业人才有限，缺乏专家，学术资源不足，相应的创新平台建设进度缓慢。部分企业急功近利，重产能、轻品质，导致资源浪费以及供需方面的恶性循环，制约生产线的规模化发展，扰乱产业布局，加大与碳纤维技术发达国家之间的差距。

3.3 市场尚不成熟

虽然汽车、风电、冰雪等产业对碳纤维需求市场前景乐观，但由于汽车行业在转型、冰雪产业仍处于起步阶段，市场成熟还需要时间。吉林市碳纤维企业数量不少，但生产规模不均衡，小规模企业居多。基本形成完整的产业链条，但上下游产业链合作不足、产业集中度低，“小门独户”“闭门造车”现象严重，减缓了技术突破的效率和市场的壮大速度。

3.4 企业资金压力大

碳纤维产业属于技术集中型产业，对自主研发和自主创新工作要求较高，企业需要投入大量资金以应对日新月异的市场环境。但吉林市多数碳纤维企业规模较小，融资渠道也相对狭窄，限制企业研发投入，影响其长足发展。

4 吉林市碳纤维产业发展对策

4.1 着力加深碳纤维产业供给侧结构性改革

攻克高端碳纤维技术难点，满足高端市场需求。通过专业的市场分析，明确市场定位，开发成本低、强度高的碳纤维及附加价值高的优质碳纤维制品，加大宣传力度，打造吉林市高端碳纤维的金字招牌。

4.2 着力吸引人才，加强产学研合作

要加大人才培养力度，同时大力吸引外来人才共同参与吉林市碳纤维产业的建设。企业需要树立科学的人力资源管理观念，采用与时俱进的管理模式，从“留住人、用好人”的角度出发，完善管理机制，让员工能够在才尽其用的同时获得个人素质的提升；另一方面要搭建合作平台，支持鼓励碳纤维企业与市内、省内，乃至全国高校、科研院所开展产学研合作，引导碳纤维及其制品研发中心建设，促进碳纤维成果转化，提高本市企业的自主研发与自主创新能力，提高企业核心竞争力。

4.3 大力开发具有冰雪特色的碳纤维产品

加强吉林市碳纤维产业的市场差别化，借力冰雪产业的发展势头，开发独具特色的碳纤维制品，比如碳纤维防寒服、 碳纤维滑雪服、碳纤维雪具等冰雪装备。打造与冰雪旅游观光紧密结合的新型“冰雪碳纤维产业”，为吉林市经济发展提供新动能。

4.4 加大政策和资金扶持力度

从战略需求出发，通过项目导向引导企业投资高端碳纤维项目及冰雪特色碳纤维项目。构建融资平台，拓宽融资通道，以科研机构为主、政府扶持为辅的资金筹措方式，在促进企业自主研发和创新的积极性，同时加大技术研发的资金支持。