7月5日，我國擁有自主知識產權的全復合材料渦槳公務機“領世AG300”飛機在珠海首飛成功。據悉，該機機體全部采用先進的碳纖維復合材料制造。而在不久前，我國另一款廣泛應用了高性能碳纖維的新型號飛機也成功首飛。業內人士表示，隨著國產碳纖維在飛機上的成功應用，我國碳纖維在高端市場的應用也將逐漸打開。
然而，在國際市場，碳纖維產業的競爭已經進入到了白熾化階段。與國外巨頭相比，我國碳纖維生產技術差距明顯。要想讓巨大市場需求變為實在效益，國內企業在提升生產技術、提高產品性能的同時，還必須跨過高成本這道坎。
美好前景與骨感現實
隨著技術的持續進步，國產碳纖維的應用市場不斷擴大。碳纖維不僅在航空器領域實現成功應用，在汽車領域的應用也取得進展。由中國科學院寧波材料技術與工程研究所與奇瑞汽車聯合打造的碳纖維插電式混合動力“艾瑞澤7”車型在2014年北京國際車展上亮相。該款車型車身采用碳纖維復合材料，外殼重量減輕10%，油耗降低7%。
根據有關機構預計，未來隨著工業的不斷發展，工業用碳纖維的總量將有大幅增加。2019年工業領域對碳纖維的需求有望提高至75％。到2030年，我國碳纖維需求量將達到30萬~50萬噸。
雖然業內外人士均看好碳纖維產業的發展前景，但國內原絲和碳纖維生產企業普遍處境艱難。這從幾家涉及碳纖維業務的上市公司的業績可以窺見一斑。A股4 家涉及碳纖維業務的上市公司，2013年相關業務全部處于虧損狀態，4家公司所屬的5家碳纖維企業合計虧損5515萬元。
方大炭素在2013年連續擴充碳纖維業務，先后收購了撫順方泰精密碳材料有限公司100%股份和吉林方大江城碳纖維有限公司(原中鋼集團江城碳纖維有限公司)70%股份。從業績來看，新收購的兩家公司在當年均處于虧損狀態。方泰精密2013年凈虧損323.64萬元，方大江碳凈虧損更是高達4506.34萬元。方大江碳另一股東*ST吉炭對此表示，在方大江碳投產后，成本費用上升，而碳纖維價格急劇下降，進而產生較大規模虧損。在有關機構統計的5家企業中，去年僅*ST吉炭旗下吉林市神舟炭纖維有限責任公司實現贏利，其凈利潤也僅為27.24萬元。
多次計劃轉型卻接連告吹的大元股份碳纖維業務表現也差強人意。大元股份表示，雖然參股子公司嘉興中寶碳纖維有限責任公司2013年銷售情況較 2012年度有所好轉，實現收入3974.07萬元，但由于市場競爭激烈，贏利能力較低，年度虧損712.39萬元。
另一上市公司金發科技的全資子公司廣州金發碳纖維新材料發展有限公司，2013年凈虧損41.41萬元。但公司有關負責人表示，公司碳纖維及其復合材料目前處于技術積累與市場開拓階段，公司看好碳纖維行業未來發展空間。金發科技也在2013年報中表示，2014年將以碳纖維生產基地投產為契機， 推動高性能碳纖維復合材料在汽車、家電等行業的應用發展。
成本高貴造成競爭無力
專家分析認為，導致國內碳纖維企業基本處于全線虧損狀況的主要因素有三方面：一是產品質量不穩定，上下游銜接不暢。目前國產碳纖維質量波動較大，難以與進口產品競爭。同時與下游應用結合也不夠緊密。
二是生產成本偏高，市場競爭力較差。國內碳纖維生產企業T300的單線最高產能是1000噸(12K)，生產運行速度慢、運行工位少、裝備保障能力弱、實際產量低、產品均勻性和穩定性差，導致國內產品生產成本高、市場競爭力差。
三是受到國際行業巨頭低價傾銷和惡意競銷的影響。近幾年，國際市場對我國銷售碳纖維產品的價格呈下降趨勢。業內人士認為，國外產品價格大幅下降并不正常，其背后隱藏著打壓我國碳纖維產業的深刻動機。
中復神鷹碳纖維有限責任公司董事長張國良表示，目前我國碳纖維企業面臨的主要問題：一是資金壓力大。企業是碳纖維技術創新的主體，但碳纖維技術成熟度不高，需要持續的技術研發創新，必然帶來資金壓力。二是生產成本高。不斷上升的人力成本、設備維修保養升級成本，加上碳纖維生產中的較高的電耗，都推高了生產成本。三是市場不穩定。國外碳纖維巨頭用高性能碳纖維贏利來彌補通用級碳纖維虧損，對中國碳纖維進行降價打壓，國產碳纖維價格處處受制于人。
山東大學碳纖維復合材料研發中心主任朱波認為，碳纖維裝備技術缺乏創新，引進設備投資居高不下，也是造成我國碳纖維生產成本高的一個重要原因。據了解，國產碳化爐采用僅能允許在1400℃以下溫度使用的碳化硅作為發熱體，高溫環境下碳化硅抗負荷強度低，不能制作大尺寸工業規模碳化爐，無法實現1500℃的最佳工藝。國外采用高純石墨材料1800℃以上的高溫碳化爐嚴格限制對我國的出口，中等規模的高溫碳化爐進口價格高，導致國產碳纖維的建設成本過高。
技術提升才能成本下降
從全球來看，碳纖維發展的主要目標是低成本生產以便更多地應用在汽車等新領域。對國產碳纖維來說，要提高市場競爭力，必須降低生產成本。
對此，北京化工大學國家碳纖維工程技術研究中心主任徐樑華建議，碳纖維生產企業應發展新技術改造已建生產線，對傳統技術實施二次集成創新，通過優化工藝、提升裝備、降低能耗來實現技術升級、產品質量穩定、經濟效益提高的目標。
張國良認為，要降低生產成本一種解決途徑是降低原絲生產成本和發展新型碳纖維前軀體：改進原絲生產工藝；試探采用PAN外的其他材料用作制備高性能碳纖維的原絲；通過改進聚合單體和聚合技術，實現在聚合階段就能形成具有與預氧化纖維相同結構的前驅體。
另外，應發展新的預氧化、碳化和石墨化技術：發展新型預氧化技術，縮短預氧化時間；降低碳化、石墨化成本，發展微波技術；自主研發設計節能高效的碳化設備。
據東華大學研究院副院長余木火教授介紹，碳纖維低成本化技術的發展目標是每千克生產成本降到5~8美元。在碳纖維的成本構成中，原絲占50％，氧化碳化占50％。目前碳纖維低成本化采用的技術主要包括大絲束，水相沉淀聚合——干噴濕紡工藝，用民用腈綸工程生產碳纖維技術等。碳纖維低成本化原絲新技術包括采用木質素原料制成木質素—PAN共混原絲，熔體紡絲法制備碳纖維及其木質素原絲，高粘度PAN溶液干噴濕紡等。在氧化碳化低成本化方面主要是采用快速氧化碳化技術(分散或降低環化熱)，提高氧化速度，提高能源利用率。
據余木火教授介紹，東華大學研發出了以增塑熔體紡絲法制備PAN—木質素碳纖維原絲的新技術。新方法成本在80元／千克以下，其紡絲速度達到500米/分鐘~1000米/分鐘，制備的原絲強度高、微缺陷少，有望制備高性能碳纖維。熔體紡絲技術還具有工藝成熟，設備投資小；增塑劑回收量少；原絲氧化碳化速度可提高2倍以上等優點。目前正在建設100噸中試實驗線，并籌備建設5000噸原絲生產線。這項技術將為碳纖維低成本化帶來新途徑。[作者：王繼征 / 編輯：瀟湘]
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