碳纖維使用在民用市場(chǎng)

 “未來(lái)碳纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)將向高性能、低成本、高可靠性方向邁進(jìn)，原材料技術(shù)的進(jìn)步有利于進(jìn)一步提高國(guó)產(chǎn)碳纖維的質(zhì)量與性能。”近日，中國(guó)工程院院士杜善義在2013全國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)上說(shuō)。2010年，在《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的決定》的七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一的新材料產(chǎn)業(yè)部分，明確提出提升高性能纖維及其復(fù)合材料發(fā)展水平。在2012年科技部出臺(tái)的多個(gè)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的“十二五”規(guī)劃中，雖然針對(duì)高品質(zhì)特殊鋼和高性能膜材料制定了專項(xiàng)規(guī)劃，但沒(méi)有高性能纖維和復(fù)合材料方面的規(guī)劃。 123456

    杜善義表示，目前在高性能碳纖維領(lǐng)域，繼T800、Tl000之后，HS、M65J等高強(qiáng)、高模碳纖維得到了充分的重視和發(fā)展。據(jù)介紹，目前國(guó)內(nèi)不少企業(yè)在T300碳纖維方面已經(jīng)逐漸突破，包括威海拓展纖維有限公司、江蘇恒神纖維材料有限公司等在內(nèi)的不少企業(yè)都具備了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力，而目前上市公司在碳纖維領(lǐng)域的影響還較小。 內(nèi)容來(lái)自123456

    杜善義介紹說(shuō)，追求高性能的新材料技術(shù)初期主要面向某些特殊領(lǐng)域、關(guān)鍵部位的高端化應(yīng)用，要滿足更廣泛的市場(chǎng)需求，必須提高材料的綜合性能，同時(shí)降低成本。他指出，目前，碳纖維復(fù)合材料正在從“貴族”材料向“平民化”材料轉(zhuǎn)變，在民用領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，這種“平民化”趨勢(shì)引起了人們對(duì)于復(fù)合材料高性價(jià)比關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新需求。 123,123

    據(jù)悉，在碳纖維成本構(gòu)成中，原絲約占51%。原材料技術(shù)的進(jìn)步有利于進(jìn)一步提高國(guó)產(chǎn)碳纖維的質(zhì)量與性能，開(kāi)發(fā)高性價(jià)比大絲束纖維和樹脂，進(jìn)一步向低成本化發(fā)展。同時(shí)，制造工藝的自動(dòng)化發(fā)展以及新工藝的出現(xiàn)為降低碳纖維復(fù)合材料的成本帶來(lái)了希望。“要實(shí)現(xiàn)低成本，須在保障性能的前提下，綜合考慮生產(chǎn)規(guī)模、原絲、工藝裝備等因素。大絲束、低成本原絲、裝備革新與國(guó)產(chǎn)化是降低碳纖維成本的有效途徑。” 123,123

    據(jù)中國(guó)玻璃鋼綜合信息網(wǎng)提供的信息，受碳纖維復(fù)合材料（CFRP）市場(chǎng)快速增長(zhǎng)帶動(dòng)，2013年全球碳纖維需求量預(yù)計(jì)將達(dá)5.17萬(wàn)噸，2020年將進(jìn)一步增至14.1萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)速度為15.4%。從消費(fèi)領(lǐng)域看，工業(yè)需求預(yù)計(jì)將以兩位數(shù)增長(zhǎng)，航空業(yè)需求預(yù)計(jì)將以較高個(gè)位數(shù)增長(zhǎng)，體育用品市場(chǎng)的需求增速在此期間將放緩。工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，隨著碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用拓寬，風(fēng)能和汽車制造業(yè)將成為推動(dòng)全球碳纖維需求增長(zhǎng)的主力。

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    目前，由于材料成本較高，加上周期較長(zhǎng)，CFRP在汽車行業(yè)的應(yīng)用還較有限。不過(guò)，高燃油效率和低碳排放量的規(guī)定激發(fā)了汽車輕量化趨勢(shì)。而CFRP比鋼材具有更大優(yōu)勢(shì)，未來(lái)在汽車中的應(yīng)用將不斷增長(zhǎng)。此外，汽車廠商與碳纖維制造商合作也推動(dòng)了CFRP部件的應(yīng)用。

    杜善義認(rèn)為，在碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用中要考慮設(shè)計(jì)問(wèn)題，要敢用、會(huì)用、用好新材料，充分發(fā)揮材料性能，縮短新材料從開(kāi)發(fā)到應(yīng)用的周期，同時(shí)也要考慮結(jié)構(gòu)效率與可靠性間的矛盾。

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    除了技術(shù)問(wèn)題，一些業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，我國(guó)碳纖維的瓶頸問(wèn)題多年來(lái)遲遲未能突破，跟缺乏一個(gè)有效的組織有很大關(guān)系。“多年來(lái)，一直在呼吁借鑒美國(guó)波音公司和日本東麗公司在787復(fù)合材料部件上的組織模式。”在原航空工業(yè)部高級(jí)工程師楊超凡研究員看來(lái)，國(guó)內(nèi)高性能材料行業(yè)的問(wèn)題是沒(méi)有“產(chǎn)業(yè)組織者”：“計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，從冶金、化工到紡織和輕工，以及各軍工部門都和材料有關(guān)，各有各的科研和生產(chǎn)體系和隊(duì)伍。但高性能材料發(fā)展到目前的復(fù)合材料階段后，就沒(méi)有行業(yè)主管部門了，想反映行業(yè)的問(wèn)題都不知道哪個(gè)部門負(fù)責(zé)。多年來(lái)，國(guó)家發(fā)改委從高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的角度對(duì)材料有項(xiàng)目扶持，但也不是行業(yè)主管部門，而且，原來(lái)那些各行業(yè)部門的材料科研生產(chǎn)體系對(duì)復(fù)合材料的理解和認(rèn)識(shí)也很不一致。”

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