本月29日，新款寶馬i3新能源車將正式發(fā)布，其通過采用碳纖維等輕質(zhì)材料，使整車重量降至普通車輛的60%，大幅提高能效和行駛性能。除寶馬外，日本、歐美等地多家車企也已經(jīng)或?qū)⒁瞥霾捎锰祭w維材料的量產(chǎn)車型，為碳纖維打開新的市場空間。據(jù)機構(gòu)研報，僅在我國，若部分高檔民用汽車使用碳纖維材料進行輕量化，則預計到2015年，我國汽車工業(yè)對碳纖維的需求量將達2800噸，對碳纖維總體需求將達1.6萬噸。
一方面是需求不斷上升，一方面是碳纖維材料的戰(zhàn)略意義（在軍工領(lǐng)域用途廣泛），該產(chǎn)業(yè)已受到有關(guān)部門的高度重視。工信部此前就“加快推進碳纖維行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的指導意見”征求意見，提出，到2015年初步建立碳纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)體系，培育3至5家骨干企業(yè)，到2020年，使我國碳纖維整體創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力接近或達到國際先進水平。有關(guān)方面透露，目前國家正研究風險補償和專項貸款等扶持政策，力挺國內(nèi)企業(yè)快速成長，打開產(chǎn)業(yè)空間。
碳纖維市場需求快速上升
碳纖維是以碳化方法制得的含碳量90%以上的纖維狀材料，其強度可達鋼鐵材料的十倍，質(zhì)量卻僅是鋁材的一半。除優(yōu)異的力學性能外，碳纖維還兼具低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、抗疲勞、震動衰減性高、電及熱傳導性高、熱膨脹系數(shù)低、光穿透性強、電磁屏蔽性好等諸多優(yōu)良性能，因而被稱為先進復合材料中最重要的增強材料，地位舉足輕重�！疤祭w維是軍民兩用新材料，屬技術(shù)密集型和政治敏感的關(guān)鍵材料。”工信部原材料司副司長高云虎表示。
自上世紀70年代，碳纖維在航天航空領(lǐng)域應用以來，其應用潛力受到各國高度重視。目前全球碳纖維需求主要分為三大類：航天航空、消費和娛樂、能源和工業(yè)。其中，工業(yè)領(lǐng)域應用近年來增速明顯。僅以汽車工業(yè)為例，推進汽車輕量化以降低油耗，應對資源和環(huán)境的嚴峻挑戰(zhàn)，已經(jīng)成為汽車工業(yè)發(fā)展的重要主題。以塑代鋼的大趨勢已經(jīng)確立，并且正從豪華車型向大眾車型推廣。在美國，2013款SRT蝰蛇和2014款雪佛蘭科爾維特在發(fā)動機罩和其他部位均采用了碳纖維材料，其中，雪佛蘭科爾維特計劃實現(xiàn)每年2萬輛產(chǎn)銷量；而在日本，碳纖維巨頭帝人公司的汽車用碳纖維也在逐步擴大產(chǎn)能；在歐洲，除寶馬外，大眾汽車也在研發(fā)碳纖維車頂，供新款高爾夫所用。由于汽車等領(lǐng)域新增需求擴張，碳纖維產(chǎn)業(yè)市場爆發(fā)，美國碳纖維上市公司卓爾泰克（ZOLT）今年漲幅已近80%。
據(jù)美國市場研究機構(gòu)提供的數(shù)字，2015年前，全球碳纖維市場需求將保持13%的增長。而我國對碳纖維的需求增速卻明顯快于全球。僅以汽車領(lǐng)域為例，作為世界第一大汽車銷售市場，去年我國汽車產(chǎn)銷量分別達1927.18萬輛和1930.64萬輛。有機構(gòu)研究員認為，僅考慮到部分高檔民用汽車采用碳纖維材料進行輕量化，預計2015年我國汽車工業(yè)對碳纖維的需求量也將達到2800噸。據(jù)估計，至2015年，我國對碳纖維總體需求將達1.6萬噸。而根據(jù)新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，“十二五”末我國碳纖維產(chǎn)能為1.2萬噸。
國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)曲折前行
目前，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)尚處起步階段，存在產(chǎn)業(yè)集中度低、產(chǎn)能利用率低、技術(shù)水平亟待提高等問題。在上周舉行的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及投資論壇上，工信部原材料司副司長高云虎提到這樣一個事實：海外碳纖維巨頭對中國企業(yè)在碳纖維產(chǎn)業(yè)化上的推進極其敏感，自2008年我國首次實現(xiàn)碳纖維規(guī)�；a(chǎn)以來，外企屢次采用低價傾銷戰(zhàn)略，意圖將我國碳纖維產(chǎn)業(yè)扼殺在萌芽狀態(tài)。
“2008年我國企業(yè)宣布T300碳纖維規(guī)�；a(chǎn)，該規(guī)格產(chǎn)品的國際價格便由最初的500元每公斤猛降至120元以下；2011年T700級實驗成功，國際價格從400元每公斤降至320元；去年產(chǎn)品投產(chǎn)，國際價格進一步下跌至160元每公斤。”高云虎表示。
縱觀國際市場，碳纖維中小絲束生產(chǎn)基本被東麗、東邦和三菱等日本企業(yè)所控制，三者市占率達70%左右；大絲束則主要由美國卓爾泰克、德國西格里和日本東邦控制，市占率為80%左右。而在碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈諸多細分環(huán)節(jié)中，上述企業(yè)基本壟斷了核心技術(shù)，其中PAN原絲生產(chǎn)中的聚合、噴絲、牽引等幾個步驟，碳化過程中的低溫碳化、高溫碳化兩個環(huán)節(jié)占據(jù)了整個產(chǎn)業(yè)鏈55%-75%的利潤份額。
反觀我國碳纖維產(chǎn)業(yè)，由于受到碳纖維原絲質(zhì)量、耐高溫材料以及大型高溫爐幾項關(guān)鍵技術(shù)因素的制約，到2000年自給率僅為2.3%，近年來上升到15%以上。最新數(shù)據(jù)顯示，我國碳纖維產(chǎn)品以小絲束等低檔產(chǎn)品為主，T300碳纖維實現(xiàn)了國產(chǎn)化，以小絲束6K、12K為主；T700在小批量生產(chǎn)中；T800、T1000也已著手開始相關(guān)研發(fā)。
“我國目前的碳纖維產(chǎn)業(yè)布局中以中低端為主，這是這個行業(yè)必走的一步。利用成本優(yōu)勢快速催動本國需求崛起，并占領(lǐng)全球中低端市場是中國碳纖維產(chǎn)業(yè)的希望所在。如果在關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，或者在關(guān)鍵節(jié)點上得到政策的扶持，實現(xiàn)彎道超車也不是沒有可能�！币晃粯I(yè)內(nèi)分析人士告訴記者。
技術(shù)突破可待 政策扶持可期
記者注意到，在上周召開的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及投資論壇上，浙江大學高分子科學與工程學系高超教授介紹了他所在的團隊正在進行的石墨烯纖維相關(guān)的前沿研發(fā)成果。全球頂級學術(shù)期刊《自然》中文版稱“高超的團隊展示了怎樣從氧化石墨烯膠體液晶紡制宏觀石墨烯纖維，為碳纖維的制備提供了新途徑�！彼麄兣臄z的石墨烯纖維突破還入選了《自然》的年度圖片。當碳纖維含碳量高于99％，就稱為石墨纖維。而這項技術(shù)顯示可以從石墨烯“紡織”成石墨烯纖維，實現(xiàn)超強的力學性質(zhì)和良好的導電、導熱特性。
“可以在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應用，比如說，作為一種超強、超韌的復合纖維，或許人人都可以成為蜘蛛俠。”高超半開玩笑的表示。類似這樣的研發(fā)成果還有很多，我國新材料領(lǐng)域的論文數(shù)量已經(jīng)位居全球首位，其中不少研究者針對的就是類似于碳纖維這樣的產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域。
而在政策領(lǐng)域，主管部門對新材料領(lǐng)域的關(guān)注也越來越集中。此前已發(fā)布的有新材料產(chǎn)業(yè)五年規(guī)劃。今年以來，工信部又就“加快推進碳纖維行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的指導意見”征求意見，提出到2015年初步建立碳纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)體系，培育3至5家骨干企業(yè)，到2020年，使我國碳纖維整體創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力接近或達到國際先進水平。近日工信部又發(fā)布“新材料產(chǎn)業(yè)標準化工作三年行動計劃”，也包括碳纖維產(chǎn)業(yè)。
“我們深感國家在關(guān)鍵材料的保障能力上嚴重不足。”高云虎表示。去年，工信部圍繞航空航天、軌道交通、汽車船舶等重要領(lǐng)域進行了需求調(diào)研，涉及近五十家大型企業(yè)、240余種關(guān)鍵材料，但調(diào)研結(jié)果顯示，三成以上材料國內(nèi)完全空白，僅有不到15%材料能完全自給。高云虎表示，近期正在研究新材料科技重大專項事宜，擬研究風險補償專項政策和專項貸款等配套政策，幫助包括碳纖維在內(nèi)的創(chuàng)新型新材料生產(chǎn)企業(yè)扭轉(zhuǎn)在國際市場上的不利局面，打開產(chǎn)業(yè)空間。
一方面是需求不斷上升，一方面是碳纖維材料的戰(zhàn)略意義（在軍工領(lǐng)域用途廣泛），該產(chǎn)業(yè)已受到有關(guān)部門的高度重視。工信部此前就“加快推進碳纖維行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的指導意見”征求意見，提出，到2015年初步建立碳纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)體系，培育3至5家骨干企業(yè)，到2020年，使我國碳纖維整體創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力接近或達到國際先進水平。有關(guān)方面透露，目前國家正研究風險補償和專項貸款等扶持政策，力挺國內(nèi)企業(yè)快速成長，打開產(chǎn)業(yè)空間。
碳纖維市場需求快速上升
碳纖維是以碳化方法制得的含碳量90%以上的纖維狀材料，其強度可達鋼鐵材料的十倍，質(zhì)量卻僅是鋁材的一半。除優(yōu)異的力學性能外，碳纖維還兼具低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、抗疲勞、震動衰減性高、電及熱傳導性高、熱膨脹系數(shù)低、光穿透性強、電磁屏蔽性好等諸多優(yōu)良性能，因而被稱為先進復合材料中最重要的增強材料，地位舉足輕重�！疤祭w維是軍民兩用新材料，屬技術(shù)密集型和政治敏感的關(guān)鍵材料。”工信部原材料司副司長高云虎表示。
自上世紀70年代，碳纖維在航天航空領(lǐng)域應用以來，其應用潛力受到各國高度重視。目前全球碳纖維需求主要分為三大類：航天航空、消費和娛樂、能源和工業(yè)。其中，工業(yè)領(lǐng)域應用近年來增速明顯。僅以汽車工業(yè)為例，推進汽車輕量化以降低油耗，應對資源和環(huán)境的嚴峻挑戰(zhàn)，已經(jīng)成為汽車工業(yè)發(fā)展的重要主題。以塑代鋼的大趨勢已經(jīng)確立，并且正從豪華車型向大眾車型推廣。在美國，2013款SRT蝰蛇和2014款雪佛蘭科爾維特在發(fā)動機罩和其他部位均采用了碳纖維材料，其中，雪佛蘭科爾維特計劃實現(xiàn)每年2萬輛產(chǎn)銷量；而在日本，碳纖維巨頭帝人公司的汽車用碳纖維也在逐步擴大產(chǎn)能；在歐洲，除寶馬外，大眾汽車也在研發(fā)碳纖維車頂，供新款高爾夫所用。由于汽車等領(lǐng)域新增需求擴張，碳纖維產(chǎn)業(yè)市場爆發(fā)，美國碳纖維上市公司卓爾泰克（ZOLT）今年漲幅已近80%。
據(jù)美國市場研究機構(gòu)提供的數(shù)字，2015年前，全球碳纖維市場需求將保持13%的增長。而我國對碳纖維的需求增速卻明顯快于全球。僅以汽車領(lǐng)域為例，作為世界第一大汽車銷售市場，去年我國汽車產(chǎn)銷量分別達1927.18萬輛和1930.64萬輛。有機構(gòu)研究員認為，僅考慮到部分高檔民用汽車采用碳纖維材料進行輕量化，預計2015年我國汽車工業(yè)對碳纖維的需求量也將達到2800噸。據(jù)估計，至2015年，我國對碳纖維總體需求將達1.6萬噸。而根據(jù)新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，“十二五”末我國碳纖維產(chǎn)能為1.2萬噸。
國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)曲折前行
目前，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)尚處起步階段，存在產(chǎn)業(yè)集中度低、產(chǎn)能利用率低、技術(shù)水平亟待提高等問題。在上周舉行的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及投資論壇上，工信部原材料司副司長高云虎提到這樣一個事實：海外碳纖維巨頭對中國企業(yè)在碳纖維產(chǎn)業(yè)化上的推進極其敏感，自2008年我國首次實現(xiàn)碳纖維規(guī)�；a(chǎn)以來，外企屢次采用低價傾銷戰(zhàn)略，意圖將我國碳纖維產(chǎn)業(yè)扼殺在萌芽狀態(tài)。
“2008年我國企業(yè)宣布T300碳纖維規(guī)�；a(chǎn)，該規(guī)格產(chǎn)品的國際價格便由最初的500元每公斤猛降至120元以下；2011年T700級實驗成功，國際價格從400元每公斤降至320元；去年產(chǎn)品投產(chǎn)，國際價格進一步下跌至160元每公斤。”高云虎表示。
縱觀國際市場，碳纖維中小絲束生產(chǎn)基本被東麗、東邦和三菱等日本企業(yè)所控制，三者市占率達70%左右；大絲束則主要由美國卓爾泰克、德國西格里和日本東邦控制，市占率為80%左右。而在碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈諸多細分環(huán)節(jié)中，上述企業(yè)基本壟斷了核心技術(shù)，其中PAN原絲生產(chǎn)中的聚合、噴絲、牽引等幾個步驟，碳化過程中的低溫碳化、高溫碳化兩個環(huán)節(jié)占據(jù)了整個產(chǎn)業(yè)鏈55%-75%的利潤份額。
反觀我國碳纖維產(chǎn)業(yè)，由于受到碳纖維原絲質(zhì)量、耐高溫材料以及大型高溫爐幾項關(guān)鍵技術(shù)因素的制約，到2000年自給率僅為2.3%，近年來上升到15%以上。最新數(shù)據(jù)顯示，我國碳纖維產(chǎn)品以小絲束等低檔產(chǎn)品為主，T300碳纖維實現(xiàn)了國產(chǎn)化，以小絲束6K、12K為主；T700在小批量生產(chǎn)中；T800、T1000也已著手開始相關(guān)研發(fā)。
“我國目前的碳纖維產(chǎn)業(yè)布局中以中低端為主，這是這個行業(yè)必走的一步。利用成本優(yōu)勢快速催動本國需求崛起，并占領(lǐng)全球中低端市場是中國碳纖維產(chǎn)業(yè)的希望所在。如果在關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，或者在關(guān)鍵節(jié)點上得到政策的扶持，實現(xiàn)彎道超車也不是沒有可能�！币晃粯I(yè)內(nèi)分析人士告訴記者。
技術(shù)突破可待 政策扶持可期
記者注意到，在上周召開的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及投資論壇上，浙江大學高分子科學與工程學系高超教授介紹了他所在的團隊正在進行的石墨烯纖維相關(guān)的前沿研發(fā)成果。全球頂級學術(shù)期刊《自然》中文版稱“高超的團隊展示了怎樣從氧化石墨烯膠體液晶紡制宏觀石墨烯纖維，為碳纖維的制備提供了新途徑�！彼麄兣臄z的石墨烯纖維突破還入選了《自然》的年度圖片。當碳纖維含碳量高于99％，就稱為石墨纖維。而這項技術(shù)顯示可以從石墨烯“紡織”成石墨烯纖維，實現(xiàn)超強的力學性質(zhì)和良好的導電、導熱特性。
“可以在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應用，比如說，作為一種超強、超韌的復合纖維，或許人人都可以成為蜘蛛俠。”高超半開玩笑的表示。類似這樣的研發(fā)成果還有很多，我國新材料領(lǐng)域的論文數(shù)量已經(jīng)位居全球首位，其中不少研究者針對的就是類似于碳纖維這樣的產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域。
而在政策領(lǐng)域，主管部門對新材料領(lǐng)域的關(guān)注也越來越集中。此前已發(fā)布的有新材料產(chǎn)業(yè)五年規(guī)劃。今年以來，工信部又就“加快推進碳纖維行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的指導意見”征求意見，提出到2015年初步建立碳纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)體系，培育3至5家骨干企業(yè)，到2020年，使我國碳纖維整體創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力接近或達到國際先進水平。近日工信部又發(fā)布“新材料產(chǎn)業(yè)標準化工作三年行動計劃”，也包括碳纖維產(chǎn)業(yè)。
“我們深感國家在關(guān)鍵材料的保障能力上嚴重不足。”高云虎表示。去年，工信部圍繞航空航天、軌道交通、汽車船舶等重要領(lǐng)域進行了需求調(diào)研，涉及近五十家大型企業(yè)、240余種關(guān)鍵材料，但調(diào)研結(jié)果顯示，三成以上材料國內(nèi)完全空白，僅有不到15%材料能完全自給。高云虎表示，近期正在研究新材料科技重大專項事宜，擬研究風險補償專項政策和專項貸款等配套政策，幫助包括碳纖維在內(nèi)的創(chuàng)新型新材料生產(chǎn)企業(yè)扭轉(zhuǎn)在國際市場上的不利局面，打開產(chǎn)業(yè)空間。
