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目前世界上三大高性能纤维供需情况

文章出处:网络责任编辑:管理员人气:发表时间:2015-10-02【

有专家指出,我国碳纤维复合材料需求量大,但生产和工艺水平却相对落后。对此,农工民主党中央在此次“两会”上提交了《关于大力发展碳素新材料产业的建议》,以发展壮大我国碳素材料领域的应用。 copyright 123456

  针对前述话题,《每日经济新闻》(以下简称NBD)分别专访了中国材料研究学会咨询部主任唐见茂教授;农工民主党中央《关于大力发展碳素新材料产业的建议》提案执笔人戴君惕;全国政协委员、五矿集团总裁周中枢;中国钢研科技集团公司功能材料研究所副所长李卫及稀土研究院信息情报室主任窦学宏。 copyright 123456

    21世纪是碳素材料世纪

内容来自123456

  NBD:农工民主党在这次 “两会”中提交了《关于大力发展碳素新材料产业的建议》,作为该提案的执笔人,您为什么把碳素新材料产业提到这样一个高度? 123456

  戴君惕:高性能新材料的出现历来是科技和经济发展的里程碑。进入新世纪(002280)以来,碳素材料已成为全世界大规模开发应用的首选高性能材料。传统的碳素材料是人造金刚石和耐高温石墨材料;而新世纪最引人注目的碳素新材料是碳纤维材料、碳碳复合材料和石墨烯材料。碳纤维具有高强度、高模量、低比重、耐高温、抗疲劳、导电质轻、易加工等多种优异性能,正逐步取代传统材料,广泛应用于航天航空和军事领域,并开始深入到国计民生的各个方面。 123456

  现在一个值得关注的事情是,由于老百姓意识不到石墨资源的宝贵,使得这些资源被部分发达国家买走。21世纪是碳素材料的世纪,要代替20世纪的硅材料,我们要像重视稀土一样重视石墨资源。 123,123

  NBD:在碳素材料中,哪种材料是重中之重?目前的应用情况怎样?

本文来自123

  唐见茂:最重要的代表是碳纤维复合材料,如果用于飞机制造当中,将会比现在的铝合金减重20%~40%,在节能方面则会体现出很大效益。波音787目前有50%用了碳纤维复合材料,空客一款飞机62%的材料也将被碳纤维复合材料取代。 本文来自123

  碳纤维复合材料属于一种高端应用,代表了一个国家的整体科技水平和工业化水平,最重要是用在航空航天等高端领域,至少要有20~30年的发展空间。现在关键的问题是,中国的碳纤维复合材料在产量和质量上与世界先进水平还有差距。此外,成本约束也亟待解决,一旦成本有效降低,将会在高铁、汽车等领域广泛应用。

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NBD:在碳素材料的应用中,哪些能够一经投入就产生立竿见影的效果?规模产值能达到多大?

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  戴君惕:现在都在讲节能,但是不能割裂开来,最直接的一个例子就是现在中国汽车产业迅速发展,因此要把新能源汽车考虑成新型节能汽车。我们对新能源汽车的投入非常大,如果把其中一部分投入放到碳素材料的开发中,效果会非常明显,并产生联动效应,比单一投入新能源汽车的回报要快一些。现在宝马部分型号的汽车都是采用由中国生产的碳素复合材料的零部件。 123456

  由于各地情况不同,全国的规模产值目前还很难估计,不过我所在的湖南省如果能够顺利发展碳素材料的话,就可以形成一个1000亿元规模的大产业,全国的数字肯定会大很多。 内容来自123456

  NBD:目前我国在碳纤维复合材料上处于什么水平?民间资本有何动向?

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  唐见茂:未来10~20年,在碳素领域最重要的还是高性能的碳纤维复合材料。也正是因为碳纤维成为了热点,民间热钱有流入的迹象,一些资金实力雄厚的民营企业家表达过进入该领域的想法。

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  关注碳纤维下游复合材料企业 本文来自123

  预计到2013年,中国将占据全球复合材料市场增长43%的份额。目前国内复合材料用于交通运输的比例相对比较小,只占5%,低于全球24%平均水平。目前高性能纤维在飞机上的比例为50%-80%,波音公司预计到2025年中国运输飞机数量将是原有的3倍;国内风电和汽车领域需求旺盛,高性能纤维复合材料作为一种先进的轻质高强材料,符合风力发电机组大容量的发展趋势。 123,123

  目前世界上三大高性能纤维供需情况如下:

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  1、碳纤维:目前全球碳纤维产能已供过于求。我们认为,碳纤维价格若维持低位,将促进碳纤维在高端产业和工业领域中的普及应用,由于碳纤维每一级的深加工都有高幅度的增值,碳纤维下游复合材料企业将从中直接受益。 123456

  2、芳纶纤维:目前全球芳纶纤维整体已出现供过于求局面,但其中芳纶1414的供求形势依旧偏紧。国内芳纶纤维消费旺盛,年复合增长率约为30%。我们认为,芳纶1313在需有一定技术含量的防护领域、芳纶纸高端产品应用领域市场潜力较大。

内容来自123456

  3、超高分子聚乙烯纤维:目前全球超高分子聚乙烯纤维供不应求,供给缺口为9万吨以上;国内供给缺口为8000吨左右,国内部分企业产品已达世界先进水平,供给是关键。

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建议投资者关注具有技术、规模优势的公司,如生产航空航天复合材料产品,技术垄断优势明显的公司博云新材(002297),具有生产芳纶纤维中间体技术优势的供应商浙江龙盛(600352)。

本文来自123

    碳纤维:新材料之王

本文来自123

  碳纤维是由一种含碳量在95%以上的新型纤维材料,它是用一些含碳的有机纤维,如腈纶丝、沥青及粘胶纤维等做原料,跟塑料树脂结合在一起,放在惰性气体中,经碳化而成的新型纤维材料。由于碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点,可以称之为新材料之王,因此可以广泛应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、GOLF球棒等体育休闲领域。

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  碳纤维的分类与性能碳纤维按照用途可分为两类:1、24K以下的为宇航级小丝束碳纤维(1K的含义为一条碳纤维丝束含1000根单丝),2、48K以上为工艺工业级大丝束碳纤维。

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  尽管碳纤维均是有原料纤维经高温碳化而成,但根据基础原料不同可以分为三类:1、以聚丙烯腈(PAN)为原料高温碳化形成的碳纤维为PAN基碳纤维;2、以沥青为原料高温碳化形成的碳纤维为沥青基碳纤维3、以粘胶纤维原料高温碳化形成的碳纤维为粘胶基碳纤维。由于PAN基的碳纤维在强度上要优于沥青基、粘胶基碳纤维,在全世界的碳纤维生产中占有90%的比例,具有绝对性的压倒优势,因此我们下边所讨论的碳纤维行业均是指PAN基碳纤维。 123,123

  碳纤维原丝——碳纤维生产的核心就生产碳纤维的生产工艺流程而言,对于碳纤维的生产工艺,当生产聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的时候,被称为“母体”的聚丙烯腈纤维首先要通过聚合和纺纱工艺加工聚丙烯腈而成。然后,将这些母体放入氧化炉中在200到300摄氏度进行氧化。另外,还要在碳化炉中,在温度为1000到2000摄氏度间进行碳化制成碳纤维。 123456

  尽管碳纤维生产流程相对较短,但生产壁垒很高,其中碳纤维原丝的生产壁垒是难中之难,具体表现在碳纤维原丝的喷丝工艺、聚丙烯腈聚合工艺、丙烯腈于溶剂及引发剂的配比等。目前世界碳纤维技术主要掌握在日本的东丽公司、东邦Tenax集团和三菱人造丝集团,这三家企业技术严格保密,工艺难以外露,而其他碳纤维企业均是处于成长阶段,生产工艺在摸索中不断完善。 copyright 123456

   碳纤维作为新材料之王,主要应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、GOLF球棒等体育休闲领域。但在2003年之前,尤其是2001年“911”事件之后,由于飞机制造行业出现短期萧条,而其他应用领域也没有获得快速增长,因此2003年左右碳纤维的需求出现增幅下降,但2003年之后,随着航空行航天领域对于碳纤维需求出现快速增长,风力发电等其他工业应用领域也出现快速增长,从而使碳纤维的需求幅度增加,全球碳纤维市场正以平均每年两位数的速度快速增长。预计2006年全球碳纤维需求量将达到2.5万吨/年,2010年全球碳纤维需求量则达到3.2万吨/年,全球碳纤维的供给与需求将出现紧张局面。 copyright 123456

  航空、风力发电推动碳纤维需求增长。首先,2003年以后,由于大量碳纤维应用于飞机制造行业,比如一架空客A380需耗用30吨碳纤维、一架波音787飞机需耗用20多吨碳纤维,随着飞机制造业的快速发展,碳纤维在航空航天领域的应用明显增长。

本文来自123

  其次,随着风力发电等新能源在2003年之后的快速发展,碳纤维作为特大风力发电叶片的主要材料,需求也出现明显增长。

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  最后,随着世界经济的发展,机械制品对于碳纤维等高端材料的需求也在不断增长,可以说2003年之后,碳纤维迎来了飞速增长势头。

内容来自123456

  海上钻井平台、汽车等领域值得期待。碳纤维除了上述优于金属材料的性质外,还具有耐腐蚀性,因此可以广泛应用于沿海钻井平台的构件,比如围栏等,而且可以减轻质量,便于现场安装,是碳纤维未来的巨大市场。 copyright 123456

  另外,碳纤维在汽车领域可以替代钢材,制造CNG瓶、保险杆、底盘等汽车配件,使汽车质量降低40%以上,从而节省燃油7%,符合有效节能的未来发展优势。 123,123

 
 

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