导读ℱ碳纤维助力美载人潜水器完成4000米深度潜测

本文摘要：（由ai生成）近年来，碳纤维材料因优异性能受市场青睐，但国内市场推广存在上下游脱节问题。吉林化纤集团作为国内碳纤维领军企业，通过产业链整合和技术创新，努力解决这一问题。董事长宋德武提出，国家层面应出台相关标准，加快上下游产业对接。吉林化纤集团通过合作和技术创新，已形成从原丝到碳丝的完整产业链，产能规模不断扩大，产品远销海外，正向国际一流企业迈进。因具备高强度、高模量、耐高温、耐摩擦等优异性能，近年来碳纤维材料备受市场青睐。国内也崛起了一批碳纤维及其复合材料的领军企业，通用级碳纤维已经实现了工业化生产，基本满足国内市场的部分需求。然而，一直困绕碳纤维及复合材料生产商们的问题是，把碳纤维材料推向市场的速度远不及预期。吉林化纤集团董事长宋德武近日在接受中国化工信息周刊记者采访时表示，在国内碳纤维应用推广一直难以打开局面，主要是上下游脱节的现象依然严重，缺乏产业链一体化应用。上下游对接待提速为推进碳纤维及其复合材料的应用，“十三五”期间国家出台了一系列相关政策。2016年出台的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》明确提出，要发展新材料提质和协同应用工程：加强新材料产业上下游协作配套，在航空铝材、碳纤维复合材料、核电用钢等领域开展协同应用试点示范，搭建协同应用平台；2017年初发布的《新材料产业发展指南》提出，在碳纤维复合材料等领域实现70种以上重点新材料产业化及应用，建成较为完善的新材料标准体系，加快碳纤维复合材料在高铁车头等领域的推广应用，开展重点新材料应用示范，以碳纤维复合材料等新材料品种，组织开展应用示范……但现实情况是，碳纤维复合材料的应用推广依然阻力重重。虽然随着风电装机容量的增长，汽车、轨道交通对于轻量化的发展以及航空航天实力的提升，碳纤维复合材料迎来了发展的黄金期，但是很多下游企业使用进口碳纤维，其复合材料和结构设计都基于国外碳纤维的标准，用国产碳纤维替代，没有适用的设计应用规范体系。即便是作为国内碳纤维尤其是原丝领域的龙头企业，吉林化纤依然感受到下游应用推广的压力。宋德武认为，政府应在整合上下游产业这方面给予更大支持：“仅提供资金支持远远不够。碳纤维复合材料要推给下游用户，需要进行多次重复实验、符合标准、通过验收，因为这些用户有不少是国企，应用一种新材料的流程很长，耗费大量的时间，最终能顺利下订单的仅在少数。这个进程需要加快。要想彻底打开下游市场，还得在国家层面上从标准、准入门槛等方面做工作。”宋德武表示，产业链上目前还缺乏通用成熟的技术及应用标准体系，这套体系如果由企业来设计的话难度很大。国家应尽快研究制订相关标准，或者直接引入欧美等地的成熟标准，从而省去多部门认证、分析、反复实验的时间，加快上下游产业对接。吉林化纤在产业链整合上做足了功课。继与中国建材集团、浙江精功集团合作后，4月17日吉林化纤与国兴材料签署了《碳纤维产业合作框架协议》，国兴材料将其持有的吉林碳谷碳纤维股份有限公司25%股权转让给吉林化纤。从幼稚走向成熟，需迈几道坎？我国碳纤维产业处于从幼稚走向成熟的阶段，现在具有产能规模的千吨级生产线已经有11条，预计2018年将增加至12条。在今年的国家科技奖励大会上，“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获了国家科技进步一等奖，这是中国碳纤维产业获得的国家最高奖项。有两家碳纤维生产企业已实现盈利，目前初步形成了威海拓展、中复神鹰、吉林化纤、恒神股份、精功集团、康得集团几大龙头。宋德武坦言，国内企业与国外先进企业相比还存在一定差距，特别是在高性能碳纤维方面差距较大。第一，在控制的一致性、均匀性上有差别，CV值偏大。有时粗，有时细；有时强度高，有时强度低。因而影响了下游应用时的材料性能。第二，装置水平跟不上。生产自动化水平偏低，纺丝精度不够，装置依赖进口，受制于人。造成相关企业投资过大，成本过高，缺乏市场竞争力。第三，更高性能的碳纤维技术需要攻关。第四，复合型人才短缺。需要培训和引进精通化工、纤维、树脂技术的复合型人才。第五，部分助剂如原丝油剂、碳纤维上浆剂等严重依赖进口。“随着我国碳纤维产业的逐渐成熟和应用领域的不断拓展，这种差距一定会不断缩小，最终会赶上的。”宋德武说。如今，吉林化纤拥有全国唯一的一条24K大丝束碳纤维原丝生产线，企业大丝束原丝生产上形成的技术、规模、成本和质量优势，已经具备与国际一流企业竞争的能力。12K产品可以达到T400标准，12S可以达到T700标准，12S及24K、48K大丝束原丝产品成为受客户欢迎的畅销产品，并且实现了稳定出口。吉林化纤十分重视对于复合型人才的培养。面对东北老工业基地人才外流的情况，吉林化纤一方面加大外部人才引进的力度，用事业留住人才，为碳纤维原丝、着色纤维的规模化生产提供了技术支持；另一方面加大公司内部人才的培养力度，给待遇留住人才。为提升公司的研发实力，吉林化纤还深入开展产、学、研结合工作，先后与北京化工大学、东华大学、吉林大学、长春工业大学、吉林化工学院、长春应用化学研究所、长春客车厂、一汽汽研中心等单位联合推动开发应用。集中优势培育核心竞争力若想在世界碳纤维舞台上拥有话语权，培育企业的核心竞争力至关重要。宋德武认为，企业要根据自身积累的产业优势，制订发展战略。对于吉林化纤来说，核心竞争力主要在低成本、大丝束原丝的开发和应用上。吉林化纤将继续围绕“低成本、大丝束、工业级、高品质”碳纤维原丝研发方向，坚持从生产经营、产业链一体化开发、终端拉动及技术提升四条主线开展工作，生产出高品质稳定的碳纤维原丝、高效率低成本的碳丝和高性能广泛的碳纤维制品。在宋德武看来，与小丝束碳纤维相比，大丝束的优势在于成本低，劣势是力学性能差。因此，其应用领域也不同，大丝束多用于民用领域，与金属材料相比，碳纤维的力学性能要强得多，因此除非有特殊用途，完全没有必要过分强调力学性能。大丝束多用于民用，小丝束多用于军事。大丝束在民用领域应用广泛，包括风力发电、汽车轻量化、压力容器、体育器材、医疗器械、海洋工程等等。国内市场上一半的大丝束碳纤维原丝都来自吉林化纤。到2018年底，公司的碳纤维原丝产能将从1.5万吨增长至2.4万吨。2017年公司销售了5000多吨，比2016年翻了一番。依据目前的销售情况，2018年至少能销售1万多吨，每年都成倍增长。从这一趋势看，我国的碳纤维市场加速期已经到来，巨头整合产业链的步伐也将越来越快。相关文章：全面解析吉林碳谷碳纤维有限公司成功的秘诀1、公司简介记者来到这条“新丝路”的源头——吉林化纤集团。走进碳谷公司的纺丝车间，只见4条高速运转的生产线上，一束束白色的丝线在设备间穿行。这批12S-T700级碳纤维原丝，一头在车间丝丝缠绕，另一头则延伸至俄罗斯。从碳纤维技术萌芽到规模化生产，吉林化纤的这条“新丝路”已经走过11个春秋。从研发之初的产品质量不稳定、性能不高、规模效益差，到现在碳纤维原丝产能达到8000吨，产品覆盖1K、3K、6K、12K、12S、24K、48K等多种小丝束、大丝束规格，吉林化纤已经成为中国最大的碳纤维原丝生产基地，不但占据了国内市场的半壁江山，更成功打入俄罗斯等国际市场。今年1至4月份，吉林化纤的碳纤维原丝产量达到2142吨，同比增长55.1%，市场份额逐步提升。碳纤维这一新生板块，是吉林化纤实现转型升级的必然选择。而对于当前“转型升级是主攻方向”的吉林省来说，碳纤维作为新产业培育的代表，其发展脉络更具有可借鉴意义。2、股权结构3、技术优势“我们的腈纶产能比较大，而碳纤维则是由腈纶衍生而来的，这是我们得天独厚的优势。”宋德武说，中国碳纤维的格局有央企、地方性国企和民企。吉林化纤的优势在于比央企灵活、比民企积累的技术和人才更丰富。吉林化纤早在2006年10月开始与长春工业大学合作，共同开发碳纤维原丝产业化生产技术。不过，万事开头难，由于是化纤的高端品种和军民两用的高技术纤维，碳纤维的技术、关键装备及材料受到国外的极度封锁，国内碳纤维产业链发展长期严重滞后，尤其是碳纤维产业的源头--碳纤维原丝的国产化困难重重。在认真研究国际生产碳纤维原丝相关资料的基础上，吉林化纤总结企业十几年的腈纶生产实践经验，通过整合实验室成果与腈纶生产经验，于2007年5月集成创新出T300级聚丙烯腈基碳纤维原丝的工业化生产技术,其特点是：工艺流程短，质量稳定，产量高。这是国内首家独创技术，并且获得2项国家发明专利。2011年9月，5000吨碳纤维原丝项目的建成投产，标志着吉林化纤真正实现了碳纤维原丝产业化生产。“我省大力支持碳纤维行业发展，而且我省发展碳纤维具有得天独厚的优势。”宋德武对记者说，“一是能与汽车产业很好的结合;二是光机技术引发的卫星技术中，卫星和地面都要通过轻质的飞行体来执行;三是与压力容器、风电产业都能很好的结合。”碳纤维原丝生产工艺：原丝生产工艺流程公司采用三元水相悬浮聚合两步法生产碳纤维聚合物，DMAC为溶剂湿法生产碳纤维原丝。悬浮聚合综合了本体聚合和溶液聚合的优点，使聚合反应能均匀地进行，产品分子量及其分布比较稳定，杂质含量少于乳液聚合，生产成本较低，这一技术在国内属于首创。4、如何做大做强——低成本、大丝束、工业级“原来我们做的是小丝束、高强度，因为碳纤维的应用起源于航空航天，而航空航天关注的是性能，不计较成本。”宋德武对记者说，“发展到现在，我们认识到，单靠高性能的小丝束产品不能把碳纤维产业做大做强。因此，我们的碳纤维产业又有了一个新领域，就是低成本、大丝束、工业级。”近三年来，吉林化纤紧紧围绕“低成本、大丝束、工业级”碳纤维原丝研发方向，坚持生产经营、产学研用联合开发、产业链一体化开发、终端拉动四条主线开展工作，生产出高品质稳定的碳纤维原丝、高效率低成本的碳丝。随着碳纤维市场的逐步成熟，产品的分化与细化趋势愈发普遍，吉林化纤打破在军工领域应用的局限，加快在汽车等产业领域捕捉需求，拓展民用领域。同时，大丝束碳纤维原丝因生产效率高、成本低，备受国际主要碳纤维生产和应用领域的青睐，吉林化纤精准研判市场后，产品规格也从小丝束逐步向大丝束拓展。2015年10月，吉林省碳纤维产业联盟的旗帜在吉林化纤高高擎起。作为联盟理事单位，吉林化纤积极推进产学研联合创新，上下游协同发展，共同推进碳纤维产业科技创新成果的转化，联盟带来的发展优势得到了价值链合作伙伴的广泛认同，吉林化纤的碳纤维已经成为承载着全省加快振兴发展希望的一项新兴产业。2016年2月，吉林化纤建成投产了“中国工程院示范工程”200吨碳化实验示范线。该实验线既可检验原丝质量，又可独立承担国家级科研项目研发，为碳纤维产业一体化延伸发展打下基础。至此，吉林化纤已经形成了从碳纤维原丝到碳丝的完整产业链生产格局。2016年7月，吉林化纤研发出"12S"新品，经北京化工大学检测，超过了T700标准。"12S"新品的研发实现了产品质量由T400级向T700级的完美飞跃，突破了困扰国内碳纤维行业多年的技术瓶颈。目前，12S产品已成为精功集团以及俄罗斯等客户的新宠，年可创造利润近700万元。如今，吉林化纤拥有全国唯一的一条24K大丝束碳纤维原丝生产线，企业大丝束原丝生产上形成的技术、规模、成本和质量优势，已经具备与国际一流企业竞争的能力。5、“新丝路”上新思路——四条线推进新产品的开发记者来到8000吨碳纤维大丝束碳化项目现场，只见塔吊林立，施工人员正在进行主体建筑的封顶工作。今年6月末生产设备将陆续到货，计划3个月全部安装完毕。“目前进行的是一期工程，建设两套厂房，一条生产线，预计10月份开始试车，年底达产达效。”吉林化纤集团副总工程师、吉林精功碳纤维有限公司总经理庄海林介绍说，“项目建成后，将承接上游吉林化纤的碳纤维原丝进行碳化，从而生产出风电、汽车轻量化、压力容器、海洋工程等配套的工业化产品，吉林化纤的碳纤维产业由此将进入高速成长的新阶段。”去年，省委、省政府制定了《中国(吉林)大丝束碳纤维产业发展规划》，吉林市委、市政府也将发展碳纤维新材料纳入"6411"产业发展规划，吉林化纤同中建材进行了签约，共同推动《规划》实施，拟建成20万吨原丝、10万吨碳丝，并成功启动了与精功集团8000吨的碳化线合作项目。今年，随着吉林化纤与吉林省中建材、浙江精功等企业关于碳纤维项目的合作开始落实，从明年开始碳纤维原丝的需求量将出现剧增。吉林化纤4万吨原丝扩能项目正在全力推进，土建工程已经结束，进入设备安装阶段，一期工程年末投产。届时，吉林化纤原丝产能将提升至1.6万吨。“新丝路”的打造当然不是一帆风顺。“吉林化纤进入碳纤维行业有近10年的历史，由于进入行业比较早，技术和下游市场的应用都不是很成熟。”宋德武直言不讳。不过，“新丝路”上，吉林化纤人有新办法。“近两年来，我们逐渐跟下游接触，摸索总结，主要按照四条线来进行新产品的开发和推进。”宋德武说。哪四条线？一是推进正常的生产经营，包括内部的技术改进、质量攻关、管理提升，实现碳纤维原丝生产稳定高效。二是产学研用联合开发，依靠高校和研究院所提供技术支持，同时，下游的应用领域对产品的开发方向和质量提升有很好的评价和引导作用。三是产业链一体化开发，不仅使碳纤维的质量和用量得到了提升和扩张，关键在于实现下游应用领域的进一步拓展。四是终端应用的拉动，对碳纤维的性能和关键指标的驾驭开发起到了很好的启发作用，更促进碳纤维质量的提升，推动产业规模整体扩张。转型升级，吉林化纤前进的脚步从未停歇。站在新的起点上，一幅壮美的碳纤维产业蓝图正徐徐展开，吉林化纤正向着国际一流水准的大型化纤企业目标迈进。来源：中国化工信息周刊、碳纤维生产技术特别声明:公 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