打破技术垄断！国产“黑黄金”关键进展→
据中国石化8月16日消息，中国石化上海石化首套大丝束碳纤维生产线实现中交，意味着项目设备安装全部完成，为下阶段试生产迈出关键一步。上海石化是国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维生产技术的企业，此次中交的一阶段工程实现全部设备国产化。
“新材料之王”、“黑黄金”
市场前景广阔
碳纤维是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首，用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。据行业人士介绍，碳纤维具有高强度、低重量等特性，可以在诸如高压、高温、高湿、高寒、高腐蚀性等恶劣工况环境中代替金属材料。
碳纤维不仅有固体的特性，还有纺织纤维的柔软可加工性，因其优异的性能，碳纤维成为国防工业发展的关键材料之一。随着技术进步和成本的降低，碳纤维后来开始逐渐应用于民用领域。目前，在自行车、高尔夫球杆、鱼竿和球拍等体育用品中，碳纤维材料已经有成熟应用，此外，在航空航天、风力发电、氢能光伏、建筑工程、轨道交通等领域也具有较大的发展空间。
值得一提的是，北京2022年冬奥会和冬残奥会火炬“飞扬”的外壳就是由碳纤维及其复合材料制成的。
新华社资料图
在碳纤维行业内，通常将每束碳纤维根数大于4.8万根（简称48K）的称为大丝束碳纤维。目前，国内每束碳纤维基本处于1000根至1.2万根之间，称为小丝束。
48K大丝束最大的优势是在相同的生产条件下，可大幅度提高碳纤维单线产能和质量性能，并实现生产低成本化，从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。
上海石化研发试产的大丝束碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料。其力学性能优异，比重不到钢的四分之一，强度却是钢的7至9倍，并且还具有耐腐蚀的特性，被称为“新材料之王”，也被称为“黑黄金”，可广泛应用于飞机部件、轨道交通原材料、车身制造等，在各行各业有着广泛的应用前景。
在“碳达峰，碳中和”的政策推动下，光伏、风电等新能源行业将成为未来碳纤维市场的主要增长极。
根据广州赛奥碳纤维技术股份有限公司在今年3月份发布的《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，国内风电叶片所需碳纤维为2.25万吨，占到了国内碳纤维总需求比例的36.1%。
该报告还显示，2021年中国碳纤维的总需求为6.24万吨，同比增长了27.7%。其中，进口量为3.31万吨，同比增长9.2%；国产供应量为2.93万吨，同比增长58.1%。
打破技术壁垒，国内产业加速发展
碳纤维技术有着森严的技术壁垒，迄今为止只有日本、美国等少数发达国家拥有并掌握。上海石化联合上海石油化工研究院、上海工程公司等，并在上海市的大力支持下，联合北京化工大学、复旦大学等10余家高校、科研院所、企业，走出了一条以企业为主体的“产、学、研、用”相结合的协同创新之路，于2018年取得重大突破，成功试制出48K大丝束碳纤维，并贯通工艺全流程。目前，中国石化碳纤维技术拥有自主知识产权，共获得相关专利274项，授权165项，排名国内第一、全球第三。
此次项目建成投产后，将提高原丝及碳纤维的单线产能，有力降低碳纤维生产成本，改善我国大丝束碳纤维全部依赖进口、长期供不应求的局面，推动国产碳纤维产业高质量发展，助力中国制造转型升级，跻身世界前列。
国内生产碳纤维的企业还有光威复材、吉林碳谷、吉林化纤等。其中吉林化纤于2019年获得首批120吨48K大丝束碳纤维原丝的出口订单，而光威复材等单位联合申请完成的“国产碳纤维复合拉挤集成技术开发及能源领域工程应用项目”项目突破了国外发达国家关于碳纤维导线技术的封锁。
提升技术创新能力
强化产业链整体协同
由于大丝束碳纤维具有成本低、高性价比的特点，与小丝束碳纤维相比优势明显。近些年来，大丝束碳纤维产能和需求的增加要远远大于小丝束碳纤维。
但在大丝束碳纤维的生产技术中仍存在一些问题，如丝束均匀度不稳定、碳化环节毛丝凸显等问题，而且其生产对多个技术环节要求更高，生产难度更大。
大丝束碳纤维产业是复杂技术产业的典型代表，上下游产业链长，工艺流程复杂，需要国家强有力的政策支持与推动，帮助企业建设上下游产业联盟，提高上下游产品之间的匹配度，着力培育几家龙头企业，并进一步去引领国内技术标准的建立，来提高企业生产经营效率。
国内的生产企业更应加大基础研究投入，改良生产技术，提升产品质量，注重产学研协同发展，从追赶者、突破者变成引领者，实现我国在大丝束碳纤维相关产业的长远发展。