21世纪“黑黄金”？这个材料，强度是钢的7倍！中国首条万吨碳纤维生产线成功投产！
碳纤维
被誉为21世纪“黑黄金”
最初用于航空航天等高端行业
近年来，随着技术的成熟和成本的下降
碳纤维逐渐卸下“高冷”面具
小到钓鱼杆、羽毛球拍
大到飞机外壳、风电叶片
都有它的身影
以前，这种新材料大多依赖进口
而现在这一局面
正在逐！渐！改！变！
中国首条万吨碳纤维生产线
在青海西宁投产
9月8日，由中国建材集团投资建设的万吨碳纤维生产线，在青海西宁正式投产，标志着中国首条万吨碳纤维生产线正式投产。
▲ 图源：新浪网
项目总投资50亿元，首批碳纤维产品能达到国内领先的T700及T800级水平。这种强度的碳纤维适用于压力容器、光伏等多个产业领域。
西宁的碳纤维生产线采用干喷湿纺技术，拥有完全的自主知识产权，设备的国产化率更是高达85%。投产后，能极大提升中国碳纤维供应链的自主可控的能力。
据了解，中国建材已成为中国商飞的战略合作伙伴，将为C929国产大飞机机身部段提供碳纤维复合材料。
中国建材集团党委书记董事长周育先表示，生产线的投入，既能够解决我们国家航空航天、新能源，包括汽车领域方面的应用，更能够突破战略性的、国防上的一些应用，对解决我们国家的“卡脖子”技术和环节起到了非常重要的作用。
这一大“钱”景
将有多广阔？
就让我们先从碳纤维
种类、性能以及应用
来会会它
碳纤维“家底”大起底
碳纤维（Carbon Fiber，简称 CF），是有机纤维（粘胶基、沥青基、聚丙烯腈基纤维等）在高温环境下，裂解碳化形成碳主链结构的无机纤维，是一种含碳量高于90%的无机纤维。
碳纤维不仅有碳材料的固有特性，还有纺织纤维的柔软可加工性，因此有着广泛的应用领域。
▲ 碳纤维长纤维。图源：艾邦高分子
我们可以按照原丝种类、力学性能、丝束规格等对它进行分类。
按原丝类型可分为：
聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维和酚醛基碳纤维4大类。
其中，PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单，产品力学性能优异，用途广泛，占碳纤维总量的90%以上；沥青基、粘胶基、酚醛基的产量规模较小。
碳纤维的性能在很大程度上决定于原丝的质量。
按形态可分为：
长丝、短纤维和短切纤维。
按力学性能可分为：
通用型和高性能型。
通用型碳纤维强度为1000MPa，模量为100GPa左右；
高性能型碳纤维分为高强型（强度2000MPa）和高模型（300GPa）。
按照每束碳纤维中单丝根数可分为：
小丝束和大丝束两大类别。
一般按照碳纤维中单丝根数与1000的比值命名，如12K、24K。
目前已经成熟的碳纤维应用形式有4种：
▲ 碳纤维热塑性复合材料。图源：艾邦高分子
碳纤维具有其他材料所不可替代的优良性能，在航空航天、风电叶片、体育休闲、汽车、压力容器、建筑等领域广泛应用。
前三大应用领域为：风电叶片、航空航天和体育休闲，占据整个市场的近60%。而汽车需求近年来也有所增长。
▲ 总量：106,860吨，图源：赛奥碳纤维技术
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。
在中国，风电叶片是碳纤维最重要的增长市场。特别是制造超大型风电机组所需叶片，必须使用质量轻、强度高、刚性好的碳纤维，保证结构强度的同时避免叶片在风载作用下发生大变形甚至撞击风车支柱。碳纤维的导电性还能避免雷击等。
中材科技股份有限公司董事长薛忠民：目前风电叶片主流的结构材料还是玻璃纤维，但是随着整个叶片大型化以及海上风电的高速成长，叶片的尺寸已经由原先的40米、50米级别到了70米、80米。目前我们正在开发110米的海上风电叶片就必须要用碳纤维。
▲ 碳纤维用于风电叶片。图源：艾邦高分子
由于碳纤维质量小，动力消耗少，可节约大量燃料。碳纤维材料广泛应用在卫星、飞机、火箭、导弹和高速飞行器等航空航天领域。民用客机是拉动碳纤维需求增长的主要力量，如机身、机翼等部件。
▲ 碳纤维用于飞机机身壁板
体育休闲领域是碳纤维最早的商业化应用，也是主要的应用市场。如在高尔夫球杆、自行车架、钓鱼竿、球拍、曲棍球棍、滑雪板、帆板桅杆、帐篷杆及棒球球棒等高端休闲体育市场。
▲ 碳纤维用于运动鞋的中底、鞋头和支撑片
▲碳纤维用于网球拍
▲ 碳纤维用于钓鱼竿
碳纤维复合材料被广泛应用于汽车的车身、传动轴、刹车片、尾翼、发动机、新能源汽车动力电池箱体和引擎盖等，使汽车部件更加轻量化，承压力更好。
特别是新能源汽车对轻量化要求更高，以提高续航能力，碳纤维有利于实现汽车轻量化设计。一家氢燃料电池汽车储氢气瓶的生产商表示，在汽车轻量化的趋势下，使用碳纤维复合材料的储气瓶，重量能比钢瓶减少70%左右。
▲ 碳纤维在新能源汽车储氢瓶
▲ 碳纤维用于汽车扰流板
▲ 碳纤维用于行李箱、背包
▲ 碳纤维用于笔电
▲ 碳纤维用于手机
▲ 碳纤维复合材料电线芯
▲ 碳纤维无人机。图源：中国石化
▲ 碳纤维用于摩托车
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END
（素材源自：央视财经、中国新闻网、艾邦高分子、赛奥碳纤维技术等，由CHINAPLAS国际橡塑展综合整理，转载请注明。）
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