碳纖維使用在民用市場

 “未來碳纖維產業技術將向高性能、低成本、高可靠性方向邁進，原材料技術的進步有利于進一步提高國產碳纖維的質量與性能。”近日，中國工程院院士杜善義在2013全國碳纖維產業發展大會上說。2010年，在《國務院關于加快培育和發展戰略新興產業的決定》的七大戰略新興產業之一的新材料產業部分，明確提出提升高性能纖維及其復合材料發展水平。在2012年科技部出臺的多個戰略新興產業領域的“十二五”規劃中，雖然針對高品質特殊鋼和高性能膜材料制定了專項規劃，但沒有高性能纖維和復合材料方面的規劃。 123456

    杜善義表示，目前在高性能碳纖維領域，繼T800、Tl000之后，HS、M65J等高強、高模碳纖維得到了充分的重視和發展。據介紹，目前國內不少企業在T300碳纖維方面已經逐漸突破，包括威海拓展纖維有限公司、江蘇恒神纖維材料有限公司等在內的不少企業都具備了產業化生產能力，而目前上市公司在碳纖維領域的影響還較小。 內容來自123456

    杜善義介紹說，追求高性能的新材料技術初期主要面向某些特殊領域、關鍵部位的高端化應用，要滿足更廣泛的市場需求，必須提高材料的綜合性能，同時降低成本。他指出，目前，碳纖維復合材料正在從“貴族”材料向“平民化”材料轉變，在民用領域的應用不斷擴大，這種“平民化”趨勢引起了人們對于復合材料高性價比關鍵技術的創新需求。 123,123

    據悉，在碳纖維成本構成中，原絲約占51%。原材料技術的進步有利于進一步提高國產碳纖維的質量與性能，開發高性價比大絲束纖維和樹脂，進一步向低成本化發展。同時，制造工藝的自動化發展以及新工藝的出現為降低碳纖維復合材料的成本帶來了希望。“要實現低成本，須在保障性能的前提下，綜合考慮生產規模、原絲、工藝裝備等因素。大絲束、低成本原絲、裝備革新與國產化是降低碳纖維成本的有效途徑。” 123,123

    據中國玻璃鋼綜合信息網提供的信息，受碳纖維復合材料（CFRP）市場快速增長帶動，2013年全球碳纖維需求量預計將達5.17萬噸，2020年將進一步增至14.1萬噸，年均增長速度為15.4%。從消費領域看，工業需求預計將以兩位數增長，航空業需求預計將以較高個位數增長，體育用品市場的需求增速在此期間將放緩。工業應用領域中，隨著碳纖維復合材料應用拓寬，風能和汽車制造業將成為推動全球碳纖維需求增長的主力。

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    目前，由于材料成本較高，加上周期較長，CFRP在汽車行業的應用還較有限。不過，高燃油效率和低碳排放量的規定激發了汽車輕量化趨勢。而CFRP比鋼材具有更大優勢，未來在汽車中的應用將不斷增長。此外，汽車廠商與碳纖維制造商合作也推動了CFRP部件的應用。

    杜善義認為，在碳纖維復合材料應用中要考慮設計問題，要敢用、會用、用好新材料，充分發揮材料性能，縮短新材料從開發到應用的周期，同時也要考慮結構效率與可靠性間的矛盾。

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    除了技術問題，一些業內專家認為，我國碳纖維的瓶頸問題多年來遲遲未能突破，跟缺乏一個有效的組織有很大關系。“多年來，一直在呼吁借鑒美國波音公司和日本東麗公司在787復合材料部件上的組織模式。”在原航空工業部高級工程師楊超凡研究員看來，國內高性能材料行業的問題是沒有“產業組織者”：“計劃經濟時代，從冶金、化工到紡織和輕工，以及各軍工部門都和材料有關，各有各的科研和生產體系和隊伍。但高性能材料發展到目前的復合材料階段后，就沒有行業主管部門了，想反映行業的問題都不知道哪個部門負責。多年來，國家發改委從高技術產業化的角度對材料有項目扶持，但也不是行業主管部門，而且，原來那些各行業部門的材料科研生產體系對復合材料的理解和認識也很不一致。”

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