国产碳纤维大丝束的国产化,是一条从原丝工业化试验起步,到成套工艺包成型,再到多企业量产技术相继突破的递进路径。关键拐点集中在上海石化、吉林碳谷、兰州蓝星三家企业:上海石化率先启动48K大丝束原丝工业化研究试验,并贯通聚合、纺丝、氧化碳化全流程;吉林碳谷在24K原丝经验基础上完成千吨级48K原丝技术工艺包;兰州蓝星则以千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维产业化技术,填补了国内50K产品的市场空白。
拐点一:从试验线到成套工艺包
国产大丝束的第一个关键跨越,是把实验室能力变成可复制的工业能力。上海石化正式开展碳纤维48K大丝束原丝工业化研究试验,随后成功开发大丝束碳纤维聚合、纺丝、氧化碳化工艺技术,形成千吨级聚丙烯腈基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包,并成功试制出国内真正意义上的48K大丝束碳纤维、贯通工艺全流程。其“聚丙烯腈(PAN)基大丝束原丝及碳纤维技术及工艺包开发”项目通过国内专家组鉴定,标志着国内突破大丝束瓶颈。
拐点二:原丝端与产品谱系的双向补齐
工艺包打通之后,突破沿两条线展开。原丝端,吉林碳谷在24k原丝经验基础上开始研究48K大丝束碳纤维原丝,成功开发48K碳纤维原丝的聚合、纺丝工艺技术,形成千吨级48K碳纤维原丝技术工艺包。产品谱系端,兰州蓝星“千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维产业化关键技术及装备研究”项目通过技术成果鉴定,填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。此后,吉林碳谷、吉林宝旌、长春工业大学联合开展的“25K~50K聚丙烯腈基原丝及碳纤维关键技术和产业化开发”项目通过鉴定,项目总体技术达到国际先进水平。
拐点三:设备与产能决定渗透率
大丝束国产化的意义不只在技术本身。设备完成国产化、产能实现规模化后,往往会带来后续降本,而降本又会拓宽下游应用领域。大丝束面向风电、轨道交通等工业场景,被称为“工业级”碳纤维,其下游应用本就比小丝束更广;随着国产化推进,应用场景还有进一步拉宽的空间。
常见问题
国产大丝束碳纤维的突破是从哪一年开始的?
从上海石化正式开展碳纤维48K大丝束原丝工业化研究试验起步,此后吉林碳谷启动48K大丝束碳纤维原丝研究。真正的标志性节点,是上海石化形成千吨级聚丙烯腈基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包并试制成功、贯通工艺全流程。
48K和50K分别由哪家企业实现突破?
48K方向,上海石化形成千吨级成套技术工艺包并试制出国内真正意义上的48K大丝束碳纤维,吉林碳谷形成千吨级48K碳纤维原丝技术工艺包。50K方向,兰州蓝星的千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维产业化关键技术及装备研究项目通过技术成果鉴定,填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。
大丝束和小丝束的主要区别是什么?
碳纤维按一束材料中的丝束数量分为小丝束与大丝束,一般小于24K为小丝束,48K以上为大丝束。小丝束稳定性要求更高、更易调整,适合国防军工、航空航天等高精尖领域,被称为“宇航级”碳纤维;大丝束主要面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。