国内大丝束碳纤维的工艺突破集中在48K与50K两条线上:上海石化已形成千吨级聚丙烯腈基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包,并试制出国内真正意义上的48K大丝束碳纤维、贯通工艺全流程;吉林碳谷形成了千吨级48K碳纤维原丝技术工艺包,并与吉林宝旌、长春工业大学合作推进25K~50K项目;兰州蓝星的千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维项目填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。竞争格局按军用与民用分野:军用小丝束领域,主要供货方为中航复材(中航高科)与中复神鹰,纤维多采自光威、中简;民用风电领域,以光威与中复神鹰为代表。
大丝束48K、50K的工艺突破脉络
从时间线看,国内大丝束的突破是原丝与碳化两端并行推进的。
上海石化先是在2016年5月正式开展48K大丝束原丝工业化研究试验,2018年1月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,同年3月试制出国内真正意义上的48K大丝束碳纤维并贯通全流程,8月相关项目通过国内专家组鉴定,标志着国内突破大丝束瓶颈。
吉林碳谷则在2017年7月开始在24K原丝经验基础上研究48K大丝束碳纤维原丝,2018年7月成功开发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;2019年7月,吉林碳谷、吉林宝旌与长春工业大学合作的“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。
50K方面,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”项目于2020年7月通过技术成果鉴定,填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。
小丝束与大丝束的格局分野
大小丝束的差别,本质是下游场景的差别。按一束碳纤维中的丝数划分,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,因而被称为“宇航级”碳纤维;大丝束面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。
这一分野直接决定了格局:
| 领域 | 主要参与方 | 说明 |
|---|---|---|
| 军用(小丝束为主) | 中航复材(中航高科)、中复神鹰 | 主要向军工企业供货,其中中航复材为大头,但以外采纤维加工为主 |
| 军用纤维来源 | 光威、中简 | 中航复材所用纤维主要采自这两家 |
| 民用风电(大丝束为主) | 光威、中复神鹰 | 光威与维斯塔斯合作颇多,中复神鹰在该领域耕耘多年 |
从行业走向看,大丝束在降本初步完成后,下游应用仍在拓宽;小丝束成本相对较高,主要面向高附加值领域,还需进一步降本。
常见问题
大丝束碳纤维48K和50K分别由哪些企业实现突破?
48K方面,上海石化形成了千吨级聚丙烯腈基48K大丝束碳纤维成套技术工艺包并试制出国内真正意义上的48K产品,吉林碳谷形成了千吨级48K碳纤维原丝技术工艺包。50K方面,兰州蓝星的千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维项目填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。
军用小丝束碳纤维的主要供货方是谁?
军用领域主要有两家公司向军工企业供货,分别是中航复材(中航高科)与中复神鹰,其中大头是中航复材,但其以外部采购纤维进行加工为主。中航复材所用纤维主要采自光威与中简。
民用风电领域的碳纤维企业有哪些?
风电领域较为突出的是光威,其与维斯塔斯合作颇多;中复神鹰也在该领域耕耘多年。大丝束面向风电、轨道交通等工业场景,随着降本推进,其下游应用仍在持续拓宽。