碳纤维的自主可控,路径是先设备国产化、再产能规模化,两者达成后应用层面的放量水到渠成。从国内大丝束的突破节奏看,原丝与碳化环节的工艺包已相继打通:上海石化在2016年开展48K大丝束原丝工业化研究试验,2018年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,同年成功试制出国内真正意义上的48K大丝束碳纤维并贯通工艺全流程,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。工艺包的成形,是大丝束从实验室走向产业化的关键一跃。

关键节点:从原丝到碳化的工艺贯通

吉林碳谷在24K原丝经验基础上,于2017年开始研究48K大丝束碳纤维原丝,2018年成功开发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,吉林碳谷与吉林宝旌、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。2020年,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。

大丝束与小丝束:自主可控的重心不同

按一束碳纤维中的丝数,小于24K的称为小丝束,48K以上的称为大丝束。小丝束稳定性要求更高、更易调整,多用于国防军工、航空航天等高精尖领域,也被称为“宇航级”碳纤维;大丝束则面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。大丝束的国产化突破,直接对应的是民用工业场景的成本下降与渗透率提升空间。

常见问题

大丝束碳纤维国产化目前走到了哪一步?

国内已在48K及以上规格取得实质突破。上海石化已形成千吨级48K大丝束碳纤维成套技术工艺包并贯通全流程,吉林碳谷形成千吨级48K原丝技术工艺包,兰州蓝星的50K项目则填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。

为什么说工艺包是自主可控的关键环节?

工艺包意味着聚合、纺丝、氧化碳化等核心环节的技术路线被完整固化下来,具备了复制和放大的基础。设备国产化完成、产能实现规模化后,降本会随之发生,下游应用领域也将被拓宽。

大丝束突破后,哪些下游方向更值得关注?

大丝束主要面向风电、轨道交通等工业领域,汽车、建筑、体育器材等也有应用。随着国产化推进带来经济性提升,大丝束在民用领域的应用场景有望进一步拓宽。