从原丝到碳化的关键环节,国内大丝束碳纤维已走通从工艺开发到成套技术鉴定的完整路径,大丝束的国产替代与自主可控已取得阶段性突破。上海石化开展48K大丝束原丝工业化研究并试制成功,吉林碳谷开发出48K原丝聚合、纺丝工艺技术,兰州蓝星千吨级50K大丝束项目通过鉴定,填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。这些节点共同标志着国内突破大丝束瓶颈,设备与工艺自主化同步推进。

关键突破节点:原丝与碳化装备同步走通

大丝束国产化的核心,在于原丝制备与氧化碳化两大环节能否形成成套能力。上海石化围绕聚丙烯腈基48K大丝束,先后形成千吨级成套技术工艺包、贯通工艺全流程,并通过国内专家组鉴定。吉林碳谷在24K原丝经验基础上转向48K原丝研发,形成千吨级48K碳纤维原丝技术工艺包;其后吉林碳谷、吉林宝旌与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。兰州蓝星则把重点放在碳化装备与产业化工艺上,其千吨级NaSCN法50K大丝束碳纤维产业化关键技术及装备研究通过技术成果鉴定。原丝与装备两条线各自打通,才构成自主可控的完整链条。

降本是前提,下游应用随之拓宽

任何一个行业都是这样,设备完成国产化、产能实现规模化后,必然会迎来后续的降本,而降本也会拓宽下游的应用领域。大丝束被称为“工业级”碳纤维,下游面向风电、轨道交通等工业场景,对成本更为敏感;国产化正是其经济性提升的前提。以风电叶片为例,全球风电巨头维斯塔斯的碳梁专利保护到期后,其他叶片厂商也可以生产应用此种碳梁的产品,大丝束在风电上的应用空间随之打开。按丝束类型划分,小于24K为小丝束,48K以上为大丝束,后者下游应用更为广泛,未来占比还将进一步提升。

小丝束:军工领域仍有进一步自主可控的空间

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,因此被称为“宇航级”碳纤维。在军用领域,中航复材(中航高科)与中复神鹰为军工企业供货,其中中航复材主要外采纤维进行加工,其纤维主要采自光威与中简。与已初步完成降本的大丝束相比,小丝束成本较贵,还需进一步降本,其在军工领域的进一步自主可控仍有空间。

常见问题

国内大丝束碳纤维国产化目前到了哪一步?

已从单点工艺开发走到成套技术与装备鉴定阶段。上海石化48K大丝束项目通过国内专家组鉴定,标志着国内突破大丝束瓶颈;吉林碳谷形成千吨级48K原丝技术工艺包;兰州蓝星千吨级50K项目通过鉴定,填补了国内50K碳纤维产品的市场空白。

大丝束和小丝束的下游应用有什么区别?

小于24K为小丝束,稳定性更高、更易调整,适合国防军工、航空航天等,被称为“宇航级”碳纤维;48K以上为大丝束,面向风电、轨道交通等工业领域,被称为“工业级”碳纤维。两者下游场景差异明显,降本路径与节奏也不相同。

为什么说国产化是大丝束降本的前提?

设备完成国产化、产能实现规模化后,必然会迎来后续的降本,而降本会进一步拓宽下游应用。大丝束面向对成本敏感的工业场景,国产原丝与碳化装备的成熟,是其经济性提升和渗透率上行的基础。