大丝束碳纤维国产化的关键拐点,可以概括为从2016年上海石化启动48K原丝工业化研究试验起步,到2018年上海石化48K大丝束碳纤维成套技术通过鉴定、突破国内瓶颈,再到2020年兰州蓝星50K大丝束碳纤维项目通过鉴定、填补国内50K产品市场空白。这条路径清晰地勾勒出国产大丝束碳纤维从跟跑到并跑的技术演进脉络。

里程碑一:2016年试验启动,国产化正式破题

国产大丝束碳纤维的产业化探索,始于上海石化于2016年5月正式开展的碳纤维48K大丝束原丝工业化研究试验。这一试验的启动,标志着国内企业开始向大丝束这一此前由国际巨头主导的领域发起冲击。

紧随其后,吉林碳谷于2017年7月在24K原丝经验基础上,开始研究48K大丝束碳纤维原丝,进一步壮大了国产大丝束的研发阵容。从时间轴上看,2016至2017年是技术探索与积累的关键阶段,为后续的工艺突破打下基础。

里程碑二:2018年48K技术鉴定,突破大丝束瓶颈

2018年是大丝束国产化的密集突破期。上海石化于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,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。

2018年8月,上海石化“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。同年7月,吉林碳谷也成功开发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。这一年的多项突破,让国产大丝束从实验室走向产业化成为可能。

里程碑三:2020年50K空白填补,国产化再进一步

在48K技术逐步成熟的基础上,国产大丝束向更高丝束规格迈进。2020年7月,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

此外,2019年7月,吉林碳谷联合吉林宝旌、长春工业大学开展的“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。这些成果共同构成了国产大丝束碳纤维从48K向50K延伸的完整技术链条。

常见问题

大丝束碳纤维和小丝束碳纤维有什么区别?

按丝束数量划分,小于24K的称为小丝束,48K以上的则是大丝束。小丝束稳定性要求更高,主要应用于国防军工、航空航天等高端领域,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,更侧重成本控制与规模化应用。

国产大丝束碳纤维突破的关键意义是什么?

国产化突破的核心在于设备完成国产化、产能实现规模化后,必然迎来后续降本,而降本会拓宽下游应用领域。大丝束碳纤维在风电叶片等民用领域的渗透率提升,正是建立在这一降本逻辑之上。

大丝束碳纤维未来的发展方向如何?

从应用场景看,大丝束下游应用更为广泛,随着国产化普及和成本下降,其应用场景将进一步拓宽。在风电、轨道交通等工业领域,大丝束碳纤维的渗透率提升是未来行业增长的重要驱动力。