​打破美日垄断，我国碳纤维如何崛起的?

我国碳纤维又实现了历史性的突破。8月15日，由上海石化主导建设的国内首套大丝束碳纤维生产线，实现了中期交工。值得注意的是，这条生产线上的设备全可都是纯国产，它生产出来碳纤维的含碳量超过95%，比常规的90%碳含量，还要高出5%，属于高性能碳纤维。

要知道碳纤维可是一种高性能的材料，它可以应用航天、军工、赛车等高端领域，比如美国的隐形B2飞机的机身上就用了50%的碳纤维复合材料，除此之外还有波音和空客等飞机上也有类似的材料。

但就是这么重要的材料，我们以前却基本依赖进口，在2014年以前，国内碳纤维市场需求将近2万吨，可其中国产碳纤维的产量占比，却几乎可以忽略不计。尤其是大丝束碳纤维更加紧缺，在2019年的时候，国内大丝束碳纤维需求量有1.4万吨，但是这里面国产却仅占0.1万吨，占比为0.071%。而这次上海石化投建的纯国产大丝束碳纤维生产线，预计产能可以达到1.2万吨，不仅填补了国内空白，而且还打破美日几十年的封锁。

但是更重要的是，此次生产设备都是纯国产，这也意味着，中国碳纤维在未来将迎来爆发式的增长，而它的下游高端制造业也会迎来一次大的突破，甚至有网友调侃说碳纤维将被中国打成白菜价了。

那么问题来了，中国的碳纤维到底是如何发展起来的，为何被封锁数十年，中国却能突破这个限制呢？今天就来说说材料之王碳纤维的故事。

1、材料之王：碳纤维

碳纤维，就是一种由碳元素组成的纤维材料。

虽然，碳纤维和涤纶纤维一样，都是纤维材料，但不同的是，碳纤维中含有大量的碳元素，其占比甚至高达90％以上，无限接近钻石96％碳含量的门槛。

这些碳元素的存在，让碳纤维具备了耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀的特性。

同时，由于碳纤维的原材料是腈纶和粘胶纤维，这让碳纤维不仅有着可比肩钻石的强度，还具备着纤维布料的柔韧性和薄细度。

具体来说，就是单根碳纤维的直径，可以细微到相当于一根头发丝的十到十二分之一，其重量也仅有钢丝的四分之一。

但就是如此一根“细丝”，它的强度却能达到铝合金的四倍以上，或是钢材的七到十倍之数。

这样巨大的“反差”，进而也就意味着碳纤维的运用前景，将变得极为宽广且不凡。

而事实也确实如此，就眼下社会而言，碳纤维已然在航天、航空的材料领域站稳了脚跟，无论是卫星、火箭，还是导弹和飞机，其中都有大量碳纤维材料的影子。

另外，碳纤维还一度下探到了民用领域，比如一众超级跑车的驾驶舱，就清一色的都是使用碳纤维作为原材料。

又或者是高级的运动器材，如球拍、自行车、滑雪板，甚至是钓鱼的鱼竿，在追求极致的轻量和质量双达标时，都会运用到碳纤维材料。

除此之外，碳纤维如今还在向着建材领域进军，比如用碳纤维材料对混凝土进行加固，或者用碳纤维材料制造风力发电机叶片等。

林林总总，我们不难发现，碳纤维在当今世界中，已经扮演了一个不可或缺的角色，是真正意义上的“材料之王”。

2、中国碳纤维：夹缝求生

其实我国一直都在致力于碳纤维自产的研究，而且这个项目，是从上个世纪就已经开启。

1978年时，中国科学技术部的前身，国家科学技术委员会就成立了一个碳纤维开发专项组，这个小组专门针对碳纤维技术的突破。

但此刻美日两国的碳纤维技术已趋于成熟，他们都有意地对中国封锁了碳纤维资料，这导致我国的碳纤维研发，可谓是从零出发。

而且，美日两国作为先驱者，已经掌握了大量的碳纤维专利，这让我国在摸索时，还要因专利问题，不得不选择“绕弯路”，进而极大地阻碍了技术突破进程。

在这样犹如“夹缝生存”的研究道路中，我国的碳纤维技术一直是不温不火的状态，简单来说，就是虽然能够自产，但数量和质量都不高。

仍是以2020年为例，我国市场有着4.8万吨碳纤维的需求量，但自产量却只能达到1.8万吨上下，并不足需求量的一半。

而且，自产的1.8万吨碳纤维，还因强度和质量问题，无法真正运用到顶层科技的制造中。

这也就意味着，中国依然无法摆脱进口碳纤维的供养，美日两国仍把控着我国顶尖科技的发展和生产速度。

不过，令人振奋的是，这一局面或许将在不远的将来，迎来一个新的转机。

因为，在本年8月15日时，中国石化下属的上海石化，实现了首套大丝束碳纤维生产线的中期交工。而上海石化，也由此成为了国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维生产技术的企业，这对于国产碳纤维而言，可谓是一次质的飞跃。

要知道，上海石化这次所推出的大丝束碳纤维，其碳含量已经达到了惊人的95%，完全达到了高强度碳纤维的标准。

3、中国新建两条万吨碳纤维生产线意味着什么?

去年以来，中国碳纤维领域接连传出特大好消息。

2021年9月8日，中复神鹰万吨碳纤维生产线在西宁正式投产。

今年8月16日，上海石化每年1.2万吨48K大丝束碳纤维项目建成进入试生产。

最新数据表明，2021年全球碳纤维总需求量只有11.8万吨，大丝束需求占48%，中国总需求共6.24万吨；2021年中国首次超过美国、成为全球碳纤维最大产能国，全球占比达30.5%，美国占比23.5%排第二位。

在全球小丝束碳纤维市场中，日本企业占据了优势地位。2020年，日本东丽、东邦和三菱三家占据全球小丝束碳纤维市场份额的49%。其中，日本东丽产能占全球小丝束总产能的26%，东邦小丝束产能占全球小丝束总产能的13%，三菱占10%排第三。

在大丝束碳纤维领域中，2020年，美国赫氏为全球主要的大丝束供应商，占据了58%的全球市场份额，其次是占比31%的德国西格里，和占比9%的日本三菱，其他企业仅占剩余的2%。

在这种情况下，中国新建这两条万吨碳纤维生产线，它的总产能是2021年全球碳纤维总需求量的20%，必将彻底颠覆全球碳纤维生产和市场格局，表明中国碳纤维成功实现逆袭！因为中复神鹰采用小丝束生产工艺，可生产多种高质量碳纤维材料，从碳纤维生产质量、品类上打破国际垄断。中国石化采用大丝束生产工艺，可大幅度提高碳纤维产量、效率、降低成本，从碳纤维生产数量、效率和低成本上打破国际垄断。 

（文章来源：Hi科普啦，硬核熊猫说，龙传人wcj）