本次會議由中國化學纖維工業(yè)協(xié)會和吉林市人民政府聯(lián)合主辦，由吉林化纖集團有限責任公司、中國化學纖維工業(yè)協(xié)會碳纖維分會、吉林碳谷碳纖維股份有限公司以及吉林精功碳纖維有限公司共同承辦，會議主題為“自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)變革”。
會議由中國化學纖維工業(yè)協(xié)會副秘書長呂佳濱主持。
碳纖維是國民經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的戰(zhàn)略性新材料，然而，由于發(fā)達國家在技術、裝備以及產(chǎn)品上實行重重封鎖，我國碳纖維一直處于受制于人的狀態(tài)，產(chǎn)業(yè)化關鍵技術基本局限在實驗室。2003年之后，在政府、企業(yè)、科研院所、行業(yè)協(xié)會的共同努力下，我國碳纖維迎來了快速發(fā)展期，在航空航天、風電、汽車以及體育休閑等各個應用領域均實現(xiàn)重大突破。
吉林市人民政府副市長謝義在致辭時表示：碳纖維及其復合材料，不僅是發(fā)展國防尖端技術和保障國家安全的關鍵材料，也是實現(xiàn)國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎材料之一。近年來，我國碳纖維在產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展方面取得了重大突破，進入前所未有的新的發(fā)展階段，發(fā)展勢頭強勁，初步形成了以山東、江蘇和吉林等地為主的碳纖維產(chǎn)業(yè)聚集地，培育了威海拓展、中復神鷹、江蘇恒神、吉林碳谷等碳纖維生產(chǎn)骨干企業(yè)和一批碳纖維復合材料及制品企業(yè)，突破了國外的技術封鎖，實現(xiàn)了“從無到有”和進口產(chǎn)品替代。
在主論壇環(huán)節(jié)，北京化工大學教授徐樑華作了《“十四五”碳纖維技術發(fā)展展望》的主題發(fā)言，他表示，DMSO原絲技術納入國家計劃20年，隨著科研單位以及企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新，碳纖維產(chǎn)業(yè)技術不斷成熟，單線產(chǎn)能達千噸級的生產(chǎn)線達8條，年生產(chǎn)能力約25000噸，目前已建立起國產(chǎn)聚丙烯腈碳纖維技術體系，主體技術方向明確，初步形成了從實驗室研制到產(chǎn)業(yè)化的國產(chǎn)碳纖維研發(fā)生產(chǎn)平臺，仿形編織、變徑變厚變密度等復雜形狀編織、濕法針刺工藝等技術日趨成熟，建立了國產(chǎn)高強碳纖維應用評價、復合材料制備與應用體系。碳纖維企業(yè)自主創(chuàng)新能力得到加強，造血功能不斷提升，榮獲了多項國家科技進步獎。“特別值得一提的是，數(shù)據(jù)庫建設得到重視，這也標志著對碳纖維領域的認知得到突破。”徐樑華坦言。
此外，徐樑華還指出，我國碳纖維高端產(chǎn)品缺乏，生產(chǎn)成本居高不下，“十四五”期間要特別關注。他認為，當前國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)仍處于調整和穩(wěn)定發(fā)展階段，技術與產(chǎn)業(yè)目標要從現(xiàn)階段的需求牽引發(fā)展到選材應用。“十四五”期間要生產(chǎn)以質量為基礎的優(yōu)質性價比碳纖維，提升以設計制造為核心的碳纖維應用技術，培育以創(chuàng)新應用為牽引的碳纖維應用市場，形成三位一體的協(xié)同機制。
他建議，通過對標式發(fā)展，實現(xiàn)進口替代，同時要堅持創(chuàng)新研發(fā)，呼應市場需求，他表示，一款碳纖維包打天下是不科學的，要通過定制，研發(fā)生產(chǎn)適用風電、軌道交通、土木工程等領域以及燃料電池等特殊需求的碳纖維研制，生產(chǎn)以質量為基礎的優(yōu)質性價比碳纖維生產(chǎn)，提升碳纖維中間制品的設計制造能力及水平。
“中國需要萬噸級有效產(chǎn)能的碳纖維企業(yè)”，徐樑華呼吁，要關注技術和價值，建立創(chuàng)新自信，以創(chuàng)新獲得發(fā)展機遇，以創(chuàng)新促進國產(chǎn)碳纖維技術的特色發(fā)展，以創(chuàng)新服務復合材料應用市場的拓展。
商務部產(chǎn)業(yè)安全與進出口管制局調研員彭毅作了《中國碳纖維出口管制合規(guī)及風險防范》的報告。他從核兩用品出口管制清單、子彈及相關物項管制清單、違法行為和法律責任、調查執(zhí)法主體等方面介紹了涉及碳纖維出口的法律法規(guī)，并結合相關案例，指出了碳纖維出口存在的風險，以及注意事項和防范措施。
中國對兩用物項出口管制始于20世紀90年代中期，主要是為了維護國家安全和發(fā)展利益、履行國際義務，對大規(guī)模殺傷性武器及其運載工具相關兩用物項、部分敏感軍民兩用品等出口實施管理和控制，防止上述兩用品被轉用而危害國家安全。商務部依法開展兩用物項調查執(zhí)法工作，對涉嫌違反兩用物項出口管制法律法規(guī)的行為進行調查，并依法進行政處罰。
彭毅提到，碳纖維及復合材料對于國家的重要性不言而喻，要保護多年發(fā)展取得的成果，碳纖維上下游企業(yè)要樹立風險防范意識，加強對有關法律法規(guī)學習，不斷規(guī)范自身業(yè)務管理，遵循有關規(guī)定開展碳纖維國際貿易，提高企業(yè)國際影響力，推動我國碳纖維行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
吉林精功碳纖維有限公司總經(jīng)理莊海林表示，隨著全球風電、汽車等行業(yè)的發(fā)展，對低成本碳纖維復合材料需求逐漸擴大，大絲束碳纖維是碳纖維低成本化的成熟、有效途徑之一。莊海林坦言，當前體育器材依然是中國碳纖維最重要的市場，占據(jù)近一半的市場份額。同時在風電巨頭企業(yè)VESTAS強勁驅動下，風電葉片對碳纖維需求量迅猛增長。隨著大絲束碳纖維成本及價格的不斷下降，以體育器材、風電葉片、汽車、壓力容器為目標市場的大絲束碳纖維已經(jīng)步入發(fā)展快車道，有望在風電和汽車領域出現(xiàn)大規(guī)模增長。
他提到，吉林精功目前生產(chǎn)的25K碳纖維具有優(yōu)異的力學性能，除密度小、耐熱、耐腐蝕、耐疲勞、熱膨脹系數(shù)小、導電、傳熱性好等特性外，因采用專用上漿劑還具有良好的展紗性、低毛羽以及良好的樹脂浸潤性和滲透性，使之具有優(yōu)異的機械性能轉化率。
吉林市科技局副局長宋家升詳細介紹了吉林省碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。他指出，當前，吉林省已形成了碳纖維產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化、集群化發(fā)展態(tài)勢，擁有“丙烯-丙烯腈-聚丙烯腈基碳纖維原絲-碳纖維-碳纖維下游制品”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，成為我國碳纖維產(chǎn)業(yè)重要集聚地之一。目前，有20多家企業(yè)從事碳纖維原絲、碳絲及碳纖維制品研發(fā)及生產(chǎn)，碳纖維原絲產(chǎn)能16000噸，產(chǎn)品規(guī)格涵蓋1K、3K、6K、12K、24K、48K；碳絲產(chǎn)能5500噸/年，產(chǎn)品性能達到了日本東麗公司T400水平，并突破了T700級技術指標；航天材料部件、硬質復合碳氈、加熱制品、無人機等已形成批量生產(chǎn)。其中，吉林碳谷碳纖維有限公司的原絲產(chǎn)能及市場占有率、吉林精功碳絲單線產(chǎn)能、吉林聯(lián)科特種石墨材料有限公司的碳纖維硬質復合碳氈產(chǎn)能均國內排名第一。長春長光宇航復合材料有限公司研制的空間相機復合材料機身結構、導彈彈體結構用復合材料艙段等產(chǎn)品處于國內領先水平，研制的先進復合材料衛(wèi)星結構、火箭整流罩等產(chǎn)品處于國內先進水平。
西安富瑞達科技發(fā)展有限公司董事長劉永華介紹，碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開國產(chǎn)關鍵裝備的進步，尤其是先進的碳化及其配套系統(tǒng)，隨著國內碳纖維生產(chǎn)工藝技術的發(fā)展和突破，這些關鍵裝備在滿足生產(chǎn)企業(yè)使用的前提下也日趨產(chǎn)能化、智能化和節(jié)能化，向更好的滿足碳纖維生產(chǎn)企業(yè)降低綜合生產(chǎn)成本、提高纖維性能和穩(wěn)定性的目標邁進。
產(chǎn)能化方面：隨著各碳纖維生產(chǎn)企業(yè)不斷地加大單線產(chǎn)能，絲束運行速度越來越快、運行密度越來越大，急需解決之前未得到重視的問題。以高、低溫炭化裝備為例，在產(chǎn)能化的發(fā)展歷程中逐步解決了廢氣排出，絲束除濕、穿絲、帶絲，低溫炭化爐爐膛變形等問題。
智能化方面：裝備的智能化日益受到碳纖維生產(chǎn)企業(yè)的重視，整條生產(chǎn)線使用DCS控制的企業(yè)日趨增多，單臺關鍵設備使用獨立PLC系統(tǒng)控制的企業(yè)也越來越多。通過裝備智能化可以使裝備運行更平穩(wěn)，連續(xù)使用壽命更長；使生產(chǎn)更穩(wěn)定、操作更規(guī)范、現(xiàn)場人員更少，使企業(yè)更受益。
節(jié)能化方面：通過對氧化爐表面及門廊、新風換熱器、低溫炭化爐表面等溫度較低的熱量進行回收，利用溴化鋰制冷技術供應生產(chǎn)車間制冷使用；對高低溫炭化爐廢氣管路、焚燒爐外表面等溫度較高的熱量進行回收，做升溫處理，使其溫度達到可利用溫度；利用原絲車間的低品質、低熱量的蒸汽制冷等。
威海拓展纖維有限公司總經(jīng)理叢宗杰介紹了聚丙烯腈基碳纖維高效制備的三種技術途徑，即提速（提高紡絲速度）、提束（增大纖維絲束）、單耗（降低單位成本）。
提速方面，干噴濕紡高紡速關鍵技術在于聚合時需大容量聚合釜傳質傳熱；紡絲時需控制空氣層高度穩(wěn)定，快速凝固成型過程中調控好凝固浴內溫度場、濃度場等，合理搭配牽伸倍數(shù)，保證絲束在牽伸時不受損傷；碳化時需高效均質預氧化等。
提束的關鍵技術在于大容量聚合釜傳質傳熱、紡絲過程中高效水洗、避免預氧化爐污染等。國內具備生產(chǎn)大絲束能力主要的碳纖維廠家有藍星、吉林精功、上海石化、威海拓展等，目前已實現(xiàn)了24K碳纖維千噸級批量生產(chǎn)，并在碳梁上得到應用驗證。
單耗則可通過溶劑回收利用、生產(chǎn)線（氧化、低碳、高碳）熱能綜合利用、數(shù)字化生產(chǎn)控制等來實現(xiàn)。
同時他建議，碳纖維產(chǎn)業(yè)仍需要國家宏觀調控，加強頂層設計、科學引導、加強應用牽引、完成供給結構平衡發(fā)展；從技術層面加強基礎研究，深度加深產(chǎn)學研用合作模式；其次是要通過纖維制備工藝、輔料助劑配套、結構性能表征、裝備研制支撐、應用服務根據(jù)五個方面完善產(chǎn)業(yè)體系；此外，要裝備技術、產(chǎn)品合格率以及連續(xù)化生產(chǎn)實現(xiàn)規(guī)模化運行。最后，他建議要合理利用國家地域資源，從資源角度彌補生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的短板。
山東大學教授朱波指出，碳纖維在氫能源領域應用廣泛，既是高壓儲氫罐體的增強材料，又可以作為氫燃料電池的擴散層，還可以作為儲氫材料使用。在固態(tài)儲氫系統(tǒng)方面，與傳統(tǒng)活性炭吸附材料不同，活性碳纖維的孔徑直接開口于纖維表面，大大縮短了吸附過程中吸附質的吸附路徑，且其比表面積更大，微孔所占比例相比傳統(tǒng)活性炭材料更高，介孔、大孔含量很少。
活性碳纖維儲氫未來發(fā)展趨勢包括：高比表面積和孔容積超級活性碳纖維的制備，活性碳纖維的孔徑可控性制備，活性碳纖維的孔徑調控工藝，活性碳纖維-催化劑復合儲氫技術和活性碳纖維-高壓系統(tǒng)復合儲氫技術。朱波表示，碳纖維在氫燃料電池電極上的應用（指其在質子交換膜燃料電池中的應用）前景廣闊。在氫能源汽車上，碳纖維不是選配件，而是必須件。
廣州賽奧碳纖維技術有限公司總經(jīng)理林剛從應用、成本、區(qū)域、制造工藝及基體需求等多個方面，對全球碳纖維復合材料市場做了詳盡分析。他指出，全球碳纖維復合材料總量為14.23萬噸，總金額139億美元，中國碳纖維復合材料市場47692噸，總額282.93億元。其中航空航天、體育器材以及風電市場是主要應用市場。
林剛認為，近20年的發(fā)展使中國碳纖維產(chǎn)業(yè)的思想逐步成熟與平靜，開拓創(chuàng)新已有基礎；中國碳纖維發(fā)展商業(yè)模式已經(jīng)基本形成：航空航天小絲束、工業(yè)用小絲束與工業(yè)用大絲束三大商業(yè)模式及發(fā)展模式已基本清晰；工業(yè)用大絲束具有廣闊的重新定義與世界標準的空間：量身定制、規(guī)模效應及價值鏈低成本要求之下，纖維到應用的價值鏈會高度集成。大小絲束的高性能技術與低成本技術的融合，將成為業(yè)界重要的潮流。中國碳纖維要在自己創(chuàng)造的應用生態(tài)環(huán)境中，去創(chuàng)新創(chuàng)造，為全球產(chǎn)業(yè)奉獻獨特價值。
浙江精功科技股份有限公司總經(jīng)理助理孫鋒指出，目前國內碳纖維核心設備大部分進口，但設備供應商對碳纖維生產(chǎn)工藝不熟悉，存在設備與工藝不匹配，影響生產(chǎn)線的運行效率,產(chǎn)品成本難以下降，同時國外供應商的售后服務難以跟上。同時受國際關系影響，碳纖維進口設備有“卡脖子”現(xiàn)象，或者漫長的許可證審批過程，都會影響碳纖維生產(chǎn)企業(yè)正常運行和計劃。對此，精功科技從2013年開始布局碳纖維裝備產(chǎn)業(yè)，先后成立碳纖維裝備分公司和研究院，已設計完成3m寬幅（2000噸級）生產(chǎn)線3條。吉林精功2000噸級碳纖維裝備的穩(wěn)定高效運行為下一步國產(chǎn)碳纖維設備的開發(fā)升級提供了重要的依據(jù)。
在總結發(fā)言中，中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長、中國化學纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平談到，“兩三年前，我覺得行業(yè)的整體情緒不高。最近這兩年出現(xiàn)分水嶺，特別是這次會議大家情緒比較高漲。這說明國產(chǎn)碳纖維技術水平提升，國產(chǎn)碳纖維得到了市場認可”。
對碳纖維產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展，端小平提出幾點思考：一是行業(yè)周期和成熟度。以滌綸行業(yè)為例，滌綸行業(yè)從開始到發(fā)展到基本成熟，基本用了30年，每10年會有一個周期，會有規(guī)模比較大的一次整合，促進這種整合和變化背后的原因主要是兩點，一是技術進步，二是金融危機。滌綸行業(yè)過去30年有3次大的整合和變化，結果是發(fā)生企業(yè)并購重組，有企業(yè)破產(chǎn)，也有新進入者出現(xiàn)。碳纖維技術難度大，但是社會整體技術進步是加速度的，所以仍然可以假設碳纖維產(chǎn)業(yè)基本成熟需30年，如果從2005~2007年開始算起，距離2035年還有十六七年時間。目前，行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了一次調整，已經(jīng)有出局的企業(yè)，本輪調整基本接近尾聲。到2035~2037年，產(chǎn)業(yè)距離成熟已經(jīng)走完了40%的路程，在此過程中，機遇和挑戰(zhàn)并存。二是產(chǎn)業(yè)所有制成份的變化。2005年之前基本是國有在主導，從光威、神鷹進入，逐漸演化為民營在主導。目前經(jīng)歷第一次整合后，似乎又出現(xiàn)了國有加大進入力度的趨勢。這種現(xiàn)象會帶來什么影響？值得思考。三是應用方面，計劃跟不上變化。前幾年人們以為汽車行業(yè)的風口很快就要來了，但這兩年并沒看出來汽車領域輕量化有放量的趨勢。盡管如此，我們還是要做深入研究，汽車產(chǎn)業(yè)為何沒出現(xiàn)大規(guī)模應用，可能是技術上的原因阻礙了其大量應用。這兩年風電行業(yè)風生水起。未來，也可能會出現(xiàn)我們之前沒想到的應用領域。四是碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈關聯(lián)度較高，研發(fā)主導不能輕易下結論，但一體化是方向。總之，碳纖維行業(yè)要“不忘初心，牢記使命”，打造世界一流的碳纖維及復合材料產(chǎn)業(yè)，突破產(chǎn)業(yè)關鍵技術及材料，為國民經(jīng)濟和國家重大工程建設建功立業(yè)。
此外，與會人員還參觀了吉林化纖集團碳纖維原絲及碳化生產(chǎn)線。
