碳纤维行业:新需求和优势龙头企业

10月13日,中国石化新闻办宣布,我国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程第一套国产线在中国石化上海石化碳纤维产业基地顺利投产,并成功生产出高质量的产品,其性能媲美国外同级别产品,质量达到国际先进水平。这一里程碑标志着中国石化在大丝束碳纤维领域取得了重要的突破,成功实现了关键技术的突破、工业试生产和产业化,开启了大丝束碳纤维的规模化生产和关键装备的国产化。


大丝束碳纤维是指每束碳纤维根数大于4.8万根(简称48K)的碳纤维。这条国产线采用了中国石化自主研发的PAN(聚丙烯腈)基大丝束原丝和碳纤维技术,分为两个阶段实施,计划于2024年全部建成投产,届时将达到2.4万吨/年原丝和1.2万吨/年大丝束碳纤维的产能。

大丝束碳纤维具有卓越的性能,被誉为“新材料之王”和“黑黄金”。上海石化研发生产的大丝束碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料。它的力学性能优异,比重不到钢的四分之一,强度却是钢的7至9倍,并且具有耐腐蚀的特性。此外,48K大丝束碳纤维的最大优势在于,在相同的生产条件下,不仅可以大幅度提高碳纤维单线的产能和质量性能,还可以实现低成本化生产,从而打破了碳纤维高昂价格带来的应用局限。

大丝束碳纤维广泛应用于风能、太阳能、高铁动车、飞机部件等领域。长期以来,中国的碳纤维发展主要集中在小丝束碳纤维方面,但由于小丝束碳纤维成本较高,影响了下游企业采用碳纤维的积极性。国产化的大丝束碳纤维使得碳纤维在新能源等下游市场应用逐渐爆发,碳纤维应用率的不断提升也将推动相关行业迎来高景气阶段,加速了我国相关产业的发展和产业结构调整。

中国石化碳纤维专家、上海石化副总经理黄翔宇介绍说,为使大丝束碳纤维真正拥有“中国技术”,上海石化根据大丝束的要求为其量身定制了专用生产线,自行设计了氧化炉、碳化炉等设备。通过成功掌握温度场的关键核心技术以及配置节能型设计可实现能源综合利用,上海石化在装备领域实现了绝无仅有的突破。

中国石化既是大丝束碳纤维的研发和生产企业,也是碳纤维复合材料的研发和应用企业。在未来的碳纤维产业发展中,中国石化将继续加大科研投入,加快产业布局,深化创新机制和体制,全面推广碳纤维的应用场景。同时,中国石化将坚持走自己的道路,打造具有自身特色的产品。到“十四五”末,中国石化将在多种工艺流程上实现通用级、大丝束、小丝束、高性能等产品的全面突破,进行总体布局,以满足国家各个领域的需求,并为引领和推动中国碳纤维产业的发展做出贡献。

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