我國碳纖維行業(yè)存在自主創(chuàng)新能力不強、關鍵技術落后、復合材料產業(yè)薄弱和市場應用開發(fā)滯后等問題。碳纖維行業(yè)研發(fā)、生產與應用相互脫節(jié)，產業(yè)鏈不暢通是制約我國碳纖維行業(yè)健康發(fā)展的一大瓶頸。

 1、上游碳纖維缺乏核心技術

 近年來，我國碳纖維企業(yè)由10家迅速膨脹到30家，低水平重復建設現象普遍，產業(yè)集中度低，無法與國際碳纖維企業(yè)巨頭相抗衡。上游碳纖維企業(yè)片面強調規(guī)模擴張，而忽視技術研發(fā)，尚未形成關鍵技術協(xié)同攻關、工藝問題共同突破的合作機制。碳纖維技術被日本、美國等專利覆蓋，我國企業(yè)缺乏核心自主知識產權的技術支撐，尚未全面掌握完整的碳纖維核心關鍵技術。

 原絲是生產碳纖維的關鍵，而我國原絲水平落后，絕大多數碳纖維企業(yè)采用的是二甲基亞砜原絲技術，質量尚未過關，其他原絲技術發(fā)展相對滯后，加劇了技術同質化的低效競爭。我國碳纖維性能不高、產品穩(wěn)定性差、生產成本居高不下，高性能纖維一些關鍵問題還沒有完全突破。此外，碳纖維設備生產技術幾乎被國外壟斷，且嚴格限制對我國出口。而我國機械制造業(yè)落后，碳化爐等關鍵設備研發(fā)滯后。國產碳化爐發(fā)熱體所使用的碳化硅最高耐受溫度僅為1400℃，不能達到大尺寸碳化爐的工藝要求。因此，提高碳纖維企業(yè)的技術水平是當務之急。

 2、中游復合材料產業(yè)薄弱

 無論是在技術水平還是產量方面，與國際先進水平相比，我國碳纖維復合材料都存在一定差距。日本、德國、美國等少數發(fā)達國家掌握了每平方米70克至75克標準的碳纖維預浸料生產技術，而我國還不能生產每平方米低于80克的碳纖維預浸料，高端碳纖維預浸料主要依靠進口。我國碳纖維預浸料年需求量達7000萬平方米左右，其中4000萬平方米依靠進口。碳纖維復合材料的樹脂材料以及后端的加工和設備，則完全由美國公司壟斷。我國高性能復合材料整體上尚處于起步階段，層合固化工藝及裝備還相當落后，很多先進的設備還必須依賴進口，制約了我國碳纖維復合材料的發(fā)展。

 3、下游市場需求疲軟

 碳纖維復合材料應用對國產碳纖維的牽引效應不足，特別是工業(yè)領域用碳纖維需求不足，這嚴重制約了我國碳纖維產業(yè)的發(fā)展規(guī)模和質量。當前世界發(fā)達國家的碳纖維在航空航天、工業(yè)應用和體育休閑應用占比分別為15%、65%和20%，我國碳纖維應用目前仍集中在相對低端的體育休閑產業(yè)，航空航天、工業(yè)應用和體育休閑用品分別占比為5%、35%和60%。我國從事碳纖維復合材料制品研制和生產，以及設備制造的廠家有百余家。其中大多是生產體育休閑用品，原因在于這些領域對碳纖維的性能要求不高，不需要長時間的材料認證和成品實驗，門檻較低。而從事航空航天等高端碳纖維復合材料研制和生產單位僅10余家，從事纖維纏繞和拉擠成型工藝生產碳纖維復合材料的企業(yè)40余家。

　　三、我國碳纖維突圍之道

 我國碳纖維產業(yè)發(fā)展正處于關鍵時期，面對國外行業(yè)巨頭的打壓，應積極探索適合自身發(fā)展的道路。通過實施市場保護制度，加強碳纖維生產企業(yè)間以及上下游企業(yè)間和科研單位之間的聯系與合作，推進研發(fā)、生產、應用一體化，以碳纖維應用帶動上游發(fā)展，推動我國碳纖維產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

 （一）實施市場保護制度

 作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)，碳纖維產業(yè)不應該與成熟產業(yè)保持相同的開放程度。將其納入開放的國際環(huán)境中，國外優(yōu)勢企業(yè)產品的大量涌入制約了我國碳纖維產業(yè)的發(fā)展。我國享受在一些發(fā)展水平較低的戰(zhàn)略性部門實施一定的貿易保護的特權，因此，要積極制定戰(zhàn)略性新興產業(yè)市場保護制度。在我國碳纖維產業(yè)發(fā)展水平不高，也不具備世界競爭力的情況下，面對國外行業(yè)巨頭的打壓，通過實施市場保護制度推動碳纖維等戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展。

 （二）促進產業(yè)鏈協(xié)調發(fā)展

 國外碳纖維生產企業(yè)與航空航天、汽車工業(yè)等碳纖維應用企業(yè)建立了良好的合作關系，建立了完整的碳纖維產業(yè)鏈。例如，日本碳纖維企業(yè)與美國波音公司和法國空客公司合作，在波音B787和空客A380飛機上大量使用碳纖維復合材料。上游原絲直接影響碳纖維的質量和成本，下游應用需求將推動碳纖維的發(fā)展，因此，要從整個產業(yè)鏈的角度來發(fā)展碳纖維產業(yè)，提高自主創(chuàng)新能力和開發(fā)能力，形成大型企業(yè)集團，構筑從原絲、碳纖維、中間材料至復合材料的全套產業(yè)鏈，以實現利潤最大化。

 1、積極培育碳纖維生產

 建立市場導向的技術創(chuàng)新機制，圍繞航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械、體育休閑等重點領域。加大技術創(chuàng)新扶持力度，突破和掌握關鍵核心共性技術，促進技術成果產業(yè)化。一是建立以企業(yè)為主體，高等院校和科研院所共同參與的創(chuàng)新體系，不斷提高企業(yè)自主創(chuàng)新意識，并把建設創(chuàng)新型產業(yè)作為戰(zhàn)略目標；二是突破制約碳纖維產業(yè)發(fā)展的關鍵技術和設備瓶頸。提高碳纖維原絲生產技術，發(fā)展兩種或兩種以上的碳纖維原絲制備工藝，形成多元化技術體系，為生產高性能碳纖維提供保證。積極研發(fā)高低溫碳化爐等關鍵設備，降低生產成本，提高產業(yè)化水平；三是加強與國外交流，尋找與國外發(fā)達國家合作的突破口，促進我國碳纖維產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展；四是加強人才引進和科技合作，以多種形式吸引國內外人才，為行業(yè)健康發(fā)展提供支撐。

 2、壯大復合材料產業(yè)

 立足于服務碳纖維，開發(fā)出適合我國碳纖維的預浸料，并以預浸料帶動碳纖維的銷售。積極開發(fā)碳纖維復合材料低成本制備技術，例如RTM/RFI工藝，自動鋪放技術，纖維纏繞、拉擠成形，電子束固化等復合材料低成本制造工藝技術。開展復合材料制造技術先進化，材料高性能化、多功能化和應用擴大化研究。針對碳纖維在國防軍工和航空航天等領域對高性能碳纖維復合材料的要求，重視熱壓罐、自動鋪帶機/鋪絲機等成形應用設備的技術研發(fā)。此外，積極培育具有競爭力的骨干企業(yè)，鼓勵以大型復合材料生產企業(yè)為龍頭，開展跨地區(qū)、跨所有制的聯合重組，培育若干產業(yè)集聚區(qū)，提高行業(yè)競爭力。

 3、開拓下游應用領域

 碳纖維復合材料在大型飛機、風力發(fā)電葉片、汽車部件、石油開采抽油桿、電力輸送電纜等領域的應用將推動節(jié)能減排的實現，但是由于碳纖維及其復合材料的生產成本較高而限制了其使用范圍。因此，應通過積極降低成本來開拓和培育下游應用市場。

 針對碳纖維及其復合材料在大飛機制造、航天工程、國防軍工等高端領域應用，積極發(fā)展高性能碳纖維及其復合材料；瞄準工業(yè)領域這個巨大的市場，著力發(fā)展通用級碳纖維產品，并通過降低成本和提升產品性能來增強自身的競爭力，推進其在工業(yè)領域的應用；體育用品是碳纖維長期需求的領域，面對普通體育用品等低價產品市場的競爭激烈，應不斷提高產品品質。在國民經濟重點領域形成巨大的碳纖維復合材料市場，建立起完整的碳纖維及其復合材料產業(yè)鏈。（文/賽迪智庫原材料工業(yè)研究所 張海亮）