摘要：碳纖維是一種十分重要的戰(zhàn)略材料，本文介紹了碳纖維的發(fā)展歷程、應(yīng)用和生產(chǎn)現(xiàn)狀、國(guó)家和地方政策，分析了我國(guó)碳纖維與全球碳纖維發(fā)展的差異，從以上方面解讀我國(guó)碳纖維的發(fā)展現(xiàn)狀。

全球碳纖維的生產(chǎn)和應(yīng)用起源于上個(gè)世紀(jì)60年代，日本和美國(guó)一直在碳纖維技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，我國(guó)碳纖維研究與日本同時(shí)起步，但由于綜合工業(yè)水平落后、資源受限以及歐美與日本對(duì)我國(guó)采取高度的碳纖維技術(shù)封鎖，導(dǎo)致我國(guó)碳纖維技術(shù)發(fā)展緩慢(見(jiàn)圖1)，我國(guó)碳纖維的發(fā)展與歐美國(guó)家還有很大差異。

圖1 我國(guó)碳纖維發(fā)展歷程

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我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求主要由體育休閑領(lǐng)域拉動(dòng)

碳纖維是因其輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)和優(yōu)越的力學(xué)性能，被諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，主要包括航空航天、體育用品、軌道交通、車(chē)輛制造、武器裝備、工程機(jī)械、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、海洋工程、石油工程、風(fēng)力能源等領(lǐng)域。由于我國(guó)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)和裝備和發(fā)達(dá)國(guó)家相比較為落后，目前國(guó)內(nèi)碳纖維在高端領(lǐng)域的應(yīng)用與國(guó)外相比還有較大差距。

從全球碳纖維市場(chǎng)需求來(lái)看，2017年全球碳纖維總需求量為8.42萬(wàn)噸，主要下游行業(yè)包括風(fēng)電葉片、航空航天、體育休閑和汽車(chē)制造(見(jiàn)圖2)，碳纖維的應(yīng)用以工業(yè)領(lǐng)域?yàn)橹鳎渲泻娇蘸教焯祭w維需求量雖僅占22.8%，但是其價(jià)值占比卻高達(dá)49.14%，體現(xiàn)了航空碳纖維復(fù)合材料的高附加值屬性。

圖2 2017年全球碳纖維行業(yè)需求量分行業(yè)情況

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從我國(guó)碳纖維市場(chǎng)需求看，國(guó)內(nèi)對(duì)碳纖維的需求近年來(lái)一直保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，2017年我國(guó)碳纖維需求量為2.35萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)達(dá)20.06%。我國(guó)碳纖維主要應(yīng)用行業(yè)以體育休閑為主，在航空航天、汽車(chē)制造、風(fēng)電葉片等高端工業(yè)領(lǐng)域的需求占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球平均水平(見(jiàn)圖3)。

圖3 2017年中國(guó)碳纖維需求量分行業(yè)情況

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國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能過(guò)剩，有效供應(yīng)不足

從產(chǎn)能看，全球碳纖維的生產(chǎn)一直以來(lái)為美日壟斷，2017年全球碳纖維總產(chǎn)能為14.7萬(wàn)噸，其中美國(guó)的產(chǎn)能3.86萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)能比重為27%;日本產(chǎn)能2.72萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)能比重為18%;中國(guó)碳纖維近年來(lái)保持持續(xù)增長(zhǎng)，2017年的理論產(chǎn)能為2.6萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)能比17.68%，僅次于美國(guó)和日本，已經(jīng)位居全球前三。

從生產(chǎn)企業(yè)看，我國(guó)目前從事碳纖維復(fù)合材料制品研制、生產(chǎn)以及設(shè)備制造的廠家約有百余家，但其中大多是生產(chǎn)體育休閑用品，從事航空航天等高端碳纖維復(fù)合材料研制和生產(chǎn)單位僅有10余家，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能以低端產(chǎn)能為主，高端產(chǎn)品還是要依賴(lài)進(jìn)口，2017年我國(guó)約70%的碳纖維市場(chǎng)需求進(jìn)口依賴(lài)，進(jìn)口替代空間很大。

國(guó)產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)能利用情況不容樂(lè)觀，2017年我國(guó)碳纖維產(chǎn)能利用率為28.46%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球產(chǎn)能利用率57.20%，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能釋放明顯不足。

圖4 我國(guó)碳纖維產(chǎn)量和進(jìn)口量對(duì)比

(資料來(lái)源：新材料在線)

目前我國(guó)高端工業(yè)領(lǐng)域?qū)μ祭w維的市場(chǎng)需求拉動(dòng)小，而國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能過(guò)剩，市場(chǎng)需求大量依賴(lài)進(jìn)口，現(xiàn)階段我國(guó)碳纖維供需矛盾明顯，國(guó)產(chǎn)碳纖維的發(fā)展應(yīng)聚焦于應(yīng)用在高端工業(yè)領(lǐng)域的高性能碳纖維。

國(guó)家和地方持續(xù)出臺(tái)政策，支持發(fā)展高性能纖維

碳纖維是技術(shù)密集型和政治敏感型的軍民兩用材料，實(shí)現(xiàn)高性能碳纖維的國(guó)產(chǎn)化對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和軍事發(fā)展都具有十分重要的戰(zhàn)略意義，我國(guó)政府已經(jīng)意識(shí)到國(guó)內(nèi)外碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展差距，近幾年頻繁出臺(tái)相關(guān)政策，支持發(fā)展高性能碳纖維材料以及其在航空航天、軌道交通等高端工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

表1 國(guó)家和地方出臺(tái)的碳纖維相關(guān)政策

表1 國(guó)家和地方出臺(tái)的碳纖維相關(guān)政策

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結(jié)語(yǔ)

我國(guó)碳纖維發(fā)展緩慢，與國(guó)外差異明顯;現(xiàn)階段對(duì)碳纖維需求量持續(xù)增長(zhǎng)，但在高端領(lǐng)域應(yīng)用較少;目前國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)能釋放明顯不足，市場(chǎng)需求進(jìn)口依賴(lài)程度高，供需矛盾明顯;意識(shí)到國(guó)產(chǎn)碳纖維發(fā)展與國(guó)外有較大差距，國(guó)家和地方政府持續(xù)出臺(tái)相關(guān)支持政策。