国产黑黄金走向量产 2021碳纤维材料在高速列车的应用前景分析

国产黑黄金走向量产

我国是化工产品最大的生产国和消费国，各项专业技术也不断突破壁垒，比如“48K大丝束碳纤维”，听起来比较陌生，然而小到钓鱼杆、羽毛球拍，大到飞机外壳、风力发电扇叶，都有它的身影。2021年1月4日，上海石化“1.2万吨/年48K大丝束碳纤维”项目正式开工建设，总投资达35亿元。被誉为“黑黄金”的大丝束碳纤维，直径只有头发丝的1/50，密度不到钢的四分之一，强度却是钢的7倍至9倍，因此被称为“新材料之王”。 技术的攻克，让我国化工产品的产能迅速提高，2020年，我国氨纶产能为89.4万吨，位居世界第一。纯碱、合成树脂、甲醇、第三代制冷剂、轮胎、玻璃纤维等几十种大宗化工品产量稳居全球第一。

经过多年的研发和约十年的产业化建设，我国建立起了自己的碳纤维技术体系和较完整的碳纤维产业，初步形成了产业化的碳纤维研发与生产平台，逐步打破了日、美长期的技术封锁和市场垄断局面。

碳纤维是一种高强度、高模量的高性能纤维材料，碳纤维密度不到钢的1/4、强度是钢的5-7倍，广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、体育休闲等领域。碳纤维可分为PAN基，沥青基，粘胶基碳纤维，PAN基是当今世界碳纤维发展的主流，占碳纤维市场的90%以上。碳纤维是由有机纤维经碳化和石墨化处理而得到的微晶石墨材料，碳纤维具有轻质、高强、耐高温、耐疲劳、抗腐蚀、导热和导电等特性，是一种力学性能优异的新材料。

碳纤维除了应用在航空航天等高技术领域外，还可用在文体用品、纺织机械、医疗器械生物工程和运输车辆等方面。目前，碳纤维材料在高速列车上的应用还有一定的局限性，大多数产品仍处于研究开发阶段，仅部分产品得到实际应用，因此，应用前景非常广泛。

据中研普华研究报告《2019-2025年碳纤维材料在高速列车的应用前景分析报告》分析

中国碳纤维需求量一直维持稳步上升趋势，2018年国内碳纤维市场需求为3.1万吨，同比增长32%，预计未来年复合增长率为12%，在2020年国内市场需求将达到3.89万吨。中国碳纤维行业目前仍处于发展初级阶段，掌握高性能碳纤维研发核心技术并能够实现稳定、成本可控的规模化生产的企业较少，绝大多数企业不能满足航空航天的高端产业的规模化应用需求，主要围绕体育休闲等低端领域。在技术方面，制约中国碳纤维发展的主要原因是PAN原丝质量不过关，还有生产技术及设备等问题导致碳纤维产品收率低下，生产成本较高。

从中国碳纤维工业现状来看，首先要提高原丝质量，研制高纯原丝，同时加强预氧化、碳化、石墨化设备及表面处理工程技术研究开发，尽快实现规模化工业生产。

在中国碳纤维行业发展过程中，国家给予了大力支持，极大地促进了碳纤维行业发展。企业和投资机构也纷纷看好碳纤维行业的发展前景，各路资本的大量涌入，为碳纤维行业带来了刺激效应，使其呈现出前所未有的新热点和新动态。同时，碳纤维行业应用领域广阔，其并购需求和活跃度也十分明显。

随着印尼、泰国、俄罗斯等国家高速列车项目的陆续启动，高速列车市场进入新一轮快速发展期，巨大的市场需求为轨道交通技术的进步和新技术、新材料的推广应用提供了良好契机。碳纤维的强度高达3600MPa，耐高温上千摄氏度，不惧酸碱盐等化学物质的腐蚀，安全性高、使用寿命长。碳纤维在高铁中，可用作高速列车的车身结构、内饰、承重结构件或其它零部件。比起其它的列车材料，机械强度提高了35%，抗冲击强度提高了20%。纤维复合材料在高速列车领域的成熟运用将提高轨道车辆的综合性能指标，并有望系统解决金属材料应用领域常见的轻量化、环境适应性等问题。

欲了解关于碳纤维材料行业具体详情可以点击查看中研普华研究报告《2019-2025年碳纤维材料在高速列车的应用前景分析报告》。