“目前中国碳纤维产业发展还处于初级阶段，把碳纤维列入重点工程，有助于激发政府和企业的投资热情，加快推进产业发展。如果预定目标能够全部实现，则我国碳纤维产业将成功起步。”对于碳纤维列入《新材料产业“十二五”发展规划》重大工程这一提振人心的消息，国家新材料产业发展战略咨询委员会副主任李克健在接受本报记者采访时做出了上述表述。
应用推广极具潜力
碳纤维工程提出的目标是，到2015年，碳纤维产能达到1.2万吨，基本满足航空航天、风力发电、运输装备等需求。李克健认为，在2015年产能达到1.2万吨，这个目标实现难度不大，因为目前建成产能已接近1万吨。如果2015年能达到1.2万吨的产能水平，则基本能满足需求。当前国内碳纤维应用除军工外，主要集中在热场保温、刹车片、体育休闲、建筑等领域。李克健说：“未来碳纤维用量增加部分将主要集中在风电叶片、高压输电缆芯和汽车领域。”
据李克健介绍，55米以上风电叶片的关键部位必须要用碳纤维复合材料，特别是海上风力发电全部是大功率的，粗略估计，一组叶片需要用碳纤维复合材料几百到1200千克。高压输电方面碳纤维主要是用来生产碳纤维复合材料缆芯，可有效减少输电线下垂产生涡流导致的电流损耗，降低塔架密度和强度，目前已进行了几万千米的挂网实验，效果非常不错，碳纤维用量约70千克/千米。据悉，未来我国每年新增输电线路100万千米，老化改造线路约20万千米，并且这个数字还在不断增加。
在汽车方面，汽车工业正面临资源和环境的严峻挑战，推进汽车轻量化以降低油耗是汽车工业发展的主题，而碳纤维复材是理想的以塑代钢材料。
设备攻关势在必行
不过，李克健对1.2万吨年产能到底有多少能变成产量表示担忧。他介绍说，由于技术不过关，我国很多碳纤维装置出现“趴窝”现象。碳纤维制备过程分为聚合、纺丝、预氧化、炭化和表面处理等多道工序，无论是工艺技术还是设备开发以及配套材料，只要有一项跟不上研制和产业化进程，就会最终影响到碳纤维产业。
目前，只有少数企业实现了全流程的国产化，但质量如何尚待考察，大部分碳纤维装置的关键设备还是依赖进口。但像预氧化炉、碳化炉等关键设备，因为国外始终对我们“设卡”，依靠进口则随时面临“禁运”风险。不过，跟进口设备相比，国产设备在温度、气氛、张力等精度控制方面还有一定差距，导致产品不匀率上升，生产效率也难以提高。所以，碳纤维工程中将这些列入重要研发内容非常有必要，这些设备的攻关势在必行。他说：“这些关键设备一旦开发成功，不但可以满足国内需求，还可以出口，形成一个产业，可谓一举两得。”此外，碳纤维制备用油剂和上浆剂等关键原料的开发也同样必要，这些原料目前在我国还处于研发阶段，不能满足生产需求。
降低成本两条途径
对于碳纤维工程中提出的低成本化和高端创新示范的目标，李克健指出，低成本是提升碳纤维竞争力和应用推广的关键。目前12K的碳纤维产品，国外产品的售价在150～220元/千克，国内以此价格出售难有利润可言，甚至赔本。
对此他给出了两条降低成本的建议，一是提高生产效率，同等规模的生产线，我国每小时产量仅为国外的1/3。同样的投入，产出差别却很大，售价自然难降低。二是探索原材料多元化。目前我国商业化的碳纤维生产原料几乎都是聚丙烯腈基（PAN），其原料丙烯腈属于危化产品，成本比较高。未来可以在沥青基、黏胶基和木质素基等方面加大开发，通过原料多元化来降低成本，目前已有一些企业涉足该领域。
此外，降低能耗也非常关键，目前生产1吨碳纤维耗电高达3万～4万千瓦时，国外的能耗数据尚不明确，但是这方面应该有潜力可挖。
产品开发着眼高端
李克健强调：“碳纤维开发必须要着眼高端，目前高端玻璃纤维的综合性能已经接近T300级碳纤维，日本已经开始淘汰T300，我们再在低端产品上耗费精力没有意义。而且碳纤维下游应用领域，很多工艺设备都是从国外引进，如风力叶片、电缆芯、建筑补强等，应用要求起点比较高，这也促使我们只能往高处走。”
在过去的几十年中，碳纤维攻关一直备受各方关注，但成效却并不明显。目前我国碳纤维生产企业有30多家，大部分属于低水平重复建设，技术并不过关；规划产能高达7万～8万吨/年，实际产量却仅有2000吨左右，大部分尚达不到T300水平，不能满足高技术产品要求，故销路不畅，每年还要进口约6000～7000吨。
为避免重蹈覆辙，李克健呼吁：“新兴产业发展需要在政府指导下有序进行。国家提出的碳纤维发展方向非常正确，但要避免企业投政府所好而盲目上项目。希望相关部门做好论证和监督工作，避免把碳纤维当成‘政绩工程’、‘面子工程’。”
