中国碳纤维研制面临的问题及发展建议

　　碳纤维是一种含碳量在95%以上，高强度、高模量纤维的新型高分子无机纤维材料，力学性能优异，被广泛应用于航空航天、轨道交通、车辆制造、武器装备、工程机械、基础设施建设、海洋工程、石油工程、风力能源、体育用品等领域。碳纤维研发已被我国列为国家战略性新兴产业。

碳纤维的主要用途及应用形态、种类

　　碳纤维的主要生产国家/地区包括日本、美国、韩国、欧洲部分国家及中国台湾。技术先进国家在碳纤维技术发展初期已经意识到该材料的重要性，纷纷进行战略布局，大力推动碳纤维材料研发。

2010-2017年全世界碳纤维研究发表相关论文篇数

2010-2017年全世界碳纤维研究相关专利篇数

2010-2017年碳纤维论文与专利Top10国家或地区

2010-2017年全世界碳纤维论文数量Top20机构

　　过去碳纤维主要核心技术工艺、产能等主要被日本、美国以及欧洲少数发达国家和地区把控，并且，由于其高技术含量、高利润回报，西方国家长期对我国实行严格的技术封锁，甚至连产品都不对中国出口。

　　由于他们的技术封锁，中国在高科技和新材料领域不断取得突破！

　　2016年1月，中国科学院所在国内率先实现了国产M55J制备技术重大突破，同年9月进行了制备技术验证，并获得拉伸强度4.15GPa、拉伸模量585GPa的高强高模碳纤维，后续研究进—步实现了国产M55J高强高模碳纤维连续稳定生产，纤维主体性能批间批内离散系数＜5%。

　　2018年成功制备拉伸强度5.24GPa、拉伸模量593GPa的高强高模碳纤维，与日本东丽M60J高强高模碳纤维（拉伸强度3.92GPa、拉伸模量588GPa）相比，继续保持了拉伸强度上的优势。

　　2019年中国科学院山西煤炭化学研究所研究员张寿春团队围绕T-1000级超高强度碳纤维制备，承担的中国科学院重点部署项目所制备的聚丙烯腈基超高强度碳纤维，顺利通过验收，并成功开发聚丙烯腈基新型中空碳纤维。

　　目前中国碳纤维研制面临的问题

　　1.产业化工艺与装备核心技术仍未本质突破，在市场竞争中处于不利地位。

　　2.碳纤维研制及应用重大基础科学问题尚未探明，高端碳纤维及其复合材料与国外仍存在代差。

　　3.大部分应用领域缺乏复合材料设计—制造—评价—考核验证能力，“不会用、用不好”问题突出，碳纤维产业发展缺乏大规模应用出口。

　　4.人才规模与分布问题没有得到明显改观。

　　发展建议：

　　加强高端碳纤维及其复合材料系列化和自主创新。

　　重点培育技术与装备硬实力，建立先进完整、具有国际竞争力的高性能纤维及其复材产业体系。

　　加强人才培养，尊重知识产权及标准建设，支撑中国碳纤维及其复合材料技术产业持续健康发展。

　　以碳纤维为代表的高性能纤维作为先进复合材料的重要组成部分，具有很大的发展潜力，将在今后很长时期内保持相当的活力。下一步，中国碳纤维技术产业应着力于碳纤维的高性能化和市场需要的新品种研发及生产，为中国复合材料行业的发展、为碳纤维企业的技术升级发挥积极的作用。

参考来源：

田雅娟.全球碳纤维技术发展分析及其对我国的启示

我国高强高模碳纤维研究取得进展！

华尔街见闻.打破垄断！国产碳纤维在高等级领域迎来重大突破，新材料有望接棒热点

光明网.高强高模碳纤维研究取得进展

严瑛.碳纤维技术发展趋势及应用