碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势（共6篇）

篇1：碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

国内外碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

自上世纪60年代碳纤维首次商业化以来，产业规模不断扩大，产品品质不断提高，2014年全球碳纤维产能（365天连续生产12K/24K碳纤维丝束计算）已达到12.6万吨。尽管碳纤维与传统的玻璃纤维在价格上仍不能相比，但高性能碳纤维以其高比强度、高模量、可设计、防腐蚀和抗疲劳等突出特点，具有玻璃纤维所不能比拟的优势，已成为发展先进武器装备的关键材料，并在航空航天、国防军工、风能产业、土木工程、体育休闲等领域得到了广泛应用。

当前，国际复合材料产业呈现蓬勃发展态势，据估计，未来5年，先进复合材料将以每年 5%的增速发展，而随着民用航空、汽车工业等领域的快速发展，全球高性能碳纤维需求量的年增幅可达10%，亚太地区将会有更高的增长率，即碳纤维及其复合材料产业将面临前所未有的发展空间和机遇。

因此，在目前碳纤维产业快速发展的关键时期，我们更应该认清国际碳纤维产业的发展形势、对照国外先进企业找差距找问题，通过理性思考寻求解决途径，适时把握发展机遇，落实行动、注重实效，努力推进国内碳纤维及其复合材料产业的健康快速发展。

1、国外碳纤维产业现状及发展趋势

1）产业方面

根据前躯体原料的不同，碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN）基、沥青基和粘胶基碳纤维等。由于粘胶基碳纤维在制备过程中会释放出毒性物质二硫化碳，且工艺流程长、生产成本高、整体性能不高，因此目前，国际碳纤维产业领域，前两种碳纤维获得了更大规模的生产和应用。其中，PAN基碳纤维又占据绝对优势，国际市场占有率超过90%。PAN基碳纤维的九大生产商包括：日本东丽、东邦、三菱丽阳、美国赫氏（Hexcel）、氰特（Cytec）、卓尔泰克（Zoltek，已被东丽收购）、台塑、土耳其阿克萨（AKSA）和德国西格里（SGL）。沥青基碳纤维的生产和应用居其次，主要生产企业三家，分别是Cytec、三菱塑料和日本碳素纤维。

PAN基碳纤维分为小丝束（1-24K）和大丝束（36K及以上）两类。全球小丝束碳纤维市场主要被日本东丽、东邦、三菱丽阳三家公司所垄断，而来自中国、土耳其和韩国的企业，正不断扩充小丝束的全球产能，同时也降低了三家日本公司的市场份额。

大丝束碳纤维生产商主要有Zoltek、SGL和三菱丽阳三家。另外，中国国企蓝星集团英国分公司拥有大丝束碳纤维原丝的供应能力，Cytec于2014年与德国腈纶企业合作开展低成本大丝束碳纤维的研制开发。预计在未来10年中，其它制造商也会陆续加入大丝束碳纤维生产领域。

为满足高速发展的航空航天与汽车市场对碳纤维的需要，几乎所有的碳纤维巨头都宣布了扩产计划。例如，日本东丽拥有以日本本土为核心的日美法韩4个生产基地，目前已形成11000～12000吨/年的T700S和4500吨/年的T800碳纤维生产能力，并宣布PAN基碳纤维的总产能于2015年达到27100吨，2020年扩大至50000吨。另外，Hexcel在欧洲大幅度扩产，三菱在美国与本土扩产，Cytec已经基本完成美国的双倍产能扩产计划，SGL也在美国接连扩产。各企业的碳纤维生产已基本实现了全球布局，为进一步实现从原丝到下游复合材料制品的全产业链一体化协调发展奠定了硬件基础。2）技术方面

目前，国外高强、高强中模碳纤维的产业化制备技术成熟，规模化、自动化程度高，关键核心技术掌握在日、美等国手中。其中，日本东丽公司凭借其强大实力研制并形成了包括T300、T700、T800、T1000等在内的高强系列和包括M35J、M40、M40J、M55J、M60J、M70J等在内的高模和高模高强系列产品，一直占领着碳纤维技术的制高点，令对手难望其项背。美国Hexcel经过多年的研究，在IM9高强中模碳纤维基础上，研制出IM10碳纤维，主要力学性能超过日本东丽T1000，并成功应用于大型客机。IM10推出两年半后的2014年初，东丽公司宣布推出T1100碳纤维，重新夺回碳纤维技术的领先地位。

目前，低成本技术已成为碳纤维及其复合材料发展的迫切需求和重要趋势。为了进一步推进行业的快速发展，国外各碳纤维生产商正开展碳纤维产品规模化、稳定化和低成本化生产技术方面的研究。

2、国内碳纤维行业发展现状 1）产业技术现状

在国家科技和产业化示范计划支持下，近10年来我国碳纤维制备与应用技术，实现了从“无”到“有”的转变，出现了前所未有的产业化建设高潮，初步建立起国产碳纤维制备技术研发、工程实践和产业建设的较完整体系，产品质量不断提高，碳纤维及其复合材料技术发展速度明显加快，有效缓解了国防建设重大工程对国产高性能碳纤维的迫切需求，部分型号用碳纤维及其复合材料的国产化自主保障问题基本解决。

目前，T300级碳纤维已实现千吨级产业化，产品成功应用于航空航天和武器装备，民用市场正在推广；T700级碳纤维千吨级生产线已经建成，产品进入应用考核；国产T800级高强中模碳纤维吨级线建成并已批量生产；高模及高模高强碳纤维的产业化仍为空白，其工程化制备关键技术急需突破；更高等级的高强中模和高强高模碳纤维制备关键技术亟待攻关。

截至2014年底，我国已拥有碳纤维生产企业近40家，理论设计总产能达到1.96万吨。已建成6条千吨产能（含配套的原丝生产能力）、7条五百吨产能的碳纤维生产线（含配套的原丝生产能力），拥有千吨以上规模生产线的企业4家，五百吨级的企业（或企业联合体）5家，主体产品为12K及以下的小丝束PAN基碳纤维。

据统计，2007年以来，国内碳纤维产量逐年增加，从2007年的约200吨，增加到2014年的约2600吨，但产能释放能力弱的问题依然非常突出，2014年的碳纤维实际产量不足设计产能的20%。一方面，我国碳纤维企业普遍开工不足、设备闲置、产能浪费，生产成本居高不下；另一方面，受国际碳纤维行业巨头的蓄意压制，碳纤维售价一跌再跌，甚至跌至成本以下，碳纤维企业面临着生产越多亏损越多的局面。目前，我国碳纤维企业长期面对“内忧外患”困扰，几乎全部处于亏损状态，大部分企业只能减产甚至停产，生存状况不容乐观。

2）存在的主要问题

目前，我国碳纤维技术、设备、品种和性能等方面还处于起步阶段，与发达国家相比仍有较大差距，无论产量、质量均有待进一步提高。存在的主要问题包括： ① 重复建设多，产能利用率低

具有国际竞争力的全球九大碳纤维制造商中，日本3家，美国2家，而在近几年中，我国碳纤维产业在国家政策的引导下，各地的碳纤维项目如同雨后春笋般纷纷上马，导致目前的碳纤维企业超过30家。投资建设的企业不少，但同时同质化发展的低水平投资现象居多，又由于自主创新能力不足，导致产能规模小、利用率低、竞争力弱，严重制约了碳纤维产业的健康发展。② 技术相对落后，产品质量差

我国碳纤维产业目前相当于国外碳纤维企业上世纪80年代的水平，缺乏具有自主知识产权的核心生产技术，工艺技术的多元化体系建设尚不完善，原丝生产的技术路线单一，生产工艺稳定性差，生产过程能耗、物耗偏高，成本居高不下。

同时，国产碳纤维产业创新团队力量不足，原始创新能力相对较弱，导致国产碳纤维表现出产品性能稳定性、可靠性差，与树脂产品复配的应用工艺性差，高端产品产业化水平低，与国际同类产品差距显著。

③ 部分关键装备落后，设计制造能力有待突破

目前，国内缺乏大型专用生产设备的设计制造能力，对引进装备的二次改造能力也不强。尽管一些企业已开始装备国产化的研究，但自主设计、制造能力相对较弱，装备的工艺适应性、系统可靠性和控制水平等方面与进口设备仍有较大差距。使得碳纤维综合指标协调与可控性不高。因此，缺乏大型专业装备的设计制造能力也成为碳纤维产业面临的主要问题之一。

④ 差别化专用上浆剂有待进一步国产化

目前，国内所用的上浆剂大部分为水性乳液型上浆剂，以环氧树脂为主，品种较少，不能满足国产碳纤维应用日益发展的要求。不匹配的上浆剂会使碳纤维出现毛丝较多、脆性增大、灰份含量高等问题，降低了使用性能。因此，急需开发出包括热塑性树脂上浆剂在内的、适合国产碳纤维的多系列上浆剂类型，进一步研发耐湿热老化、耐高温等高端领域的差别化、专用上浆剂，完善、改进上浆工艺，以满足不同领域碳纤维复合材料加工制造的实际要求。⑤ 应用市场技术发展独立，产业牵引力不足

我国的碳纤维应用是独立于碳纤维制备技术而发展起来的，碳纤维上下游产业发展严重脱节，纤维几乎完全依赖于进口，对国内碳纤维产业发展的牵引力不足，直接造成碳纤维企业开工率低，产能浪费严重。同时，国内碳纤维复合材料的设计、制造和应用水平与发达国家存在较大差距，直接导致国产碳纤维复合材料在高端制品上的应用和工业领域的拓展受到制约。因此，我国复合材料及其制品的设计、制造技术有待进一步提高，碳纤维下游应用市场亟待培育和开拓。

二、国内外碳纤维应用领域现状

1、航空航天领域

航空航天是国际碳纤维应用的传统市场，几十年来，航空航天领域的碳纤维复合材料用量稳步增长。美国等发达国家先后开发了碳纤维-酚醛防热复合材料、高强高韧碳纤维-环氧复合材料、耐高温碳纤维复合材料等系列产品，广泛应用于战略导弹、运载火箭、先进战机、卫星、飞机发动机导向叶片、机翼和涵道部件等。碳纤维已成为航空航天、尖端武器装备必不可少的战略基础材料。

国外碳纤维复合材料在战斗机、直升机、无人机上的用量早已达到或超过机身总重的50%，波音787“梦幻航线”和空客A350XWB宽体客机上，碳纤维复合材料主、次结构件重量占比也已达到50%。碳纤维复合材料的使用大大的减轻了机身质量，提高了飞机燃油经济性。

目前，我国航空航天用碳纤维复合材料体系基本建立，先后发展出了酚醛、环氧、双马、聚酰亚胺等多种树脂基体，构建了碳纤维-酚醛烧蚀防热和碳纤维-环氧、碳纤维-双马结构承载两大复合材料系列，逐渐进入成熟应用阶段，应用范围和应用比例逐步扩大；建立了预浸料铺层模压、缠绕、热压罐、液体成型等多种工艺手段，并在多种型号上得到应用，形成了较为完备的复合材料设计、制造、检测、应用一体化体系，为我国航空航天事业的跨越发展提供了重要支撑。另外，我国自行研制的碳纤维复合材料刹车预制件，性能已全面达到国外水平。采用这一预制件技术所制备的国产碳/碳刹车盘已批量装备于国防重点型号的军用飞机，并在B757-200型民航飞机上使用，在其它机型上的使用正在实验考核中。

2、建筑工程领域

建筑工程一直都是通用级碳纤维应用的重点领域。目前，美国和欧洲国家的部分老旧桥梁、古旧建筑都面临着较为严峻的工程修复问题，因此，碳纤维补强材料多以粘贴片材的形式应用。一些新型的加固方法，如外贴预应力片材加固、网格加固、嵌入式加固等也在基础设施加固工程中得到了应用。日本由于频繁地震的原因，多年前就开始了碳纤维耐震补强材料和技术的研究与应用。随着设计、施工水平的提高，碳纤维及其复合材料也独立或作为主要受力材料被应用于隧道、飞机跑道、停机坪、高速公路等工程。另外，桥梁用碳纤维斜拉索、高层建筑电梯用碳纤维拉索、碳纤维增强水泥、碳纤维网格增强混凝土等也已成为目前碳纤维在国外建筑工程领域应用的新形式。

我国拥有全球最大的土木建筑市场，碳纤维在加固道路、桥梁、楼房建筑结构领域的应用正呈现不断增长的的趋势。我国自上世纪90年代开始进行碳纤维复合材料在土木工程、建筑补强中的应用研究，目前已有数十个高校和科研院所在建筑补强用碳纤维复合材料的制备及应用关键技术研究领域开展了深入工作，并在产品生产、装备制造、材料评价及设计体系、应用技术等方面取得了大量成果。工程应用方面，碳纤维布及碳纤维复合材料板成为重要的结构加固材料，并得到了广泛的应用，先后被用于人民大会堂、天安门城楼、北京工人体育场、军事博物馆、京沈高速公路桥、北京地铁隧道、北京国贸立交桥、中石油输油管道等众多重大基础设施、公共设施和工业设施。但与国外相比，我国该领域碳纤维复合材料的应用尚处于起步阶段，仍存在材料类型单

一、应用技术单一的问题，急需进一步的深入研究和实践。

3、能源领域

随着风电叶片大型化的不断推进，碳纤维复合材料的应用也越来越多。国外风电叶片制造商早已在大型叶片的制造中规模化使用了碳纤维，同时碳纤维叶片的制造也真正实现了全产业链的共同进步。碳纤维制造领域，日本东丽、Zoltek等企业，针对风能市场的特殊需求纷纷推出专用的碳纤维产品，如24K T620s和50K Panex 35；中间制品领域，Gurit、Hexcel、ACG等中间产品制造商开发了叶片专用碳纤维预浸料，如SparPregTM、HextoolTM和DformTM；在叶片成型工艺方面，除了改良的预浸料技术——低压中温预浸料真空袋法，还开发了新型真空导入成型技术——液体成型工艺。目前，国外至少有6家大型风电企业正在采用碳纤维复合材料或碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料生产大型或特大型风机叶片，其中起步较早、技术较成熟、应用较多的是丹麦Vestas、美国GE和西班牙Gamesa等公司。

国内目前仅有连云港中复连众复合材料集团有限公司（中复连众）和中材科技风电叶片股份有限公司（中材叶片）实现碳纤维在风电叶片中的规模化应用。其中，中复连众自2009年开始碳纤维在风机叶片上的应用研究，并于2012、2013年分别实现了进口和国产碳纤维主梁在75m/6MW叶片上的应用，同时完成了叶片的全尺寸静力和频率测试，目前正在准备挂机。中复连众同期开展了风机叶片用国产碳纤维复合材料理化性能、力学性能、工艺性能方面的研究，探索出国产碳纤维应用的设计要求和制造工艺，为推动国产碳纤维在大型风机叶片领域的应用奠定了坚实的基础。中材叶片于2011年在Sinoma 56m/3.6MW叶片的主梁上首次采用碳纤维预浸料，试制生产的56m碳纤维叶片顺利通过了静力实验，随后成功生产了22套56m/3.6MW风电叶片出口美国。

总体上讲，国内碳纤维在风电叶片上的规模化应用尚处于尝试阶段，叶片的设计、结构验证、长期安全性验证等问题都没有形成完善的解决方案。现阶段碳纤维的供应主要来源于国外公司，以碳纤维预浸料为主，供应渠道受限，也是影响国产碳纤维规模化应用的另一主要原因，因此有必要继续开展国产碳纤维在大型风电叶片上的应用研究。

4、体育休闲领域

体育休闲领域是碳纤维复合材料的重要应用领域。碳纤维在该领域的应用主要集中在高尔夫球棒、钓鱼杆和球拍三个产品类型。近年来，自行车、去混球杆、滑雪杆等新兴产品的碳纤维用量也在不断增长。

我国在20世纪80年代初开始研制碳纤维复合材料体育运动器材，目前，已与美国、日本和中国台湾并列成为高尔夫球棒的主要产地。另外，钓鱼竿、网球拍、鱼线轮、网球拍、羽毛球拍、自行车架等产品也是碳纤维在我国的主要用途。

5、碳纤维复合芯导线领域

碳纤维在电力输送领域的研究起步于上世纪90年代，2002年，美国CTC公司开发出碳纤维复合材料芯棒之后才开始规模化应用。目前，美国CTC公司的整体技术处于国际领先水平，但欧洲、亚洲、南美洲的20多个国家、200余条新建和改造线路中也都开展了碳纤维复合芯导线的应用，挂网总长度超过7000km（架设导线总长约为20000km），电压等级覆盖了13.6-550kV。

我国碳纤维复合芯导线整体技术水平与国外相当。2007年，江苏远东、河北硅谷、中复连众等企业开始自主研制碳纤维复合芯及导线。目前，国内碳纤维复合芯及导线生产厂家接近20家（已有供货业绩的有5家），国内年预期产能超过50000km。各主要生产厂家制备的碳纤维复合芯导线技术指标均满足碳纤维复合芯架空导线技术要求并已通过所有型式试验验证，技术性能已达到国外同类型产品的技术水平。

国内外复合芯制造厂家采用日本东丽或东邦T700级碳纤维，T700级碳纤维作为复合芯关键材料，供应及价格一直受制于日本，高昂的碳纤维价格是限制复合芯导线大范围推广的主要原因。

2014年7月，中复碳芯将中复神鹰T700级碳纤维SYT45试用于碳纤维复合芯导线，并在常州35kV邹区线上成功挂网，运行良好。国产碳纤维在复合芯导线的实际应用方面取得了突破性进展。

6、车用碳纤维复合材料

在各国政府的大力支持下，国外各大碳纤维制造商纷纷与汽车巨头联手，发展汽车用碳纤维复合材料设计制造技术，已经形成“碳纤维、复合材料供应商+零部件供应商+主机厂”的联盟式产业化布局，并突破了车用碳纤维复合材料零部件及车体的规模化、自动化制造技术。最成功的实施案例是德国宝马的i3电动概念车，宝马公司为这款车型建立了一条包括碳纤维原丝、碳丝、编织布、复合材料零部件、主机装配等各环节的碳纤维复合材料车身产业链，日产量可达100辆。另外，日本东丽研发出“TEE WAVE AR1”电动汽车，共用碳纤维复合材料160 kg，碳纤维车身成型周期10min/套。日本东邦与丰田合作成立“复合材料创新中心”生产LEA跑车。美国特斯拉公司推出全球首款Roadster纯电动跑车，整车重1200kg，采用碳纤维增强环氧树脂复合材料车身，成型周期为20min/套，年生产量为1500辆左右。

总的看来，国外在碳纤维复合材料汽车轻量化产业方面已经初具规模，处于复合材料发展技术的前沿，主要核心制造技术掌握在少数几个大公司手中，发展已呈现逐步加快的趋势。

而目前，我国碳纤维复合材料在汽车工业中年用量比例还很小，应用较为成熟的技术大部分集中在非连续纤维复合材料成型工艺上。在连续纤维复合材料的快速成型技术方面，重点突破了以热塑性复合材料快速热压成型和快速树脂流动成型为代表的低成本连续碳纤维复合材料部件制造关键技术，并实现了部分装备的连续化自动化生产，实现了连续碳纤维复合材料片材、板材及部分部件的连续自动化制备，初步建立了车用复合材料部件生产示范线。但是，由于缺乏与国产碳纤维匹配、满足汽车生产节拍的快速固化树脂，尚未形成研究、设计、开发、制造、装备、检测、应用评价与推广应用一条龙产业链，同时碳纤维复合材料部件及整车验证、装配技术、质量控制等方面与国外差距巨大，急需进行进一步技术攻关。

另外，随着我国工业化进程的不断推进，诸如碳纤维连续抽油杆、新型储能电池、采油钻井平台等新兴应用领域对碳纤维的需求量也在不断扩大，碳纤维及其复合材料的发展前景一片大好。

结束语

综上所述，我国碳纤维产业正处在高速发展的关键时期，在蓬勃发展的国际碳纤维产业大背景下，我国在重大工程、一般工业和新兴产业领域对高性能碳纤维产品也提出了迫切的需求。国内碳纤维企业应进一步明确自身的创新主体地位，面向国防军工、民用航空、人造卫星等航空航天高端装备制造业，建筑补强、海洋工程、石油勘探等传统产业升级领域，以及新能源汽车等战略新兴产业，分阶段逐步开展不同品系碳纤维产品的产业化关键技术攻关、成本质量控制、工业应用示范和重点领域应用评价，开发出符合我国实际应用需要的高性能、高稳定性、规模化、低成本生产技术和多品系碳纤维产品，真正实现我国碳纤维产业的快速健康发展。

国内碳纤维及其复合材料产业发展，任重道远。

篇2：碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

发表日期： 2011-02-11

来源：

“十五”期间，在我国新材料产业发展过程中，国家给予了大力支持，初步形成了比较完整的新材料产业体系。“十五”期间发布的《国家计委关于组织实施新材料高技术产业化专项公告》，通过100多个产业化专项的实施．有力地推动了我国具有自主知识产权的新材料产业的发展，在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、商性能陶瓷材料和复合材料等方面形成了一批高技术新材料核心产业。“十一五”期间又进一步加大了支持力度。按我国目前经济发展趋势预计，新材料需求增长速度将高于经济增长速度，按10％的增长速度计算，到2010年我国新材料市场可达6500亿元。新材料产业也已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。

我国新材料产业的发展现状

当前，我国的新材料产业在国际产业布局中正处于由低级向高级发展的阶段，随着对外开放和与全球业界的广泛交流合作，我国新材料产业正呈现快速健康发展的良好状态，在一些重点、关键新材料的制备技术、工艺技术、新产品开发及节能、环保和资源综合利用等方面取得了明显成效，促进了一批新材料产业的形成与发展。

1．新一代钢铁结构材料

迄今为止，钢铁结构材料依然是国民经济各支柱产业和国防工业的重要支撑材料和应用范围最宽、使用量最大的材料，其生产和应用过程对全球资源、能源和人类生存环境有着不可忽视的影响，以去年为例：

2007年生产钢材46719.3万吨，比去年增长16.2％。同时，高技术含量、高附加值品种钢材产量大幅度增长。全年生产冷轧薄宽钢带1740.27万吨，同比增长31.8％；冷轧薄板1563.83万吨，同比增长25.2％；镀层板(带)1754.58万吨，同比增长37.9％；涂层板(带)317.21万吨，同比增长36.1％；电工钢板(带)415.57万吨。同比增长23.5％。以上5个品种钢材合计生产5791.487吨，比上年增长31.28％，高于钢材生产总量增幅8.59个百分点。全年生产不锈钢720.6万吨，比上年增加190.6万吨，增长35.96％，居世界第一位。其中，世界一流工艺装备的生产量达到70％，国内市场占有率达到75％，实现了重大的突破。全行业已基本形成以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新和新产品研发体系，形成了科研基础设施建设加强、科技投入增加的良好格局。全行业在高效采选技术、钢铁冶炼技术、轧钢新技术、高端产品开发、大型冶金成套装备技术集成、节能节水和废弃物综合利用新技术等方面，都取得了新的成果和进步。

2007年宝钢试制成功X120管线钢，实现电镀锌机组全面无铬化生产，年产150万吨生铁的COREX3000熔融还原工艺装置投产；鞍钢继续完善冷连轧自主集成成套工艺技术，开发成功一批具有自主知识产权的核心技术，并在相关企业投入使用；武钢新一代取向硅钢、高效电机硅钢的研发和装备技术集成，高强度桥梁钢生产技术提高；太钢建成世界一流的现代化不锈钢生产基地；攀钢转炉铁水提钒和半钢炼钢连续工业性试生产成品钒渣等均取得了工艺技术的新突破。

2007年在研发和扩大生产市场需求的短缺产品方面，船用高强度宽厚板、高强度海洋结构用钢板、高档汽车用板和汽车零部件用钢、工程机械和高层建筑用高强度厚钢板、X80以上高等级管线钢板、百米在线热处理钢轨和时速350公里高速铁路钢轨、高速动车组用钢、高端压力容器用钢板、高牌号取向和无取向硅钢、高档不锈钢新品种、高强度角型钢等均实现了重大的突破。2007年6月，纳入国家“十一五”规划纲要和国家科技发展规划纲要的“新一代可循环钢铁流程工艺技术”项目全面启动，组成产学研相结合的技术创新战略联盟，分14个子课题全面开展工作，研究并建设21世纪新型现代化钢铁生产流程。

2．电子信息材料

随着电子学向光电子学、光子学迈进，光电子材料、光子材料将成为发展最快和最有前途的电子信息材料。电子、光电子用功能单晶将以大尺寸、高均匀性、晶格商完整性为主要发展方向，而新型元器件将向低维化、多功能化、片式化、超高集成度和低能耗方向发展。

2004年，在“国家半导体照明工程”计划的推动下．我国牛导体照明产业发展迅速，关键技术取得了重大突破。“十五”期间，功串型芯片和功串型白光封装达到国际产业化先进水平，发光功率和发光效率分别达到? 120mW和301m/W，改变了过去蓝光芯片主要依赖进口的不利局面。“863’计划在上游原材料、衬底、MOCVD关键装备研发等方面已初见成效，研制成功新型InxGal--xN／GaN多量子阱有源区结构；MOCVD已完成整机工艺调试，GaN蓝、绿光外延片和芯片的所有技术参数达到台湾主要企业的技术水平，包括LED车灯、矿灯等四大类140多个新产品陆续开发成功，大部分已实现了批量生产。2005年国内半导体照明行业销售值约133亿元，国产芯片市场占有率27％，2001—2005年市场销售颧增长率48％，其中高亮度芯片从无到有，2005年国产高亮芯片市场占有率37％。预计2010年项目完成时，国产高亮度芯片市场占有率将达到50％，我国半导体照明及相关产业规模将达到1000亿元。

预计本末我国LED下游主要应用产品市场将达到540亿元，其中景观照明200亿元，背光源150亿元，显示120亿元，汽车灯10亿元。国内半导体照明产业链的下游应用产品中，交通信号灯，手机、数码相机等小尺寸背光源、景观照明等特殊照明市场稳步增长，北京、上海、厦门、重庆等地纷纷推出应用示范工程，在城市景观照明中大规模采用半导体照明。大屏幕液晶背光源、汽车灯、功率型白光应用等逐步成为LED的重要应用领域，北京奥运、上海世博规模化系统集成，为LED提供了巨大的市场需求。

平板显示技术在信息产业中占据着十分重要的位置。目前主要的显示技术有阴极射线管(CRT)、薄膜晶体管液晶显示技术(TFT—LCD)、等离子体显示技术(PDP)、发光二极管(LED)、有机发光显示技术(OLED)、场致发射显示技术(FED)、单晶硅液晶显示技术(LCoS)、数字微镜显示技术(DLP)、电子纸显示技术(E—PAPER)等等。与传统的CRT显示相比，经过近十年的发展，以TFT—LCD和PDP为主的平板显示器件产业已形成一个高速发展的巨大产业。随着数字高清晰度电视(HDTV)的发展，LCD电视和PDP电视迎来了巨大的市场发展机会。目前产业界中，42英寸以下平板电视市场由TFT—LCD主导，50英寸以上平板电视市场由PDP主导，42英寸级平板电视市场暂由PDP占据优势。在未来相当长的时间内TFT—LCD将取代CRT显示器件而成为显示领域的主力军。经过“十五”期间的努力，我国已建立二条五代线TFT—LCD生产线，初步具备了生产大尺寸TFT—LCD的产业基础。在PDP方面，在“十五”863计划的支持下，具有自主知识产权的荫罩式PDP技术(SM—PDP)获得重大突破，并已成功实施成果转化，使得SM-PDP向产业转化成为可能。

纳米电子学是当今电子学发展的一个重要方向。随着固体器件朝着小尺度、低维方向的发展，它已经发展成为一种纳米子结构。由于纳米子结构中受限电子呈现出许多与它们在三维结构中十分不同的、物理内涵十分丰富的新量子现象和效应，它一直在源源不断地被人们用来研制具有新功能和新原理的电子器件，不断地从最基础层面上为开拓电子信息技术的潜力提供新机遇。因此，世界上的科技大国和大财团都对这个领域的研究投入大量资金，组织大型研究项目，力求在电子学的新时代占据制高点。其中准一维材料纳米管、纳米线和分子、电子功能器件成为研究热点。纳米电子学近年来的主要进展有定向排列的纳米管和纳米线、可集成在塑料上的薄膜晶体管、纳米线交叉电路等。3．新能源材料

新能源材料当前的研究热点和前沿技术包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。世纪将面临世界范围的能源危机，各国对新能源材料发展的高度重视，极大地推动了新能源材料的发展。

2007年洛阳中硅在节能型多晶硅还原炉成套装置上取得了重大进展，该装置单炉年产量可达一吨。电耗指标每公斤192千瓦时，解决了我国千吨级多晶硅产业化的核心技术，标志着我国多晶硅大规模产业化技术再上新台阶。科技部“十一五”科技支撑计划设立的“多晶硅材料产业关键技术开发”项目，“大型三氯氢硅合成、提纯工艺技术与关键装置研究”、“高效加压还原炉系统研究”、“大型四氯化硅氢化技术与装置研究”等技术是重点突破方向。此外，配套多晶硅产业化技术开发的耗材、设备也成为国内一批企业的研发焦点。

随着全球光伏产业的迅猛发展，非晶硅薄膜太阳能电池市场前景看好，技术日趋成熟，光电转换效率和稳定性不断提高。薄膜太阳能电池用硅量极少，更容易降低成本，每瓦成本可降到1.2美元。同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。2007年5月，无锡尚德在上海启动了一条年产60兆瓦薄膜太阳能电池项目;8月，天津市津能投资公司与美国联合太阳能公司(Unied Solar Ovonie)签署合同，共同投资建设年产25兆瓦柔性薄膜太阳能电池项目；11月，新奥集团牵手美国应用材料，高达140亿元太阳能薄膜电池项目落户廊坊。薄膜太阳能电池技术大规模商业化进程又向前迈出了一步。??? 锂离子电池是目前综合性能最好的电池体系，将是未来二次高能电池的主要发展方向。锂离子电池作为新一代的充电电池，近十年来迅速发展，以其高性价比优势在笔记本电脑、手机等移动电子终端设备领域占主导地位。2007年3月，北大先行科技产业公司的“新一代正极材料磷酸铁锂中试研究”项目顺利完成，解决了从实验室技术至批量生产技术中的一系列工程问题，形成了具有自主知识产权的中试生产技术。同年在深圳高交会上，中国电池生产巨头比亚迪公司高调发布了名为“ET--POW—ER’的铁电池，并表示随着以铁电池为动力之一的双模混合电动汽车预计于2008年推向市场，铁电池将实现成熟商用，而比亚迪铁电池正是磷酸铁锂电池。2007年12月，天津力神电池股份有限公司动力型锂电池生产基地五期扩建工程开工，该工程预计总投资16亿元，产能约为1亿只左右，主要生产圆柱形动力电池、方形动力电池和聚合物动力电池，该生产线设计用材料也是磷酸铁锂。

在锰酸铁锂产业化之后，磷酸铁锂批量生产技术的突破使得中国动力锂电池行业呈现出多元化的态势。这奠定了我国动力锂电池发展的良好产业基础，也进一步印证了我国今后将成为全球动力电池生产基地的可能。4．超导材料与技术

超导技术是21世纪具有战略意义的高新技术，超导材料与技术的发展趋势是不断探求更高温度超导体，实现高温超导材料产业化技术在能源、电力、移动通讯、国防领域的应用。

铋系高温超导线材目前已实现商品化，主要产业化核心技术被美国、日本、中国、德国等少数国家所掌握。我国铋系高温超导线材已实现了产业化，在超导电缆、超导滤波器等应用方面取得了突破性进展。2007年12月，北京云电英纳超导电缆有限公司研发的35kV/1.2kA超导限流器在昆明普吉变电站挂网运行，这是世界上挂网运行的电压等级最高、容量最大的超导限流器，也是该公司继研发成功中国第一组、世界第三组超导电缆之后，在高温超导领域取得的又一项世界领先研究成果。35kV超导限流器挂网样机研制成功标志着我国超导电力应用技术水平又迈上一个新台阶，为完成应用于主干电网的高电压大容量220kV高温超导限流器奠定了基础，对超导技术应用和电力工业发展都具有重大意义。

在超导弱电应用技术方面，高温超导薄膜及其应用器件的研究也大大促进了无源微波器件(滤波器、谱振器、天线、延迟线等)应用研究的发展。2004年3月26日，由清华大学研制的两套高温超导滤波器系统在中国联通唐山分公司的CDMA移动通信基站进行了现场通信试验，获得圆满成功，超导滤波器系统已安装于基站长期实际运行。这是我国高温超导历经18年的研究首次实现的实际应用，使我国成为继美国之后第二个实现超导滤波器在移动通信中应用的国家，标志着高温超导技术已经进入应用时代。2005年12月，高温超导滤波器系统在CDMA移动通信基站上的小区应用示范计划投入运行，各项移动通信技术指标都得到较大幅度的提高。

超导量子干涉仪(SQUID)作为最灵敏的弱磁测量工具，在医疗、军事、大地探测等方面具有独特的优势。世界上目前已知有六家公司提供包括DC和RF在内的高温超导SQUID产品，其中高温超导SQUID心磁图仪已有初步产品，高温超导无损检测装置和SGUID扫描磁显微镜的研究也已向实用化方向迈进。5．纳米材料与技术

目前，国内规模较大的纳米产业主要包括特种纳米碳材料、纳米粉体材料、纳米复合材料、纳米改性的纺织品及医疗保健等领域。纳米材料的应用尚处于初级阶段，主要是利用纳米粉体材料的功能特性，对传统产品进行升级。在纺织行业．纳米材料改性的功能纤维产品相继问世；抗菌抑菌、红外保温、负离子释放、自清洁、阻燃和防水防静电产品已进入市场，纳米涂料市场份额进一步扩大。

纳米技术将在生物医学、药学、人类健康等生命科学领域有重大应用。与医学和健康领域相关的纳米技术的研究与进步，可望在未来30年内对疾病的检测、预防和药物制造工业产生重要影响。目前，纳米科技在生物医学方面的应用主要为纳米探测器件、药物和基因载体、以及人造器官和组织等。预计到2015年，仅纳米技术在生物医药领域中的应用，全球市场将达到2000亿美元。

纳米技术还能够极大地促进环保产业的发展。纳米环保材料是利用纳米材料的各种效应和性能，对环境净化。例如，水净化纳米材料可以有效降解含有难降解有毒有机污染物的废水，使被污染水体(饮用水源)得到有效净化；空气净化纳米材料只需要微弱的光源就可以催化空气中0.01-10Ppm程度的有毒有害物质。

我国“十五”863计划纳米材料专项在纳米信息、生物医用、环境、能源、结构和特种功能材料等方面进行了布局，对纳米信息与生物两个领域进行了重点投入，取得了显著的进展。发展纳米材料与器件技术具有重要的战略意义。

我国新材料产业的发展趋势

新材料产业在发展高新技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用，世界各发达国家都非常重视新材料的发展。随着社会和经济的发展、全球化趋势的加快，新材料产业的发展呈现出以下主要特点和趋势。

1．新材料多学科交叉发展，促进产业进一步融合

随着新材料在信息工程、能源产业、医疗卫生行业、交通运输业、建筑产业中的应用越来越广泛，材料科学工程与生物学、医学、电子学、光学等领域交又合作研发日益扩大，世界各国都致力于跨越多个部门，把新材料的开发纳入到产、学、研、官一体化的研发平台，以满足各个部门对新材料的种种需求，因而助推了新材料产业的超前发展。

2．新材料发展驱动力向经济需求转变

从20世纪来看，国防和战争的需要、核能的利用和航空航天技术的发展是新材料发展的主要动力。而在21世纪，生命科学技术、信息科学技术的发展和经济持续增长将成为新材料发展的最根本动力，工业的全球化更加注重材料的经济性、知识产权价值和与商业战略的关系，新材料在发展绿色工业方面也会起重要作用。未来新材料的发展将在满足军事需求的同时，在很大程度上围绕如何提高人类的生活质量展开。3.创新性是新材料发展的根本所在 21世纪，新材科技术的突破将在很大程度上使材料产品实现智能化多功能化、环保、复合化、低成本化、长寿命及按用户进行订制。这些产品会加快信息产业和生物技术的革命性进展，也能够给制造业、服务业及人们生活方式带来重要影响。新材料的发展正从革新走向革命，开发周期正在缩短，创新性已经成为新材料发展的灵魂。新材料的开发与应用联系更加紧密，针对特定的应用目的，开发新材料可以加快研制速度，提高材料的使用性能，便于新材料迅速走向实际应用，并且可以减少材料的“性能浪费”，从而节约了资源。4．高性能，低成本及绿色化发展趋势明显

21世纪新材科技术的突破将使新材料产品实现高性能化、多功能化、智能化，从而降低生产成本、延长使用寿命、提高新材料产品的附加值和市场竞争力、如新型结构材料主要通过提高强韧性、提高温度适应性、延长寿命以及材料的复合化设计等来降低成本功能材料以向微型化、多功能化、模块集成化、智能化等方向发展来提升材料的性能。面对资源、环境和人口的巨大压力，生态环境材料及其相关产业的发展日益受到关注。短流程、低污染、低能耗、绿色化生产制造，节约资源以及材料回收循环再利用，是新材料产业满足经济社会可持续发展的必然选择。

2007年我国材料产业开始改变高投入、高消耗、高污染、低效益的传统路了，着手调整产业结构，加大绿色环保材料的开发与应用，把生态环境意识贯穿于产品和生产工艺设计中，不断提高材料产业的资源能源利用率、节能减排成为2007年材料产业发展的突出特色。“十一五”期间，我国在材料领域节能减排方面安排的国拨技术项目经费超过十亿元，在政府的大力推动下，LED(发光二极管)照明、二氧化碳合成全降解塑料、节能型高保温建筑用高分子墙体材料和内墙高分子涂料技术、低能耗低成本纤维加工新技术等一批高效节能减排技术项目取得了较快的发展。

篇3：碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

1.1 竹原纤维概述

竹原纤维是继棉、麻、丝之后的第五大天然纤维, 是从自然生长的竹子中提取出来的一种纤维素纤维, 具有良好的透气性、吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性, 还具有抗菌、抑菌、防臭、抗紫外线等功能。竹原纤维属于天然韧皮纤维, 目前生产的可纺竹原纤维平均长度在25～45mm左右, 细度在400nm左右。

1.2 竹原纤维产业化过程中的问题

1.2.1 竹原纤维认知度不够

现在, 很多消费者对于竹纤维产品的认知度偏低, 很多人不能区分竹浆纤维和竹原纤维, 只是通过价格的比较来猜测, 这就对竹纤维产品市场推广造成影响。但是现在很多国家, 比如德国、加拿大、美国都明文规定, 不能称竹浆纤维为竹纤维, 就像是不能称麻浆纤维为麻纤维。

1.2.2 竹原纤维产业的市场化进程有待规范

自从竹原纤维产生以来, 行业标准没有统一, 没有有效、科学的鉴定方法, 这样就形成如今这个混乱的竹原纤维市场。如:很多商家为了获得更多利益, 以苎麻充为竹原纤维, 欺骗消费者, 从而对整个产业健康发展造成严重影响。

1.2.3 竹原纤维可纺性差

现在竹原纤维还处于起步阶段, 还没有特别完善的研究机构、配套设备。和其他天然纤维相比, 竹原纤维各项技术都较差, 所以只能在短纺系统上及其他的天然纤维中加入竹原纤维, 只能混纺, 而不能纯纺, 其长纺的设备应用还需要进一步研究。

1.2.4 竹原纤维整体产量低

现在国内竹原纤维的生产厂家都在实验阶段, 标准化、规模化的生产厂家很少, 大都是以销定产, 所以当前竹原纤维产业年产量比较低, 通常都在500t以下, 其中的大部分销往国外。

1.2.5 竹原纤维上下游应用商之间的联系不够密切

竹原纤维没有有力的产业联盟机制, 其上游、下游的联系不够紧密, 因此不能有效地利用资源、技术优势, 共同推进产业发展。

1.2.6 竹原纤维的价格定位问题

现在竹原纤维价格较高, 价差也比较大, 而且市场有效定位还不够规范, 经常有以麻充竹这样的问题出现, 从而影响到竹原纤维价格。

1.3 政府对竹原纤维产业兴起的支持

现在竹原纤维在市场推广、技术上都有着困难, 但是政府对此产业是大力支持的, 有了政府的支持竹原纤维产业就会更好地、持续稳定地发展和推进。目前, 竹原纤维已经列入我国“十二五”规划和国家产业结构。政府的大力支持无疑给竹原纤维带来了很大的鼓励和希望。

2 竹原纤维产业化的必要性及意义

2.1 竹原纤维产业化的必要性

2.1.1 企业创新及产业结构调整

竹原纤维是种新型的天然纤维产物, 也是下游企业创新、研发、设计的主要原材料。新品问世通常都会有较高的附加值, 为企业带来很大利润, 而纺织企业对竹原纤维研发也可以提高企业形象。

2.1.2 竹原纤维产业化

我国竹子的采伐量好, 面积大, 分布广, 资源丰富, 出笋率比较高, 立竹量比较多, 而且毛竹品质优良, 其主产区的交通发达, 因此运输、采伐毛竹也很方便。竹原纤维产业化, 就是可以生产可纺织竹原纤维, 提高2倍毛竹原材料产值, 提高利润3～5倍, 提高人均生产率80%, 从而实现资源优势向经济优势的转变。

2.1.3 提高在国际上的竞争力和外汇出口

纺织业是中国国民经济十大支柱产业之一, 是我国入世后的主导优势产业。纺织品的多数竞争都是面料竞争, 开发竹原纤维可以促进新纺织面料兴起, 能够增强国内纺织品市场竞争力。要想扩大外贸出口, 就需要创新技术、升级产业, 着眼产品的环保约束、高文化品位、高功能及高性能。

2.1.4 充分发挥竹原纤维自身的功能性

竹子是有抑菌性的, 在生产的时候, 使用物理、机械方法加工, 可让坏竹子的抗菌物质不受到破坏, 结合于纤维大分子上, 所以竹原纤维抗菌性很强, 远远超过了其他纤维或是竹浆纤维, 与此同时, 竹子还具有透气、防紫外线、除臭等效果。

2.1.5 消费者的绿色环保意识不断增强

随着消费者绿色环保意识的增强, 对绿色环保的纺织品消费诉求也不断地提高。竹原纤维纺织是全生态、绿色环保的纺织产业, 由于竹原纤维纺织的不断开发创新以及技术的不断提高, 一定会受到广大消费者的青睐。

2.2 竹原纤维产业化的意义

(1) 目前, 我国纺织企业大都依赖于国外天然纺织原料的进口, 竹原纤维产业化能够缓解中国纺织企业对国外天然纺织原料进口的依赖。

(2) 由于我国的竹林大都分布在中西部山区, 所以竹原纤维产业化有利于推进西部大开发的战略, 提高中西部农民的收入。

(3) 目前, 我国的许多纺织原料, 如:棉花、苎麻、亚麻等纺织原料的种植都需要土地, 从而占用了种植粮食的土地, 导致我国粮食产量减少, 而竹原纤维产业化可使纺织企业的一部分原材料转用竹纤维, 保障国家的粮食安全。

(4) 竹原纤维产业化符合国家可持续发展的政策。

3 推进竹原纤维产业化的措施

3.1 改进加工技术

(1) 目前, 竹原纤维加工技术还不够成熟, 需要研究更加有效的分离竹原纤维机理, 确定出合理、科学的设备、技术、工艺方案, 开发出更好的分离竹丝设备, 研发出更好的酶制剂、软化液, 让设备、生物酶脱胶能够连续作业, 这样才能保证运行可靠、稳定。

(2) 需要不断改进工艺流程, 提高我国厂家生产竹纤维的制成率和整体性能, 以实现竹原纤维大规模机械化生产。

3.2 改变市场推广

竹原纤维生产企业应该改变过去以推销原材料为主的推销模式, 实现“以拉代推”的推广模式, 即:可以和下游合作自主开发下游的成品, 开发下游终端成品客户, 形成属于自己的销售渠道, 拉动竹原纤维原料的需求。

在国内, 要加强上游、下游企业的合作, 要组建起产业联盟, 利用好自己的资源、技术优势, 联合推动竹原纤维产业发展。在一些国家, 产业联盟可以授权给一些大型的纤维销售企业, 联合打开产业的国际市场, 也能和知名的企业进行合作, 开发出终极产品, 最终引领市场消费潮流。

3.3 扩大竹原纤维下游产品应用领域

企业应根据市场的需要生产各种规格、价格的竹原纤维产品, 使竹原纤维除了应用于纺织行业还能应用到其他行业中去, 如:汽车内饰板、床垫、鞋垫、建筑材料等行业。

3.4 促进生产、学习、研究三效合一

为了有效保证竹原纤维项目稳步推进, 需要竹原纤维生产企业加强与相关院校的合作, 如:纺织类、生化类、机械类等相关院校。同时还要加强与设备制造企业之间的联系与合作。

3.5 加强标准建设及市场规范工作

所有的竹原纤维企业应加强合作, 并成立相应的协会。协会领导和主要成员监督竹原纤维企业标准建设及规范市场的各种行为, 不能做破坏行业发展的事。加强各竹原纤维企业之间的合作与联系。共同推进竹原纤维行业的发展。

4 结语

竹原纤维是现代社会的纺织新材料, 也是当今世界新兴产业之一。竹原纤维作为新兴的纺织材料, 预计未来5年内将带动除纺织以外很多产业的发展, 如:能源、医疗卫生、交通、建材等许多行业, 其市场前景十分广阔。

参考文献

[1]张毅, 林小聪.竹原纤维产业现状与发展思路[J].中国纤检, 2011 (19) :83～85.

[2]张毅.竹原纤维的产业化探讨与生产实践[J].纺织导报, 2010 (3) :48～48, 50, 51.

[3]佚名.竹原纤维产业现状与发展思路[J].针织工业, 2011 (11) :70.

[4]佚名.竹原纤维制备技术[J].技术与市场, 2011, 18 (12) :313.

篇4：中国碳纤维行业现状及发展趋势

我国碳纤维产业与国外基本上同时起步，但多年来只是停留在几十吨的中试阶段，性能较低且不稳定。近十年来在国家支持下，碳纤维产业得到了飞速发展。其中T300级碳纤维实现了国产化规模生产，其产品陆续进入市场，逐步满足现阶段特殊领域的需求，民用市场正在推广；T700级碳纤维在恒神、中复神鹰已实现了千吨级产业化生产；T800级碳纤维取得产业化生产技术的突破。

高强中模、基本型高模、高模高强碳纤维品种的产业化仍为空白，其工程化制备关键技术亟须突破；M40级碳纤维实现中试工程化，完成了产品工程应用评价；M50J级碳纤维实现了关键技术突破；更高等级的高强中模和高强高模（M55J、M60J、M70J）碳纤维制备关键技术亟待组织攻关突破。

目前，国内航空航天领域的复合材料应用已取得很大的进展，特别是军用飞机已由原先的非承力结构已经开始向次承力、主承力结构发展，由原来的飞机内饰件发展到水平尾翼、垂直尾翼、机翼、机身等部件，其零件结构向大型化、整体化方向发展。轻质、高强的碳纤维复合材料大型零件、整体构件成为了设计师的首选。航空部件的制造技术也由原先的工人手工操作技术向数字化、自动化制造技术发展，并已在航空企业的生产过程中积累了相当多的经验。但应用水平与国外有着较大的差距。

国内工业领域碳纤维复合材料的应用近年来也取得了很大进展，已由原来局限于体育休闲产品推广到电力传输、建筑补强、压力容器、风力发电等多个领域，产品开发也从单纯引进国外（包括台湾）的设计与制造，到具有初步的设计与制造能力，开发出了一些具有自主知识产权的制品，但与国外相比，也仍有差距。

碳纤维复合材料在汽车领域的应用国内处于启蒙阶段，由于国家对汽车节能降排的产业政策和复材在国外汽车上应用的成功经验，从2014年起国内的汽车行业正在急起直追，紧锣密鼓地掀起了碳纤维复合材料的应用热潮，但由于科研基础的薄弱，从原材料（大丝束碳纤维、快速固化热固性树脂或热塑性树脂）和快速成型自动化工艺等研发工作多处于概念阶段。

在碳纤维整体产业链中，不同阶段产品价格大幅增值，同一品种原丝的售价约40元/公斤，碳纤维约180元/公斤，预浸料约600元/公斤，民用复合材料约在1，000元以下/公斤，汽车复合材料约3，000元/公斤，航空复合材料约8，000元/公斤，每一级的深加工都有大幅度的增值。

二、市场情况

（一）受日本企业打压，低端产品价格低廉

日本东丽是日本政府全力扶持的结果。碳纤维在日本东丽营收结构中占比不高，同时日本政府就专门扶持他一家，给予巨额补贴，而国内碳纤维企业得到的支持还是不够。

日本三家企业，东丽是主导，2万多吨产能，基本到中国是放在最低价不赚钱（全球最低价），其他1万多吨产能供应波音高端领域赚钱。

东丽的T700产品，2006年报价800元人民币/公斤，现在最低至18美金/公斤；在例如国家电缆，因涉及国家电网安全战略意义重大，且市场潜力大，放的价格就是很低，低于20美金/公斤，打压国内企业；在体育方面战略意义不显著的领域售价较高（球拍鱼竿等），价格可能卖到23美金/公斤。

（二）从成本看，国内企业短期不可能盈利，低端产品亏损面更大

生产成本看，由于原材料燃料等都比较透明（基本原材料、燃料、人工各占3成），日本东丽成本判断难以低过20美金/公斤（不算三费），与中复神鹰等成本相当，但东丽在中国市场售价部分领域明显低于成本（例如18美元/公斤），中复神鹰的产品因为稳定性与东丽有差距，售价会便宜20%（低于现金成本亏损）。

T300～T400国产产品售价更低，高质量的（中复神鹰产品）只有13-14美金/公斤，生产亏损面更大，毛利率为负。

中复神鹰由于规模及稳定性优势，每吨成本在国内最低，但是依然每年亏损亿元。目前5000吨产能（包括T300及T400产能），但销售量1500吨左右，不销售不能技术进步，但是销量太多自己亏损幅度难以承受，所以公司控制销量。江苏恒神2014年销售额只有1.12亿元，但亏损达2.5亿元以上，主要是固定资产摊销大，产能利用率低，而且目前是生产越多亏损越大，所以国内龙头企业虽然产能都比较大，但实际产量并不多。

中复神鹰未来计划碳纤维2016年做到6000吨，十三五做到1万吨的产能，并且都是T700以上的高端产品。

成本降低：1、稳定生产的规模扩大：估算若单线规模1000吨上升到2000吨，成本可以降10%，2000吨到3000吨，成本可能降15%；万吨线成本降幅在30%以上。目前每公斤成本在110-120元/公斤，不包括三费，1万吨线如果开满后，成本应该可以降到70元人民币/公斤。2、工艺优化也有助成本降低，纺丝以前80米/分钟，现在300米/分钟，以后2-3年可能优化到400-500米的纺速。

三、未来发展方向

从碳纤维应用方面看，下游体育、建筑加固还是最主要的市场。体育领域自行车、羽毛球拍、钓鱼竿等都需要大量用到碳纤维；从风电叶片看玻纤75米叶片30吨减重到23吨，成本也增加30%，海上100米叶片就必须做碳纤维了。未来的发展公司认为主要体现在：

1）汽车轻量化，但汽车目前看并不是好的领域。现在汽车企业都很难赚钱，对成本要求很高，需要成本技术突破。以宝马的I3为例，I3用的T400，一共800公斤/复合材料用量，需要用到400-500公斤碳纤维；而I3只是车身是碳纤维，I8将是整车都是，用量会更大。

但是，汽车主要是外资和合资企业主要的碳纤维的供货商在国外，合资品牌中国没有决策权，自主品牌相对低端，采用碳纤维的成本压力较大，中复神鹰目前也在和长安洽谈。

2）军工、大飞机，目前武直10用威海拓展的碳纤维，利润水平较高，公司也在积极寻求军工领域更多订单。目前整个国内军用碳纤维市场用量不超过百吨，未来提升空间很大。波音飞机全部采用日本碳纤维（30吨/驾），非常赚钱。

3）建筑领域。目前碳纤维仅用在桥梁加固领域，未来在新建领域，碳纤维预制体结构，融入在新建的领域，这种做法在日本很普遍，比如承重梁，混凝土里面的加固。

篇5：碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

1前言 化纤工业经过近百年的发展,已在世界经济中占有十分重要的.地位.随着科技的发展,全球化纤产量快速增长,已达2900多万吨.同时,化纤新品种不断涌现,纤维性能大幅改进,为纺织工业提供了丰富的原料.

作 者：邢立华  作者单位：山东省化学纤维研究所 刊 名：山东纺织经济 英文刊名：SHANDONG TEXTILE ECONOMY 年，卷(期)： “”(5) 分类号：F2 关键词： 

篇6：碳纤维及其复合材料产业现状及发展趋势

http://magnetsky.com/ 2006-12-26 中国磁性材料网

摘 要：磁性材料是各种电子产品主要的配套产品，无论是消费家电产品和工业类如计算机、通讯设备、汽车，以及国防工业均离不开磁性材料。当前，中国各种磁性材料的产量基本上世界第一，成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。中国磁性材料的中长期市场前景十分光明，中国的磁性材料产品在全球的地位必将进一步提高。必须加强科技创新力度、加强技术改造加强企业管理水平，调整产业结构和提高产品档次，使中国磁性材料从大国走向强国。本文着重从宏观角度分析了中国磁体产业整体情况，介绍了稀土永磁材料特别是中国钕铁硼烧结和粘结产业现状，以及中国新型的稀土永磁材料的研究开发情况，同时对我国磁体产业发展前景进行了预测和分析。中国磁体产业的发展历程

目前，全球的经济已进入了一个信息时代，作为一种功能材料，磁性材料所占的地位越来越重要。当前主要的商品磁体共有4类：20世纪30年代开发的铝-镍-钴永磁（AlNiCo）；50年代初期开发的铁氧体磁体；60年代末开发的钐-钴磁体（Sm-Co），包括第一代稀土永磁－SmCo5和第二代稀土永磁－Sm2Co17；80年代初开发的稀土永磁钕铁硼（Nd-Fe-B）。而稀土永磁，特别是钕铁硼是磁性材料里最重要的一部分，在永磁材料中发展最快，平均以每年10％的速度增长。中国磁体产业在中国的出现远较西方发达国家晚，起始期是1969年到1987年之间。因为当时的稀土永磁钐钴磁体的高成本、国内市场的需求量少，所以到八十年代初还没有形成自己的磁体工业。1987～1996的十年是中国磁体产业开始发展的第一阶段，其特点是起点低：由于投资小，设备简陋，生产设备基本完全是国产的，经营理念落后，仍局限于小生产的模式。

1997～2002的五年是中国磁体产业发展的第二阶段，其特点是起点远高于前一阶段：投资强度大，引进一部分国外的先进技术设备，能够按先进的工艺路线组织生产，产品质量一般属中低档。2003年起，中国磁体产业的发展将进入第三阶段。企业建立的特点将是“三高”，即高起点、高投入、高回报：1）产品瞄准特定用途所需的高档磁体；投资规模巨大，引进整条先进生产线；2）按现代化管理的理念，组织集约式分段联营的大生产：磁体生产分为两段—母合金/粉料的生产和磁体制备，投资显著降低，效益则大为提高；3）按资本运作的规律运营，从而保证磁体产业较高的回报率。特别是有可能从国外引进最先进的或采用国产先进生产线，生产高档的磁体产品。

进入21世纪，发达国家的磁体生产由于成本过高，已难以为继，世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移，中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企业看好中国，如日本的TDK、FDK、EPSON、日立金属、住友特殊等，韩国的梨树、三和、磁化等，欧洲的PHILIPS、德国的VAC、EPCOS，美国的ARNORD、MAGNEQUENCH 已经转移到中国。世界磁性材料生产向中国转移，增强了中国磁性材料工业的整体实力，提高生产技术，加速了中国成为世界磁性材料生产基地和销售市场的建设。

2.中国稀土永磁――钕铁硼的发展

某个国家或地区磁体产量约占全球总产量的一半时，即成为“全球磁体产业的中心”。二次世界大战前的欧洲，二次大战后的美国，70年代以后的日本均堪称当时“全球磁体产业的中心”。新世纪伊始，“全球磁体产业的中心”已转到中国。据统计，直到1999年，铁氧体磁体的产值始终占全球磁体总值的一半以上，堪称磁体市场的主题。2000年稀土磁体（NdFeB+SmCo）产值首次超过了铁氧体的，此趋势与日俱增。换言之，稀土磁体在21世纪将唱主角。代表当今磁体最高性能的NdFeB稀土永磁的80年代初问世时，正好赶上计算机产业的微型化，故该磁体立即成为制造诸如磁盘驱动器等计算机外设的关键材料。NdFeB更广泛用于各类音响/影像等消费电子器件中，90年代以来在全球迅速普及的移动通讯设备—手机也离不开NdFeB的重要贡献。

钕铁硼专利[1]

钕铁硼硬磁制造方法分为烧结和粘结两种，专利所有者分别为住友特殊金属株式会社（日本）和麦格昆磁（MQ）公司（美国）。同时MQI公司又是全球唯一的粘结钕铁硼原材料（磁粉）供应商。其在欧洲和日本的成分专利和生产制造工艺专利均已经失效，美国的专利在06年和07年分别失效。在中国制造、销售和使用钕铁硼磁体并不涉及任何专利问题，但是其产品不能出口到专利覆盖区，否则构成侵权。中国拥有住友与MQI覆盖全球的专利许可的烧结NdFeB磁体企业共五家：三环新材料高技术公司（三环），于1993年5月取得专利许可；北京京磁公司（BJMT），于2000年3月取得专利许可；银纳金科磁技术公司（THINOVA），于2000年9月取得专利许可；宁波韵升磁公司（韵升），于2001年3月取得专利许可；安泰科技股份有限公司（AT&M）,于2003年3月继承了台湾海恩金属公司2000年5月取得的专利许可。这五家公司的烧结NdFeB磁体的生产能力将近10,000吨/年，五家公司中的三家是上市公司，即安泰科技、三环与韵升。

烧结钕铁硼

在全球及中国、日本、美国、欧洲烧结NdFeB磁体的总产量，其中2004年中国生产烧结NdFeB磁体27,510吨，毛坯46,1500吨。与2003年相比产量增长49%。而产量与产值存在的巨大差距正是中国稀土磁体产业面临的主要问题。改进产品性能，提高产品档次是解决此矛盾的唯一出路，就是说，要尽快消除存在于中国磁体产业与西方国家之间的技术差距。

烧结NdFeB磁体在中国的用途可分为三类:

1.高技术领域的应用,诸如MRI,VCM,CD传感器,CD-ROM,DVD-ROM,手机,电池驱动工具,EB,EAV,EV。

2.传统用途,诸如扬声器,耳机,话筒等音响器件，磁选机/磁分离器，各类磁化器包括民用水脱垢器,油田用的脱腊器,酒厂用的陈化器等。

3.低档用途,诸如慈溪等地生产的磁性纽扣。图2是2003年中国烧结NdFeB磁体的用途分布情况。

中国烧结钕铁硼产地遍及11个省和京津地区（见图3）。浙江省的烧结NdFeB磁体生产发展最快，其产量占全国总量的47.1%。山西地区由于得天独厚的自然和低成本条件，目前已与沪杭地区、京津地区形成了中国三角鼎立的稀土永磁产业格局。山西烧结NdFeB磁体生产占全国产量的21.7%。京津地区的产量居第三位，占全国的11.7%。其余总量19.5%则散布在华东、华北、华中和西北等苏、冀、内蒙、鲁、豫、川、陕、甘、宁九省以及东北地区。众所周知，NdFeB对环境（温度、湿度）极为敏感，浙江产量虽大，但品质不高。一般而言，气候干燥的山西、甘肃、宁夏等地，用同样工艺设备生产磁体，其性能则优于南方的。当然，关键仍在于采用专门针对NdFeB的设备并按先进工艺进行磁体生产，才能稳定地批量生产高牌号磁体。濒临渤海的烟台首钢磁材公司，它引进先进设备大批量生产顶级烧结NdFeB磁体，就是一例。

2004年国内烧结钕铁硼行业热情空前高涨，新增生产能力大幅提高，中科三环公司通过长期努力，第一次进入到为日本、欧洲等发达国家磁材企业所垄断的钕铁硼高端应用领域――计算机硬盘驱动器音圈电机（VCM）应用市场；在另外的一个高端应用领域――汽车应用领域方面，中科三环的钕铁硼磁体也成功应用在点火线圈、电动助力转向、气囊传感器等汽车零部件中，同时还进入了核磁共振成像仪领域。对于上述几个稀土永磁高端应用市场的进入，标志着中国的稀土永磁产品结束了大部分只局限于中低端应用市场的不利局面，真正开始与日、欧发达国家磁材巨头争夺高端应用市场。

粘结钕铁硼

在激烈的市场竞争中，在粘结钕铁硼方面，美国和欧洲的生产企业基本退出了该行业，到2003年只剩下一两家生产粘结NdFeB的制造厂了，2004年美国和西欧的永磁材料产量只占全球的10％之内。因此在该行业中，全球的生产能力大部分集中在日本企业[3]。其中有代表性的两家企业，一家是精工爱普生，他们的磁材生产已经全部转到中国上海爱普生磁性器材有限公司了；另一家大的粘结磁体企业－日本大同公司。在计算机硬盘驱动器（HDD）的主轴电机应用方面，大同和上海爱普生两家企业就占据了整个市场份额的90％以上。2002年底，中科三环参股了上海爱普生磁性器件有限公司，2004年3月进一步扩大股权，目前中科三环已持有该公司的70％股权，成为其第一大股东。安泰科技2003年3月收购了海恩公司，其深圳的爱恩美格也是一个技术水平很高的粘结磁体工厂，加上国内成长起来的成都银河，粘结磁体企业除日本的大同外，其余产能基本分布在中国。

从2001年开始，中国粘结钕铁硼的优势逐渐显露出来，2002年后中国远远超过了日本，处于了第一位。粘结钕铁硼磁体1996年全球产量为1320顿，中国的产量仅为50吨；2000年全球粘结钕铁硼产量达到3550吨，中国的产量为620吨，虽然占世界总产量的比例仅为20%,但年平均增长率去达到了60％，有了长足的发展。据最新统计，2004年中国粘结钕铁硼磁体产量达到了1350吨。

尽管中国已经是生成粘结钕铁硼永磁的第一大国，但只是占原材料和人工成本的优势，由于设备、生产技术以及管理能力有限，只能生产一些中低档的产品，像HDD这类高档和高利润产品仍由日本企业掌控，所以在中国出现生产量增加很快，产值特别是利润的增长却不成比例。粘结钕铁硼磁体产业在我国的规模还小，还有很大的发展空间。估计年递增速率在20%以上。到2005年，我国粘结钕铁硼磁体年产量将达到2000吨左右。全球对粘结稀土永磁需求的增长幅度不是很大，其主要原因是由于粘结钕铁硼永磁的主题市场是IT行业密切相关的各种微型马达，IT行业的不景气直接影响对粘结钕铁硼永磁的需求。中国新型稀土永磁材料的研究开发现状

在新型稀土永磁材料研究方面，我国科学家无时不出现于国际前沿。在ThMn12结构金属间化合物研究方面，我国是最早开展这方面研究的国家之一，在结构与磁性，超精细相互化合物方面，我国最早报道了RF11TiNy的研究成果，开辟了ThMn12结构间隙化合物研究领域；在Nd3(Fe,Ti)29新相研究方面，我国科学家首先发现了Sm3(Fe,Ti)29单相化合物及其氮化物，并研究了它的磁性。近年来，利用快淬工艺制备各向异性稀土永磁材料方面做了一些探索。最近，中国科学院物理所利用快淬工艺成功的合成出具有高磁能积的磁各向异性Sm-Co稀土永磁材料，其室温磁性能可达18.2MGOe，剩磁比为0.9，并且通过球磨后制备的粘结磁体仍旧保持各向异性，具有高的磁能积。同时发现碳元素能够控制易磁化轴在快淬带中的织构方向并细化晶粒可进一步提高其硬磁性能。

北京大学，研制成功了具有自主知识产权的ThMn12结构氮化物稀土永磁材料[5]。目前，已开发出磁能积为15～20MGOe左右的R（Fe,M）12Ny(R=Pr,Nd;M=Mo,Ti,V)间隙化合物稀土永磁材料，已建成年生产能力100吨的中试生产线，进行产业化推广[6]。2004年10月，深圳北大双极高科技股份有限公司与深圳中核集团公司签约，合作建立新型稀土永磁材料基地，将根据市场发展需要，拟在深圳建设年产1000吨钕铁氮磁粉的产业化示范生产线。此签约项目涉及3.5亿元的巨大数额。该磁粉在质量上和性能上居世界领先地位，这项成果是把基础研究成果转化为现实生产力的成功典范。目前，国内外一些知名企业正在利用钕铁氮制造磁体产品。该项目得到了国家发改委、科技部、教育部和北京市科委的立项支持。

钢铁研究总院，开展了高使用温度稀土永磁材料的制作技术和工艺的研究，进一步研究不同材料的阶段性热处理退火工艺、胞相和胞状结构与温度磁性能的关系。获得Sm2Co17高温磁体的性能450℃时(BH)max≥9MGOe，Hic≥7.9kOe。

上海大学材料研究所申请并承担各向异性钕铁硼磁体的国家自然基金、上海科委和教委纳米专项等多项课题，进行粘结各向异性钕铁氮复合磁体研究开发。北京科技大学利用HDDR（hydrogen disproportionation desorption recombination）工艺也进行了开发各向异性钕铁硼粘结磁体的研究。

近来有一些国外磁体专用设备厂家联合推出，按最佳工艺路线配套的一条全封闭、全自动化的完整生产线：原料从生产线的一端投入，在另一端出来的已是磁体最终产品，包括磁体的涂层。设备厂商能保证磁体产品极低的氧含量（O2≤1000 ppm）和极高的磁能积（（BH）max=52MGOe））。据了解，如此先进而完备的生产线在西方国家尚不存在。更为重要的是，此生产线的报价远低于单机报价的总和！报价不仅包括设备硬件，也包括技术软件。换言之，设备厂家不仅提供成套设备，更保证用户能生产出最高牌号的稀土磁体！

值得一提的是，国内磁体专家有感于国内生产设备与国外的差距，经数年的潜心钻研与实践，终于在2003年中研制出一整套具有中国特色的烧结NdFeB磁体生产线，并付诸实施。用它可稳定生产高挡NdFeB磁体，整条年产300吨烧结NdFeB磁体生产线的价格仅是国外相应设备的1/4～1/6。此生产线的涂层完全摈弃了导致磁体氢化的电镀，而采用无污染的Dacro技术，耐蚀性良好，成本低廉。近年来，我国的稀土永磁的生产装备也有了长足的发展。特别是在满足一些新的生产工艺方面的装备有了突破。例如国产速凝薄片炉和氢破碎炉已在一些磁体生产厂使用。一些国外发达国家的永磁设备制造商也瞄准了中国这块宝地，纷纷在中国设立生产基地，同样给我国的永磁设备制造商带来了机遇和挑战。2004年9月，沈阳中北真空技术产业开发区兴建国内先进的真空炉生产基地，引进世界最先进的液晶显示、等离子真空热处理技术，这必将对我国烧结钕铁硼的生产技术水平的提高产生积极的影响。中国磁体产业发展思路和前景预测

跨入21世纪，中国的磁性材料产业得到了进一步发展，年增长超过20%[7]。初步统计，2004年中国烧结铁氧体[8]达到350，000吨(占全球总量的51%)，粘结铁氧体50，000吨(占全球总量的32%)；烧结钕铁硼永磁[9]达到27,510吨(占全球总量的81%)，粘结钕铁硼永磁[10]达到1350吨(占全球总量的35%)；铸造磁体3,500吨(占全球总量的56%)[11]。世界磁性材料生产向中国转移，增强了中国磁性材料工业的整体实力，提高了生产技术，加速了中国成为世界磁性材料生产基地和销售市场的建设。

稀土永磁的发展和前景

作为朝阳产业，稀土永磁产业是磁性材料产业的重中之重，其新的应用成长点在不断涌现，特别是信息产业为代表的知识经济的发展，给稀土永磁等功能材料不断带来新的用途。除了在计算机、打印机、移动电话、家用电器、医疗设备等方面的广泛应用外，汽车中的发电机、电动机和音响系统的应用已经开始，这将极大的带动钕铁硼产业的发展。由于我国丰富的稀土资源，较低的人工成本和广阔的市场，从而在未来的五年至十年内，国外的钕铁硼制造业继续逐步向中国转移的态势势不可挡，中国必将吸引大量国外先进的钕铁硼永磁材料制造商，比如美、日、欧等国家、地区的企业进入，一方面会对中国稀土永磁企业带来挑战，另一方面也会将先进的技术、管理经验带入中国，从而进一步推动中国稀土永磁产业的发展。“十五”期间，我国钕铁硼磁体的总产量超过了5万吨，烧结钕铁硼磁体产业会保持继续增长的势头，年增长率仍会保持在20～30%以上，粘结钕铁硼磁体产业在我国的规模还小，还有很大的发展空间。预计到2005年，我国烧结钕铁硼磁体年产量将达到3万吨左右，粘结钕铁硼磁体年产量将达到2000吨左右。预计到2010年，我国烧结钕铁硼磁体产量将达到7万吨，占全球产量的75%；粘结钕铁硼磁体产量将达到1万吨，占全球产量的50%。中国磁性材料行业的大发展 “十一五”时期，是中国磁性材料工业大发展时期，世界磁性材料产业中心已经转移到中国。

(1)家电领域。中国电视行业预测到2010年，中国彩电总量达到1亿台，占世界产量的63%。据此估计，全球需要软磁铁氧体6万吨，永磁铁氧体8万吨。

(2)信息化领域。电脑的普及带动了相关外置设备的发展，尤其是硬盘驱动器（HDD），预计到2010年全球产量超过5亿只；DVD、DVD-ROM和刻录机，到2010年全球的产量超过10亿。这是钕铁硼磁体应用的大市场，全球需要量在2万吨。

(3)汽车领域。汽车已经成为中国国民经济发展的第五大支柱工业，到2010年，中国的汽车产量达到1000万辆，如每辆汽车用电机数在30只，扬声器在5只，将需要永磁体10万余吨。由于能源的紧张和环保要求，电动汽车的开发在加速，预测到2010年全球产量在350万辆，需要钕铁硼磁体4200吨。

(4)其他配套领域。由于世界各类磁体配套件市场向中国转移，例如电动自行车的需求量越来越大。据中国助力车专业委员会不完全统计，2004年中国电动自行车产量约达500万辆。以每辆电动自行车平均需要0.3公斤烧结钕铁硼计算，需用磁体1500吨（折合毛坯近2500吨）；由于国外劳动力成本等因素，加上中国磁体价廉物美，一些涉及劳动密集型的行业，如电子变压器、电机、电感、电声，均转移到中国或第三世界国家，同时磁体的销售市场也在中国。

结 语

中国磁性材料行业要从大国向强国转变，就要加速行业内的规模经济建设，发展强强联合，要有若干个年销售收入达到100亿的企业。中国企业必须要走出国门，收购或合资国外企业，建立跨国公司，树立国际名牌。中国企业必须投入应用开发领域，配合整机开发磁性材料配套部件和组件，到2010年全行业争取达到产值400亿人民币。

我国的磁性材料产业需要通过技术创新，继续加强稀土永磁材料的探索、加强高档稀土永磁材料的开发，使我国稀土永磁材料能保持持续发展。从整体上看中国磁性材料技术水平接近国际水平，但没有自已的知识产权和创新的产品。重点扶植中国专利产品，如钕铁氮磁体，但必须要全行业和相关的配套行业一起合作。同时还有产业的结构调整，中国的磁性材料企业一定要有自己特色的产品，在某一方面（价格、质量、市场占有率）领先全行业，使国内外其他企业无法竞争。中国的磁性材料产品特点要低价优质，才能参于国际竞争。我国的磁性材料企业，加强自身的整合，不断提高管理和技术水平，通过与国外先进磁性材料企业加强合作，互助互利，使磁性材料产业更好的扎根于中国，使中国的磁性材料产业更好的服务于全球。