碳纖維綜合系列專題【三】 碳纖維特性分析 碳纖維綜合系列專題【四】碳纖維產業鏈 目前國內大小碳纖維生產企業近40 家,2010 至2014 年期間,我國碳纖維產能從6445 噸增至15000 噸,增長了2 倍,年均增長23.5%;產量從1500 噸增至3700 噸,增長了2.5 倍,年均增長25.3%。目前我國生產的碳纖維全部為小絲束,其中12K 占比超過了90%。我國的碳纖維產地主要集中在山東、江蘇和吉林。
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國內企業碳纖維原絲產能(噸)
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國內企業碳纖維產能(噸)
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在單線產能方面,和國際比較國內仍處在落后位置。國際最大的單線產能為2700 噸,我國引進生產線單線能力僅為1000 噸,只是國際產能的37%。雖然目前國產裝備的單線生產能力也可以達到1000 噸,但大多不能進行滿負荷生產,因此在規模效益上和國際競爭相比沒有優勢。 4 _6 q9 |/ W3 ]' P* o
國內和國際單線產能對比(噸)
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從產品上來看,國內的T300 系列基本可以達到國際水平,軍工應用領域較為成熟,民用市場逐漸開拓。T700 級高性能碳纖維突破了干噴濕紡工藝, 產業化生產及應用逐步加快。T800 級碳纖維已經小批量試產,但還尚未完全實現產業化。MJ 系列高性能碳纖維已經突破關鍵制備技術。
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國內與日本東麗碳纖維產品系列對比
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近年來,碳纖維需求保持了快速增長,2015 年全球碳纖維需求近6萬噸, 預計到2020 年,將達到9萬噸。國內碳纖維發展迅速,2015 年需求達到1.1萬噸,預計到2020 年需求總量將達到2.5萬噸。需求的增長主要來自于下游汽車、航空以及風電領域的拉動,未來五年時間內,我們保持樂觀態度, 碳纖維市場將持續成為投資熱點。 ( b0 R& L8 a3 M+ L8 ^ W" K/ V# w+ D
全球碳纖維需求快速增長( P: f0 D3 F% u, B0 {" N
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國內碳纖維需求將迎來放量增長
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目前,碳纖維的工藝技術在部分產品上已經比較成熟,1 公斤碳纖維成本大概在21.80 美元左右。拆分來看,原絲制造的成本占比最高,占到了總成本的51%,由于其耗時冗長,并需要高溫的預氧化處理,所以國際上的低成本生產路線主要是針對這兩大領域采取措施。
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碳纖維成本分解
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我國穩定生產一個級別的碳纖維后,該級別的碳纖維價格就回出現比較明顯的下降。例如T300 級系列產品從2010 年的24萬元/噸下降至2012 年的12萬元/噸。另一方面,碳纖維的原材料丙烯腈出廠價從最高點21500 元/噸下降至目前的9200 元/噸。雖然產品價格的下降有利于我國下游碳纖維應用企業的發展,但卻對我國碳纖維生產廠商造成了巨大的成本壓力。隨著碳纖維制備技術的日益成熟,產品價格下降的趨勢還將繼續,因此國內企業要想跟上國際領先的步伐,必須在成本控制上下足功夫。
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丙烯腈出廠價格趨勢性下跌(元/噸)
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碳纖維不同產品價格
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從目前的情況來看,中國的T300 級碳纖維產品已經達到上萬噸級別,T700 級產品達到2000~3000 噸,T800 級產品的產能在百噸級左右,大概兩三百噸。隨著中復神鷹千噸級T800 碳纖維生產線投產,中國在T800 級產品上也達到了千噸級的產能。
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日本一直處于碳纖維領域的領先地位,2014 年開發出T1100G 產品,相較于此前已被廣泛應用的T1000G、T800S 等現有碳纖維,大幅度的提高了碳纖維的性能。日前,日本東麗透露正在研究T2000 級別碳纖維,強度可以達到60GPa,是T1000 級碳纖維強度的十倍。T2000 碳纖維在聚合過程中不適用引發劑,利用輻照引發聚合,可以避免雜質的摻入,而這一點國內幾乎沒有深入研究。日本東麗目前能將碳纖維CV 值降低至0.1,而我們國內碳纖維的CV 值在5 左右,遠遠趕不上東麗碳纖維的穩定水平,因此未來碳纖維產品的穩定性、高端化是我國的發展方向。 碳纖維不同產品性能及用途對比
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