寶馬公司4月份開始在日本銷售大量采用尖端材料的純電動汽車“i3”，宣傳口號是“碳纖維電動”。“i3”使用碳纖維取代了車體材料中過去最常用的鋼鐵。
       碳纖維以僅有鋼鐵1/4的重量，實現(xiàn)了足夠的強度和耐久性。對于充電一次駕駛距離較短的純電動車，輕量化是相當重要的課題，采用碳纖維的優(yōu)勢十分明顯。
       根據(jù)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會編印的《“十三五”碳纖維發(fā)展前景及技術創(chuàng)新重點》，近年來碳纖維在民用航空、新能源汽車、風力葉片、高壓輸電線等相關制造領域迅速占領著市場份額，僅在風力葉片制造領域碳纖維使用量就占材料總使用量的65%。
       雖然發(fā)展迅速，但我國碳纖維產(chǎn)業(yè)仍受到生產(chǎn)線、技術裝備等瓶頸制約。

       激進的產(chǎn)能

       2008年以來，全球碳纖維產(chǎn)業(yè)需求年增速在6%~8%。受大環(huán)境影響，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)從無到有，發(fā)展較快。
       截至2014年底，我國碳纖維設計總產(chǎn)能達1.96萬噸，建成6條產(chǎn)能達1000噸級、7條產(chǎn)能達500噸級的碳纖維生產(chǎn)線(含配套的原絲生產(chǎn)能力)；擁有碳纖維生產(chǎn)企業(yè)40家，其中1000噸級以上生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)4家，500噸級生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)5家。
       一個突出的特點是，除了中國石油吉化公司等個別國企，大多數(shù)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)是民營性質(zhì)，集中在東南沿海。
       在技術層面，我國初步建立起國產(chǎn)碳纖維制備技術研發(fā)、工程實踐和產(chǎn)業(yè)建設等體系。目前，T300級碳纖維已實現(xiàn)1000噸級產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品或可應用于航空領域；T700級碳纖維1000噸級生產(chǎn)線已建成并產(chǎn)出待檢測產(chǎn)品；T800級碳纖維生產(chǎn)線已建成。
       但值得一提的是，2014年我國碳纖維實際產(chǎn)量并不高，市場缺口較大。2014年碳纖維產(chǎn)量達5年來最高值的2600噸，同期國內(nèi)80%的碳纖維生產(chǎn)裝置閑置。
       與此相反，2014年我國碳纖維需求量達1.5萬噸，其中體育及休閑領域需求量占60%，建筑和電力領域需求量分別占9%和8%。
       一邊是市場的缺口，急需碳纖維，另一邊是80%的裝置閑置——這是我國碳纖維行業(yè)當前面臨的巨大矛盾。

       工藝跟不上

       “我國碳纖維產(chǎn)業(yè)存在生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品品種單一、核心裝備制造能力不足、市場競爭激烈化等問題。”中國復合材料集團相關負責人陳虹說。
       從生產(chǎn)角度看，目前“一步法—濕法”紡絲工藝是我國絕大部分碳纖維生產(chǎn)企業(yè)采用的工藝路線，導致產(chǎn)品低端化、同質(zhì)化，企業(yè)之間無法實現(xiàn)差別化發(fā)展。加上我國企業(yè)大多規(guī)模較小且分散，導致低水平生產(chǎn)線重復建設且難以整合形成規(guī)模效應。
       從產(chǎn)品角度看，一方面，高強中模纖維、高模石墨纖維等高端碳纖維產(chǎn)品在我國目前處于試驗階段，沒有成熟產(chǎn)品投入市場；另一方面，低端產(chǎn)品大量產(chǎn)出但性能不穩(wěn)定，只能用于體育休閑用品和建筑加固施工領域，不能滿足航空航天等高端市場的需求，導致高端市場被進口產(chǎn)品占領。
       從裝備角度看，碳纖維生產(chǎn)對裝備的要求較高，但我國企業(yè)大多缺乏核心裝備。國內(nèi)碳纖維裝備研發(fā)起步晚，是導致企業(yè)自主研發(fā)能力弱、設備適應性較差的重要原因。當下一些企業(yè)自主設計的設備，甚至在加工精度等方面無法符合其自身制定的標準，導致大部分企業(yè)依賴進口設備，發(fā)展受制。比如，在制造環(huán)節(jié)，我國碳纖維裝備制造商目前尚不具備高溫蒸汽牽伸機、大型預氧化爐、寬口徑高溫炭化爐和卷繞機等重大關鍵設備的制造能力。
       由于看好高速發(fā)展的航空航天、汽車制造等市場，全球碳纖維生產(chǎn)巨頭紛紛公布擴大產(chǎn)能的計劃。在亞太地區(qū)，日本東麗已形成1.2萬噸/年T700碳纖維、4500噸/年T800碳纖維產(chǎn)能，并計劃在2020年前將總產(chǎn)能擴大至5萬噸/年；在歐洲和北美，HEXCEL、三菱、Cytec和SGL等企業(yè)都在積極擴大產(chǎn)能。這些對我國企業(yè)也形成了壓力。

       “十三五”轉型

       “十三五”即將來臨，我國碳纖維行業(yè)進入轉型發(fā)展的關鍵時期。
       根據(jù)歐美國經(jīng)驗，在宏觀行業(yè)布局層面，我國應該扶持起3~5家碳纖維龍頭企業(yè)，建立有我國特色的碳纖維制備及應用產(chǎn)業(yè)園區(qū)，并在全國范圍科學布局以形成完善的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈和優(yōu)勢互補的企業(yè)群體。
       對企業(yè)來說，要努力實現(xiàn)原料高效利用及回收、建立健全與高端碳纖維匹配的油劑和上漿劑等配套材料體系，實現(xiàn)預氧化、炭化、紡絲等生產(chǎn)裝置長期穩(wěn)定運行，推進高強高模等高端碳纖維生產(chǎn)線生產(chǎn)，最終實現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維品種系列化、工藝多元化、產(chǎn)能規(guī)模化，推動產(chǎn)品性能及生產(chǎn)成本達到國際先進水平，力求高強、高強中模、高模和高模高強碳纖維主要產(chǎn)品滿足應用需求。
       加強與下游產(chǎn)業(yè)鏈的銜接也很重要。我國相關部門及企業(yè)要促進國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)品在交通運輸、能源、建筑等領域推廣應用，尤其要設法滿足國防領域武器裝備研制及生產(chǎn)的需要，還要在航空航天等高端領域大力推廣高品質(zhì)且質(zhì)量穩(wěn)定的國產(chǎn)碳纖維。
       要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉型升級，技術裝備是重要保障。企業(yè)要突破國產(chǎn)碳纖維在高端領域應用的制備關鍵技術、國產(chǎn)碳纖維低成本制備技術，實現(xiàn)制備工藝技術從跟蹤創(chuàng)新到原始創(chuàng)新的跨越，建立具有自主知識產(chǎn)權的碳纖維制備與應用技術體系。