发布日期：2024-02-17 作者: 行业新闻
我国在航空、航天、航海、汽车等领域落后于很多发达国家，其中有个很重要的原因是：在材料科学方面的落后。因为关键材料不如国外同行，因此产品的寿命、产品的合格率经常被一些国外同行所诟病。
在复合材料中使用最为广泛的就是碳纤维复合材料，这样一种材料具有卓越的比强度、比模具、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能，因此应用场景范围极其广泛，尤其是在航空航天领域得到了最为广泛的应用。
作为一个连续11年全世界最大的工业国家，我国对碳纤维复合材料的需求出现了井喷式的增长。然而令人遗憾的是，长期以来我国面临着碳纤维材料起步晚、技术封锁等影响，制约了我国碳纤维产业的发展。
然而，在过去的40年里，日企在全球碳纤维市场中，占据了较大市场占有率，尤其是以日本东丽和东邦两家公司，在中国市场中更是占据垄断位置，市占份额超过70%，T700S、T800S和T1000等3种碳纤维原丝是由干湿法纺丝工艺制备，技术方面领先于全球，因此40年时间里，中国在碳纤维方面一直被日本卡脖子。
不仅如此，日本为了持续赚取巨额利润，面对中国全面封锁了碳纤维技术，因此在几十年时间里，一直未取得突破。不过，中国一直未放弃碳纤维研发，终于在近几年中国成功攻克技术壁垒，实现碳纤维量产，这在某种程度上预示着中国在又一领域，成功打破了日本垄断局面。
早在1892年，碳纤维这种特别的材料就已经诞生，发明者正是爱迪生，但由于当时各种技术条件有限，碳纤维材料在性能方面并未展现出优势。直到1950年代，碳纤维才被全力发展，并应用到航天领域。
伴随碳纤维材料的全力发展，日本也开始注重碳纤维的原料制取，终于在60年代日本近藤昭男发明了聚丙烯腈纤维，并拿下发明专利。日本动力公司当时注意到了这项发明，找到近藤昭男拿下了商用权，并在70年代推出了聚丙烯腈基碳纤维，这款材料推出凭借高性能远销海外，一时间日本碳纤维技术名声大振，也从这时候开始慢慢地进行垄断。
事实上，中国对碳纤维方面的研发，和日本是在同一个起跑线年，石油吉林石化公司就着手碳纤维研发技术，主要是采用PAN原料研制碳纤维。由于60年代技术和科学知识缺乏，因此这项研发并没取得什么成果。
此外，当时在碳纤维研制上，日本、美国是大国，这两个国家面对中国都实施了技术封锁，因此当时中国想要在这方面实现突破非常困难。直到70年代，发展航天技术成为了国家重中之重，又再次着手碳纤维研制。不过，这次和上次一样，研制缓慢不说，还拉开了中日碳纤维技术的差距。
步入21世纪后，中国碳纤维研制还在缓慢进行，但这些国家下定了决心，将碳纤维列入到了重点项目。在注重推动自研工作开展的勇士，还在不断引进借鉴日本的先进技术。
终于，在研究人员和多家企业的努力下，中国成功打破日本40多年的垄断局面，掌握了日本东丽公司T300级别的制纤技术，还是日本70年代的技术。
但是国产的T300碳纤维跟国外同类相比，任旧存在原始质量不稳定批次波动大等诸多问题。并且根据研究之后发现，国产T300级碳纤维/双马树脂复合材料层板湿热性能偏低，界面黏结性能较弱，湿热处理后吸收的水分主要引起物理变化，而没发生明显的化学变化。
直到2016年，对比国产T700级碳纤维和进口T700S碳纤维/双马复合材料的湿热性能，国产碳纤维复合材料才具备更高的湿热力学性能。
以此为基础，中国在制纤技术开始不断突破，就在2018年，中国碳纤维材料的大厂中复神鹰在T1000级碳纤维工程化取得突破性进展，完全自主研发的百吨级T1000碳纤维生产线实现投产。而且相关这类的产品慢慢的开始用来制造国产战斗机的垂尾平尾以及卫星结构。
根据国内专家相关的研究对比发现，国产t1000级碳纤维在拉伸强度方面已经与进口产品相当，但是部分性能仍然略低于进口产品，不过相差度并不大，基本上已经算是接近最先进的水平。
从整体来说，中国碳纤维产业高质量发展前景非常明朗，甚至有望在未来取代日本，主要有两方面原因。
一方面，国产纤维产能高。2005年，国内从事碳纤维产业的公司只有10家左右，产能只能达到全球1%；如今我国出现了威海拓展、江苏恒神、中复神鹰、中华蓝星、上海石化等一些知名的PAN碳纤维原丝民营和国营企业，相关产能也已达到了全球15%的规模。
不过相对于国外仍然有较大的差距，还在于我国的碳纤维实用的领域仍然是以体育休闲用品为主，应用比例高达77%，而工业领域的应用仅占20%。并且以2019年的数据分析来看，但我国仍然高达69%的碳纤维来自进口，其中进口量为25840吨，国产量为12000吨。2019年1-12月中国其他碳纤维制品进口金额为31718.2万美元，合计接近20亿元。
反观发达国家，65%的比例是应用于工业领域，可见在碳纤维设计成型水平、树脂等配套材料自主供给方面我国仍然有较大的发展受限，需要积极突破。
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