碳纖維材料生產(chǎn)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1 目 錄 第一章 研究背景 . 4 一、定義 .、行業(yè)形勢(shì) .二章 研究?jī)?nèi)容 . 5 一、碳纖維性質(zhì) . 5 二、碳纖維的產(chǎn)品形式 及制造工藝 . 6 三、產(chǎn)品種類 . 聚丙烯腈基碳纖維 . 6 2、瀝青基碳纖維 . 7 3 、粘膠基碳纖維 . 8 4 、活性碳纖維 . 9 5 、氣相生長(zhǎng) 碳纖維 . 10 第三章 研究方法 . 10 第四章 測(cè)試研究數(shù)據(jù)來(lái)源 . 11 一、測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn) .1、碳纖維的拉伸性能測(cè)試分單絲法和復(fù)絲法。 . 11 2、試樣制備 . 13 3、測(cè)試： . 14 第五章 市場(chǎng)研究 . 16 一、市場(chǎng)規(guī)模 . 16 成都 編制 2 2 投資 二、競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì) . 17 1、國(guó)外碳纖維形勢(shì)分析 . 17 2、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家 . 18 三、行業(yè)投資的熱點(diǎn) . 21 四、行業(yè)項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)性 . 22 第六章 建設(shè)周期與預(yù)算 . 22 一、建設(shè)周期 . 22 二、投入預(yù)算 . 23 3 成都 編制 3 4 第一章 研究背景 一、定義 碳纖維是先進(jìn)復(fù)合材料最常用的也是最重要的增強(qiáng)體。碳纖 維是由不完全石墨結(jié)晶沿纖維軸向排列的一種多晶的新型無(wú)機(jī) 非金屬材料?；瘜W(xué)組成中碳元素含量達(dá) 95%以上。 碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經(jīng) 碳化制得；按狀態(tài)分為長(zhǎng)絲、短纖維和短切纖維；按力學(xué)性能分 為通用型 和高性能型。通用型碳纖維強(qiáng)度為 1000兆帕（ 模量為 100性能型碳纖維又分為高強(qiáng)型（強(qiáng) 度 2000量 250高模型（模量 300 大于 4000 模型。碳纖維制造工藝分為有機(jī)先驅(qū)體纖維法和氣相生長(zhǎng)法。 機(jī)先驅(qū)體纖維法制得的碳纖維是由有機(jī)纖維經(jīng)高溫固相反應(yīng)轉(zhuǎn) 變而成。應(yīng)用的有機(jī)纖維主要有聚丙烯（ 維、人造絲和 瀝青纖維等。將有機(jī)母體纖維（例如粘膠絲、聚丙烯腈或?yàn)r青） 采用高溫分解法在 1000 3000度高溫的惰性氣體下制成的，其 結(jié)果是除碳以外的所有元素都予以去除。 維稱氣相生長(zhǎng)碳纖維。 二、行業(yè)形勢(shì) 雖然當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨重重危機(jī)，但碳纖維的需求仍在升 溫。除了傳統(tǒng)的航空航天領(lǐng)域外，汽車、風(fēng)力渦輪葉片及壓力容器等 5 碳纖維新市場(chǎng)正在興起。據(jù)相關(guān)部門預(yù)測(cè)，世界碳纖維需求每年將以 大約 13的速度飛速增長(zhǎng)，預(yù)期 2012年聚丙烯腈 (碳纖維全 球需求量將達(dá) 6萬(wàn)噸，到 2018年需求量將達(dá)到 10萬(wàn)噸。 7大碳纖維 制造商 東麗、東邦、三菱麗陽(yáng)、 已宣布計(jì)劃在未來(lái) 3 5年擴(kuò)產(chǎn) 78%，總投資額為 87970萬(wàn)歐元 (13 億美元 )，短期看來(lái)碳纖維會(huì)供不應(yīng)求。國(guó)際碳纖維市場(chǎng)發(fā)展迅速， 需求量不斷增長(zhǎng)給我國(guó)碳纖維行業(yè)，提供了難得進(jìn)一步發(fā)展的機(jī)遇。 但我國(guó)碳纖維行業(yè)基礎(chǔ)薄弱，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要技術(shù)、人才和資金的持續(xù) 投入，而且其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品品質(zhì)的要求非常嚴(yán)格?？陀^地說(shuō)生產(chǎn)企 業(yè)應(yīng)量力而行，整個(gè)行業(yè)也應(yīng)發(fā)出明確的信息、引導(dǎo)企業(yè)正確投資， 使我國(guó)碳纖維產(chǎn)業(yè)快 速健康地發(fā)展。 6 5 7 投資 第二章 研究?jī)?nèi)容 一、碳纖維性質(zhì) 碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料， 墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)類似人造石墨， 是亂層石墨結(jié)構(gòu)。它的比重不到鋼的 1/4，碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉 強(qiáng) 度 一 般 都 在 3500上 ， 是 鋼 的 79倍 ， 抗 拉 彈 性 模 量為 230430此 之 比 可 達(dá) 到 2000g/ 上 ， 而 的 比 強(qiáng) 度 僅 為 59g/右，其比模量也比鋼高。材料的比強(qiáng)度愈高，則構(gòu) 件自重愈小，比模量愈高，則構(gòu)件的剛度愈大，從這個(gè)意義上已預(yù)示 了碳纖維在工程的廣闊應(yīng)用前景。 綜觀多種新興的復(fù)合材料 陶瓷基復(fù)合材料 )的優(yōu)異性能，不少人預(yù)料，人類在材料應(yīng)用上正從 鋼鐵時(shí)代進(jìn)入到一個(gè)復(fù)合材料廣泛應(yīng)用的時(shí)代。 二、碳纖維的產(chǎn)品形 式及制造工藝 碳纖維有四種產(chǎn)品形式：纖維，布料，預(yù)浸料坯，和切短纖維。 布料指的是由碳纖維制成的織品。預(yù)浸料坯是一種產(chǎn)品，是將碳纖維 按照一個(gè)方向一致排列， 狀。切短纖維指的是短絲。按照不同的配比，這些產(chǎn)品和樹脂一起應(yīng) 用將形成碳纖維強(qiáng)化塑料 ( 8 將樹脂附在纖維上可以制成壓力容器和軋滾， 成都 編制 6 9 投資 芯兒上，然后進(jìn)行塑化或硬化處理。這種方法被稱為 “纏繞成型法 ” 將 布料放入一個(gè)模型中，然后用樹脂浸泡，這就是所說(shuō)的 “樹脂轉(zhuǎn)注 成型法 ( 加壓和塑化成型而成的。將預(yù)浸料坯纏繞在一個(gè)芯兒上，然后將其加 熱和塑化，這就是所說(shuō)的 “薄片纏繞法 ” 高爾夫球棒和釣魚桿。 三、產(chǎn)品種類 1. 聚丙烯腈基碳纖維 聚丙烯腈纖維制備碳纖維屬于有機(jī)先驅(qū)體纖維法。即將有機(jī)纖 維在 200 400 氧化介質(zhì)（如空氣、氧、臭氧、一氧化氮、二 氧化氮、三氧化硫等）氣氛中進(jìn)行低溫處理，纖維內(nèi)部發(fā)生交聯(lián)、 化、氧化脫氫、脫水、脫二氧化硫 以及熱分解等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)， 其變?yōu)闊岱€(wěn)定型結(jié)構(gòu)， 此階段是形成纖維的穩(wěn)定化過(guò)程， 1500 的惰性氣氛（高純氮）中進(jìn)行高溫處理，此時(shí)纖維內(nèi)部 產(chǎn)生交聯(lián)、環(huán)化、縮聚、芳構(gòu)化等一系列化學(xué)反應(yīng)。排除其中非碳原 子， 化收率（ 1000 1500 ） 為 50 55%， 180 附件存在塑性，便于紡絲后的改性處理和經(jīng)受高溫碳化處理， 這些特點(diǎn)使其成為迄今發(fā)展高性能碳纖維最受人注目的先驅(qū)體。 10 體纖維的質(zhì)量和性質(zhì)是生產(chǎn)高 性能碳纖維的前提。 成都 編制 7 11 投資 純度、高強(qiáng)度、高取向度、細(xì)旦化、致密化、結(jié)晶度、原絲圓形截面 形狀，變導(dǎo)系數(shù)等性能。有了制造 有了制 造技術(shù)，所以制造高性能 點(diǎn)。 聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)主要包括原絲生產(chǎn)和原絲碳化兩個(gè)過(guò) 程。原絲生產(chǎn)過(guò)程主要包括聚合、脫泡、計(jì)量、噴絲、牽引、水洗、 上油、 高溫碳化、表面處理、上漿烘 干、收絲卷繞等工序。 2、瀝青基碳纖維 瀝青基碳纖維成為目前碳纖維領(lǐng)域中僅次于 料路線。瀝青基碳纖維分為兩大類：一類是通用級(jí)，由各向同性瀝青 制造；另一類是高性能級(jí)，由各向異性中間相瀝青制造纖維。 瀝青基碳纖維的制造工藝流程如下： 石油渣油、煤瀝青、煤液化油 精制或調(diào)制 各向同性瀝青 熔融紡絲 各向同性瀝青纖維 不溶化處理 氧化氣氛（ 200 300 ） 各向同性不融化纖維 炭化 惰性氣氛（ 800 1200 ） 各向同性碳纖維 12 （熱調(diào)制） 各向異性瀝青（中間相） 熔融紡絲 各向異性瀝青纖維 不溶化處理氧化氣氛（ 200 300 ） 各向異性不融化纖維 炭化 惰性氣氛（ 1000 1400 ） 各向異性碳纖維 成都 編制 8 13 投資 石墨化惰性 氣氛（ 2000 3000 ） 石墨化惰性氣氛（ 2000 3000 ） 各向同性石墨 纖維 通用級(jí)石墨纖維 3 、粘膠基碳纖維 各向異性石墨纖維 高性能石墨纖維 木材棉籽絨或甘蔗渣等天然纖維素與 維素磺酸鈉，提純后采用一步或兩步法制得粘膠，再經(jīng)濕法紡絲成型 和后處理等工序而制成碳纖維。 從粘膠纖維開發(fā)成碳纖維有三個(gè)主要步驟：、 于 400 ） b、炭化過(guò)程（小于 1500 ） c、石墨化過(guò)程（大于 2500 ） 工藝流程如下： 粘膠絲 水洗 酸洗 干燥 炭化 表面處理 浸漬催化劑 干燥 干燥 上漿 預(yù)氧化 收絲 由粘膠纖維熱解制得的碳纖維的得率通常在 10 30%， 維制得的碳纖維，橫截面形狀大多不規(guī)則，一般呈樹葉狀。粘膠基碳 纖維主要用于耐燒蝕材料和隔熱材料。 著其他碳纖維不可取代的地位，仍是重要的戰(zhàn)略物資。 14 成都 編制 9 15 投資 粘膠基碳纖維產(chǎn)量不足世界碳纖維總產(chǎn)量的 1%。它 雖然不會(huì)有 大的發(fā)展，但也不會(huì)被徹底淘汰出局。在碳纖維領(lǐng)域仍會(huì)占有一席之 地。 4 、活性碳纖維 活性碳纖維是隨著碳纖維工業(yè)發(fā)展而開發(fā)的新一代多孔吸附材 料，也是傳統(tǒng)吸附材料粉狀活性炭的更新?lián)Q代產(chǎn)品，我國(guó)有許多生產(chǎn) 廠，如山西東綠活性碳纖維廠、山西省長(zhǎng)治市郊區(qū)霍家工業(yè)總司活性 碳纖維廠、鞍山市化學(xué)碳纖維公司、遼源化工新材料廠、秦皇島山海 關(guān)金龍環(huán)保材料廠、 限公司以及 生產(chǎn)活性特性及其制品的原料主要有粘膠絲、 瀝青 纖維和酚醛纖維等。原料雖然不同，但生產(chǎn)工藝基本相似，需經(jīng)前處 理或穩(wěn)定化、炭化和活化工序。生產(chǎn)原理完全不同于碳纖維。生產(chǎn)活 性碳纖維的過(guò)程盡可能造孔，使其具有多孔結(jié)構(gòu)，而生產(chǎn)碳纖維則不 同，盡可能消除孔隙裂紋或孔洞。 5 、氣相生長(zhǎng)碳纖維 氣相生長(zhǎng)碳纖維（ 螺旋形碳纖維 (于功能型碳纖 維。 氣相生長(zhǎng)碳纖維（ 低碳烴類為碳源，過(guò)渡金屬鐵、鈷、 鎳等及其他們的合金、化合物等超細(xì)離子為催化劑，在氫氣還原性氣 16 成都 編制 10 17 投資 氛中使其烴類熱解（ 1100 左右）成碳而制得纖維狀產(chǎn)物。 螺旋形碳纖維 (生成過(guò)程中，催化劑是基礎(chǔ)，助催化劑是 必備條件，如果沒(méi)有助催化劑的存在，則生成 化劑是過(guò)渡 金屬等，助催化劑為 S/們生成共晶體；助催化劑的存在可降 低共晶體的熔點(diǎn)，有利于 第三章 研究方法 碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛 纖維經(jīng) 碳化制得；按狀態(tài)分為長(zhǎng)絲、短纖維和短切纖維；按力學(xué)性能分為通 用型和高性能型。通用型碳纖維強(qiáng)度為 1000兆帕（ 100性能型碳纖維又分為高強(qiáng)型（強(qiáng)度 2000量 250高模型（模量 300 超高強(qiáng)型；模量大于 450著航天和航空工業(yè) 的發(fā)展，還出現(xiàn)了高強(qiáng)高伸型碳纖維，其延伸率大于 2%。用量最大 的是聚丙烯腈 目前應(yīng)用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。 碳纖維的制造包括：纖維紡絲、熱穩(wěn)定化（預(yù)氧化） 等 4個(gè)過(guò)程。其間伴隨的化學(xué)變化包括：脫氫、環(huán)化、預(yù)氧化、氧化 及脫氧等。 18 成都 編制 11 19 投資 第四章 測(cè)試研究數(shù)據(jù)來(lái)源 一、測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn) 1、碳纖維的拉伸性能測(cè)試分單絲法和復(fù)絲法。 下面首先對(duì)于單絲法拉伸予以描述： 非常脆弱，剪切強(qiáng)度很低，稍有不慎就會(huì)斷裂，因此在每次試驗(yàn)過(guò)程 中，需要細(xì)心、耐心，不要對(duì)試樣造成損傷。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 纖維 單纖試樣的測(cè)定和日標(biāo) 7601碳纖維試驗(yàn)方法指出了 采用紙框法固定試樣，當(dāng)然也不排除其他方法。中國(guó)的方法標(biāo)準(zhǔn)正在 制定中， 曲阜師范大學(xué)的張小英、張斌在 2007年紡織標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量發(fā)表了 碳纖維拉伸性能的測(cè)試方法 紡織實(shí)驗(yàn)技術(shù) 實(shí)驗(yàn)十五 碳纖維強(qiáng)伸性能測(cè)試等文章。單纖維強(qiáng)伸性能試驗(yàn)要 采用能測(cè)試碳纖維的高強(qiáng)高模纖維強(qiáng)力儀，如 （ (電子碳纖維強(qiáng)力儀 ) 20 成都 編制 12 21 投資 2、試樣制備 紙框法固定試樣，剪取適當(dāng)長(zhǎng)度的該碳纖維試驗(yàn)樣品，用鋼針沿著纖 維方向?qū)⑵浞蛛x，使試驗(yàn)樣品蓬松便于抽取。用取樣盤來(lái)盛取試樣， 為保證測(cè)得結(jié)果的準(zhǔn)確性，不能對(duì)碳纖維造成任何損傷。采用國(guó)外標(biāo) 準(zhǔn)制作襯紙很麻煩， 的方法。 做基片； 劃出一個(gè)尺寸合適的框，復(fù)制滿 2是 25 尺寸。若 50切線的長(zhǎng)度應(yīng)增加一倍） 裁切線吻合后用刀片沿裁切線將實(shí) 線部分裁除，然后兩端貼上 5 的雙面膠紙；抽取分離的單根碳纖維 試驗(yàn)樣品，沿中心虛線放上，并用雙 面膠紙固定。也可以用融化后的松 ( 試樣制備示意圖 ) 香，將單根碳纖維 “焊接 ”在紙框上，其 “焊點(diǎn) ”起到固定單根碳 纖維的作用（試驗(yàn)證明：采用 “焊接 ”方式?jīng)]有雙面膠紙固定方式好 用，而且 夾持試樣時(shí)要離開 “焊點(diǎn) ” ；再用 8 10 沿著裁切線寬度方向覆蓋雙面膠紙和試驗(yàn)樣品端頭， 離成固定在單個(gè)紙框上的待測(cè)試樣。注意 碳纖維的取樣比較困難， 尤其處理后的碳纖維，很細(xì)，也很難分辨是一根還是兩根，根據(jù)實(shí)驗(yàn) 中曲線對(duì)比進(jìn)行判斷如果記錄下的曲線斜率明顯大于其他試樣的很 有可能是兩根纖維，必要時(shí)可以用放大鏡配合取樣。 22 成都 編制 13 23 投資 3、測(cè)試： 測(cè)試程序 與儀器型號(hào)有關(guān)系。不同儀器型號(hào)其測(cè)試過(guò)程不同。 面分別用兩種 明。 例如： 2550 按試驗(yàn)要求設(shè)定試驗(yàn)拉伸速度（ 1 5） mm/實(shí)驗(yàn)?。?2mm/果采用松香固定試樣時(shí)，上、下夾持器夾持試樣時(shí)要離 開 “焊點(diǎn) ” 被測(cè)試樣的一端夾持在電子式碳纖維強(qiáng)力儀的上夾持器上， 另一端夾持在下夾持器上。采用恒定的拉伸速度拉伸試樣，直至試樣 斷裂。記錄單次值的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)等技術(shù)指標(biāo)， 試驗(yàn)結(jié)束后儀 器自動(dòng)給出所有技術(shù)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)值。和 便于分析技術(shù)數(shù)據(jù)。 動(dòng)夾緊的拉伸試驗(yàn)（ 將上述準(zhǔn)備好的待測(cè)試樣一端沿著裁切線寬度邊緣， 夾緊，另一端沿著裁切線寬度邊緣被下夾持器夾緊，并將夾緊的待測(cè) 試樣兩側(cè)剪斷，按 “拉伸 ” 器自動(dòng)返回。重復(fù)測(cè)試過(guò)程，做完設(shè)定次數(shù)。儀器會(huì)在試驗(yàn)過(guò)程中自 動(dòng)打印試驗(yàn)記錄。由于夾持器沒(méi)有直接夾持試樣，減少了試樣斷裂在 鉗口的概率。該測(cè)試適用于氣動(dòng)夾緊夾持器的儀器。 如 需聯(lián)機(jī)，應(yīng)在開啟電源前接好 啟電腦、啟動(dòng)程序， 24 成都 編制 14 25 投資 根據(jù)要求設(shè)定數(shù)據(jù)，然后點(diǎn)擊 “實(shí)驗(yàn) ”進(jìn)入試驗(yàn)狀態(tài)。 動(dòng)夾持器夾緊的直接拉伸試驗(yàn)（ 由于社會(huì)上手動(dòng)夾持、通用的單纖維強(qiáng)力儀較多，有人曾經(jīng)在上 面做過(guò)大量試驗(yàn)。這一類單纖維強(qiáng)力儀的夾持器不適合襯紙固定試 樣，只有用傳統(tǒng)方式夾持拉伸，實(shí)踐證明：只要儀器技術(shù)達(dá)標(biāo)，雖然 未曾拉伸斷試樣的概率比較高 ， 將上夾持器取下平放在襯墊上， 器左前方；右手向右抽取一根碳纖維，左手推動(dòng)夾持器（注：右手不 動(dòng)） 手旋緊夾持器。 左手把夾持器掛在傳感器的吊鉤上，這時(shí) 試樣呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，右手輕輕將碳纖維導(dǎo)入 下夾持器內(nèi)，左手將下夾持器旋緊；按 “拉伸 ” 鍵下夾持器開始下行，試樣斷裂后下夾持器自 （碳纖維單絲拉伸曲線） 動(dòng)返回。重復(fù)此過(guò)程以完成設(shè)定次數(shù)，儀器會(huì)在試驗(yàn)過(guò)程中自動(dòng)打印 試驗(yàn)記錄。在實(shí)驗(yàn)中，如果試樣經(jīng)常斷裂在鉗口，可以考慮在鉗口包 覆一層襯 墊。需要指出的是：屬于不加預(yù)張力的拉伸，預(yù)張力夾會(huì)使 試樣未曾拉伸先斷裂，致使夾持試樣失敗。 4、結(jié)論 :從測(cè)得數(shù)據(jù)來(lái)看出了單根碳纖維的特性：斷裂強(qiáng)力比較小， 斷裂伸長(zhǎng)率很小，拉伸曲線呈線性，屈服點(diǎn)和斷裂點(diǎn)幾乎吻合，如圖 則是碳纖維單絲拉伸曲線。 26 成都 編制 15 27 投資 第五章 市場(chǎng)研究 一、市場(chǎng)規(guī)模 我國(guó)碳纖維現(xiàn)階段絕大部分依賴進(jìn)口。 2004年全國(guó)碳纖維用量 為 4000噸， 2005年用量在 5000噸，年增長(zhǎng)率在 20%以上，到 2009 年將達(dá)到 7500噸 /年，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力為 90噸年，且由 于國(guó)內(nèi)原絲質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備等原因，實(shí)際年產(chǎn)量?jī)H為 40多噸， 無(wú)論是質(zhì)量和規(guī)模與國(guó)外相比差距都很大。 我國(guó) 0世紀(jì) 60年代初， 九五 ” 以來(lái)， 品領(lǐng)域的拓展，在生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品應(yīng)用方面取得了一定的進(jìn)步。一些 高等院校，如北京化工大學(xué)、安徽大學(xué)、中山大學(xué)等也相繼開展 了 就碳纖維行業(yè)來(lái)說(shuō)，還存在著很多問(wèn) 題，如原絲品質(zhì)低 下， 型試驗(yàn)性生產(chǎn)及 造成本高昂，技術(shù)上還不具備規(guī)?；a(chǎn)水平等。 我國(guó)碳纖維的生產(chǎn)和使用尚處于起步階段 ,國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)能 力僅占世界高性能碳纖維總產(chǎn)量的 右 ,國(guó)內(nèi)用量的 90以上 靠進(jìn)口。而 瓶頸。另外 ,碳纖維長(zhǎng)期以來(lái)被視為戰(zhàn)略物資 ,發(fā)達(dá)國(guó)家一直對(duì)外實(shí)行 封鎖。因此 ,有關(guān)專家認(rèn)為 ,強(qiáng)化基礎(chǔ)研究是創(chuàng)新之本 ,是發(fā)展國(guó)內(nèi)碳 纖維工業(yè)的根本出路。 28 成都 編制 16 29 投資 二、競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì) 1、國(guó)外碳纖維形勢(shì)分析 世界碳纖維的主要生產(chǎn)商為日本的東麗、東邦人造絲、三菱人造 絲三大集團(tuán)和美國(guó)的卓爾泰克（ 迪拉（ 德車的 中日本三大集團(tuán)占世界生 產(chǎn)能力的 75%。 產(chǎn)品性能趨向于高性能化， 300作通用級(jí)炭纖維； 產(chǎn)量增加較快， 19962000增長(zhǎng) 航天航空和體 育用品用量增 加穩(wěn)定，民用工業(yè)用量增幅較大，已超過(guò)前兩者，特別是隨著大絲束 炭纖維的大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格的降低，民用工業(yè)需求增加迅猛。世界著 名的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，它們都在積極擴(kuò)展碳纖維生產(chǎn)，繼續(xù)加強(qiáng)其在 世界市場(chǎng)上的主導(dǎo)地位， 配套生產(chǎn)體制， 的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。 美國(guó)是碳纖維生產(chǎn)大國(guó)， 市場(chǎng)在美國(guó)。美國(guó) 1996年碳纖維生產(chǎn)能力約為 4500，其中卓爾泰 克（ 司 1997年在美國(guó)德克薩斯州的亞平倫城和匈亞利 的布達(dá)佩斯附近建了 5條碳纖維生產(chǎn)線， 左右，一躍成為世界上生產(chǎn)碳纖維的最大集團(tuán)之一。 目前，美國(guó)正在開發(fā)碳纖維復(fù)合材料的五大新市場(chǎng)，即清潔能源 車輛、土木建筑工程、近海油田勘探和生產(chǎn)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)大型葉片、 30 成都 編制 17 31 投資 高爾夫球桿和球拍。 力。隨著碳纖維生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和生產(chǎn)成本的下降，在增強(qiáng)木材、 械和電器零部件、 擴(kuò)大。 除日美之外，德國(guó)、英國(guó)和韓國(guó)也具有一定碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn) 能力。據(jù)預(yù)測(cè)，今后十 年世界碳纖維及復(fù)合材料需求量將穩(wěn)定高速增 長(zhǎng)。國(guó)外碳纖維及復(fù)合材料業(yè)已步入良性循環(huán)，而我國(guó)目前尚不具備 國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。 2、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家 目前， 鼓舞。下面分別對(duì)各地區(qū)的開發(fā)情況作一簡(jiǎn)介。 (1)上海地區(qū)。最近上海石化公司召開了碳纖維原絲發(fā)展研討會(huì)， 該公司準(zhǔn)備投資過(guò)億元， 真正形成工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展計(jì)劃，擬建立 400t 投資也超 億元 (包括下游產(chǎn)品 )。此外，上海市合纖所采用亞砜?jī)刹椒ㄑ兄坪托?批量生產(chǎn) 上海碳素廠也有小型碳化線及碳 纖維下游產(chǎn)品。 (2)安徽地區(qū)。 R 200t 投資過(guò)億元。 絲采用亞砜一步法，技術(shù)由國(guó)外引進(jìn)；產(chǎn)品以 12300級(jí)碳纖維 32 成都 編制 18 33 投資 為主，并準(zhǔn)備引進(jìn)成熟的預(yù)浸料生產(chǎn)線。華皖集團(tuán) (原蚌埠燈芯絨集 團(tuán)公司 )二期建設(shè)規(guī)模將使碳纖維產(chǎn)量翻一番，達(dá)到 400t a。下游產(chǎn) 品的開發(fā)也列 入發(fā)展規(guī)劃。 (3)浙江地區(qū)。中寶碳纖維責(zé)任有限公司在浙江嘉興擬建 400t a 大絲束碳纖維生產(chǎn)線，技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)，投資數(shù)億元，并配套 300萬(wàn) 項(xiàng)目國(guó)家已批準(zhǔn)， 根據(jù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)動(dòng)向及投資與回報(bào)等問(wèn)題，暫緩建立碳纖維生產(chǎn)線， 而集中力量開發(fā)預(yù)浸料等下游產(chǎn)品。同時(shí)，還成立了浙江省碳纖維工 程技術(shù)研究開發(fā)中心，全面推進(jìn)碳纖維事業(yè)。 (4)廣西地區(qū)。桂林市化纖總廠擬建 200t 品 為 312資也過(guò)億元。 (5)山 東地區(qū)。山東省已把碳纖維列入全省十大高技術(shù)產(chǎn)品開發(fā) 工程首位項(xiàng)目。 有以下幾個(gè)單位從事碳纖維及其制品的研究與生產(chǎn)， 碳纖維事業(yè)。 山東天泰碳纖維有限責(zé)任公司。 400t/纖維性能為 品以 12 計(jì) 劃 400t/ 再翻一番到 800t/a，投資超億元。技術(shù)協(xié)作單位 是山東工業(yè)大學(xué)等。同時(shí)該公司積極開發(fā)和生產(chǎn)多種下游產(chǎn)品。 青島將建立 50t/ 青島化工學(xué)院高分子 工程材料研究所 (恒晨公司 )的 介入，引起國(guó)內(nèi)同行們的極大關(guān)注。 34 山東威海光威漁具集團(tuán)有限公司主要從事釣竿生產(chǎn)， 成都 編制 19 35 投資 浸布的規(guī)格有 30余種。根據(jù)發(fā)展趨勢(shì)，有可能向上游即 和碳纖維發(fā)展。此外， 山東省東營(yíng)生產(chǎn)力促進(jìn)中心也在考慮招商引 資建立碳纖維生產(chǎn)線，認(rèn)為石油等工業(yè)是碳纖維的潛在市場(chǎng)。 (6)北京化工大學(xué)與吉化公司樹脂廠， 將依靠自己的技術(shù)建立 500t/00t/棄硝酸 法，采用亞砜一步法 技術(shù)路線生產(chǎn)原絲。目前，正在進(jìn)行中試實(shí)驗(yàn)。 (7)蘭化集團(tuán)化纖廠已有 100t/ 劃配套碳化裝置生產(chǎn)碳纖維。原絲采用 單位的晴 綸生產(chǎn)線是我國(guó)從國(guó)外首次引進(jìn)的，有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。 (8)吉林碳素廠是我國(guó)小絲束碳纖維生產(chǎn)基地，已向用戶提供 50 余噸小絲束碳纖維，為國(guó)家作出了積極貢獻(xiàn)。目前，該廠正在建立新 的小絲束碳纖維生產(chǎn)線，擴(kuò)大產(chǎn)量，以滿足市場(chǎng)需求。 (9)中科院山西煤化所研制碳纖維已有 30多 年歷史。 70年代中 期，建成我國(guó)第一條纖維中試生產(chǎn)線；在 90年代末期，又建成我國(guó) 第一條噸級(jí)粘膠基碳纖維生產(chǎn)線。 共建碳材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，研制高性能 準(zhǔn)備在揚(yáng)州 建立產(chǎn)業(yè)化基地。此外，山西榆次化纖廠是我國(guó)唯一用亞砜一步法生 產(chǎn) 前仍在生產(chǎn)。 三、行業(yè)投資的熱點(diǎn) 碳纖維的生產(chǎn)工藝短、成本構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，根據(jù)實(shí)地調(diào)研、碳 纖維相關(guān)行業(yè)資料及工藝參數(shù)， 可以大體測(cè)算出碳纖維原絲、碳纖 36 成都 編制 20 37 投資 維的生產(chǎn)成本。 根據(jù)目前丙烯腈 噸的銷售價(jià)格，我們可以大體測(cè)算出 碳纖維原絲及碳纖維的生產(chǎn)成本， 別為 噸、 18萬(wàn)元 /噸。 目前軍工級(jí)碳纖維（ 3售價(jià)為 200萬(wàn)元 /噸（這一點(diǎn)可以 從吉林東方神舟碳纖維（ *000928）持股 100%）年產(chǎn) 10噸 碳纖維， 05年實(shí)現(xiàn)銷售收入 2295萬(wàn)元進(jìn)一步得到驗(yàn)證） 維（ 12K）的售價(jià)為 55萬(wàn)元 /噸，而碳纖維的生產(chǎn)成本為 18萬(wàn)元 /噸， 如以民用碳纖維為例，其毛利為 37萬(wàn)元 /噸，即便加上 3萬(wàn)噸的營(yíng)業(yè) 費(fèi)用和 33%的所得稅率，民用碳纖維的凈利潤(rùn)也用 25萬(wàn)元 /噸，如果 考慮軍品售價(jià) 200萬(wàn)元 /噸和 33%的所得稅減免，則其噸碳纖維的凈 利將會(huì)達(dá)到 170萬(wàn)元 /噸。由于巨額利潤(rùn)的驅(qū)使，將會(huì)導(dǎo)至碳纖維的 快速增長(zhǎng)。且碳纖維產(chǎn)業(yè)是由原絲（ 產(chǎn)再到預(yù)浸料再到具體 的終端產(chǎn)家這么一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。每一級(jí)的深加工都有高幅度