为聚焦国家重大发展战略,提升产业链自主可控能力,拓展纺织装备应用领域,4月1日下午,高性能碳纤维及复合材料技术装备研讨会在浙江绍兴举行。会议吸引了百余位行业专家、企业代表和科研机构负责人等共同探讨碳纤维产业链技术装备的高质量发展路径。
领导致辞,展望未来
中国纺织工业联合会副会长、中国国际贸易促进委员会纺织行业分会会长徐迎新表示,我国高性能纤维产业取得重大突破,2024年碳纤维总产能达14万吨,占全球三分之一,T800-T1100级高端产品实现规模化生产。2024年出口量预计达1.5万吨,同比增长120%,国际竞争力显著增强。成套装备自主化实现标志性进展,有力支撑航空航天等战略产业发展。
徐迎新也针对高性能纤维发展所面临的挑战提出了五大高质量发展举措:其一,突破核心技术:加大关键要素投入,强化自主创新,抢占标准话语权;其二,提升装备效能:应用智能制造和先进材料,提高运行稳定性与产品一致性;其三,深化协同创新:加强产学研融合与跨产业链协作,加速科研成果转化;其四,培育专业人才:依托重大科技项目,培养复合型、应用型人才;其五,扩大国际合作:整合国际优质资源,推动高质量跨国合作。
浙江精工集成科技股份有限公司董事长孙国君在致辞中表示,精工科技深耕碳纤维领域十余年,成功构建从装备研发到应用的全产业链体系。公司自主研发的5000吨级碳纤维装备实现高端化、智能化,填补国内空白并达到国际领先水平,打破国外技术垄断。
孙国君表示,精工科技牵头组建了浙江省高性能碳纤维装备复合材料制造业创新中心,通过关键共性技术攻关、成果转化和人才培养,为行业发展提供强劲动力。企业还加速国际化布局,建立海外服务中心和公司,拓展航空航天、国防军工等高端市场,提升国产装备国际竞争力。他希望未来全行业协同创新,共享成果,共同开拓国际市场,推动中国碳纤维产业迈向高质量发展新阶段。
主旨报告,引领趋势
中国科学院院士、东华大学先进纤维材料全国重点实验室主任朱美芳在《结构功能一体化碳维研发与应用》主题报告中指出,碳纤维作为国家战略材料,其发展水平直接关系国家核心竞争力。我国已建成全球最完整的高性能纤维产业体系,三大高性能纤维产业规模位居世界前列。
朱美芳强调,碳纤维产业正面临重大发展机遇:在应用领域方面,预计2025年风电叶片需求达3万吨,C919大飞机碳纤维用量占比11.5%,下一代CR929机型将提升至50%;在新兴领域方面,人形机器人、商业航天和低空经济将成为重要增长点。她提出“结构功能一体化”发展方向,建议通过ESG理念、智能化制造推动碳纤维向多功能复合材料升级,为新材料产业高质量发展提供支撑。
北京化工大学教授徐樑华在《国产高性能碳纤维发展现状及下一阶段规划建议》的报告中指出,我国已建立起全球最大的聚丙烯腈基碳纤维产业体系,2019~2023年间,产能增长达5.16倍,2023~2024年间,产能新增1.2万吨。虽然装备国产化问题已基本解决,但产业仍面临工艺同质化、产能释放率不足、低质低价竞争等突出问题。
徐樑华强调,当前影响国产碳纤维市场化应用的核心问题已从价格转向质量。他提出“提质增效”的发展方向,重点关注毛丝量、可展宽性、耐磨性等新增质量要素,建议以装备升级为抓手,推动产业从“提速提产”向“提质增效”转型。他特别指出,碳纤维产业需要建立以装备设计单位为龙头的牵引式研发模式,通过标准体系建设和新技术研发,解决产品“好用”问题,真正实现从“卖出去”到“用出去”的转变。
新品发布,展示实力
现场,浙江精工集成科技股份有限公司最新研发的年产5000吨高性能碳纤维生产线正式发布。据该公司总裁李爱军介绍,该生产线采用17套完全国产化的核心设备,集成超过35万个精密零部件,碳化速率提升至22米/分钟,较2016年产线水平提升了275%。生产线创新性地实现了“三升三降”技术指标:智能化水平提升25%~35%,单线产能提升58%,投资回报率提升41%;同时人力成本降低20%,吨能耗下降19.9%,投资回收周期缩短29%。该生产线具备T300-T1000全系列碳纤维生产能力,并预留了未来技术升级空间。
会议现场举办了“浙江省高性能碳纤维装备及复合材料制造业创新中心”揭牌仪式。
专题报告,深入探讨
浙江精工集成科技股份有限公司首席专家兼碳纤维研究院院长傅建根在碳纤维全链高端装备开发与应用相关报告中介绍了碳纤维产业发展与挑战。他提到,当前大丝束T300/T700级碳纤维实现量产,高模/高强T800、T1000、M40J国产碳纤维制备实现重大突破,碳纤维复材应用需求爆发。政策驱动之下,碳纤维技术不断突破,国产替代加速绿色转型,产业链由自主迈向全球引领。但原丝质量CV值有待提高、原丝高端装备依赖进口、碳化线智能水平及石墨化炉稳定性有待提高,复材加工工艺及装备相对落后仍是碳纤维工艺及装备的核心痛点。如何通过高端装备创新实现全产业链降本增效成为碳纤维行业重大课题。作为国内碳纤维装备领军企业,精工科技肩负着推动全链高端装备发展的使命,在原丝装备、碳化装备、复材装备等方面进行了全产业链技术突破。未来将探索微波氧化技术、自动化巡检+自动接丝等工艺及技术的研究与应用。
浙江精工集成科技股份有限公司碳纤维研究院执行院长王伟从碳纤维原丝、碳纤维碳丝、碳纤维复材、复材生产配套布局等四方面对就碳纤维复材制品开发与应用进行了介绍。通过对高压气瓶缠绕制造、高压气瓶湿法缠绕、储气瓶缠绕等产品案例介绍展示了精工碳纤维复材制品的广阔前景。
中航复合材料有限责任公司主任毕红艳分享了民机复合材料的发展现状,涵盖应用、历程、技术和趋势。她表示复合材料从内饰件逐步扩展到主承力结构,显著提升民机的安全性、舒适性、环保性和经济性,从依赖进口迈向自主研发。未来此方向发展主要包括:实现材料与装备的自主可控,推进轻量化与多功能的高性能化,探索数字孪生和AI优化的智能化制造,以及完善适航认证的标准体系。
浙江大学机械工程学院研究员、杭州艾美依航空制造装备有限公司创新研究院院长曲巍崴在《面向高性能复合材料构件制造的材料需求及设备研制》报告中,从热固性/热塑性碳纤维复合材料的高端应用、面向高性能制造的复合材料需求分析、复合材料构件制造技术及工艺设备研制、国产自动铺放设备的工程应用等方面进行了分享。
新创碳谷集团有限公司复材研发中心主任汤娟分享了公司在材料与装备体系、应用案例等方面的进展。在材料与装备体系上,公司依托碳纤维技术优势,开发出的T300-T800级预浸料生产线,可满足风电、轨道、航空等高性能需求。在方案设计方面,团队提供成本导向的整机系统设计,具备机械、轨道等领域结构强度校核经验,并通过仿真分析缩短周期、降低成本风险。此外,公司提供全流程测试验证服务,覆盖研发至量产,拥有“材料-设计-验证”一体化能力。