碳纤维编者按：碳纤维是制造各类先进复合材料的重要原料和基础，近年来，受我国市场需求增长、西方对我国的封锁、市场供应量不足等因素影响，碳纤维产业发展引起了我国政府、科研单位、产业界、企业界、资本市场的高度关注和强烈兴趣，大量资本逐步涌入、各地纷纷投资建厂，产业热潮兴起。

目前，在政府支持及各界努力下，国内碳纤维产业已经形成一定的产业基础，碳纤维技术研究有序开展，并取得了不俗的成绩。

然而，碳纤维优异的性能背后是复杂的制造工艺和高额的制造成本，受各方面因素制约，国内大多数的碳纤维企业尚处投入期，盈利状况不佳，质量偏低，成本甚至高于国外厂商市场售价。

因此，进一步开展技术研究，提高质量、降低成本仍然是碳纤维产业发展的重中之重。

与此同时，随着建筑补强、风力发电、深井采油、电力输送、压力容器、高速交通等高新技术领域的深入发展，碳纤维在工业领域的市场份额也在逐步扩大，同时带动碳纤维原料和下游产品相关配套材料的发展，如何与上、下游产业协同发展等问题也逐步浮出水面。

如何在产业发展初期,正确认知产业现状、促进产业良性发展，成为企业和政府普遍关注的问题。

就碳纤维质量分析、下游需求、产业发展路径、进出口贸易状况、全球发展形势等核心问题，本刊特邀活跃在碳纤维产业界的专家从不同侧面发表观点，以期为政府有关部门制定相关产业政策建言献策，为关心和关注国产碳纤维发展的各界人士提供有效参考。

由于文章总量较多，专题将分期刊登，敬请关注。

新材料产业NO.9 20105新材料—战略性新兴产业系列报道国产碳纤维质量状况分析及对策建议高性能碳纤维支撑了我国第一代先进复合材料在工业装备及武器上的大规模应用，也将成为我国下一代先进复合材料的首选增强材料。

随着先进复合材料在风电、输电、采油等能源领域，汽车、高速轨道列车等交通运输领域，建筑补强、桥梁建设等民生领域的发展，也对高性能碳纤维增强复合材料提出了迫切需求，促进了我国碳纤维研发与产业化建设的高速发展。

一、高性能碳纤维国产化取得显著进展“九五”期间，在国家计划项目的引导下，我国重新确立了二甲基亚砜湿法纺丝工艺制备聚丙烯腈碳纤维原丝的技术路线，突破了制备具有圆形截面原丝的技术，奠定了二甲基亚砜国产碳纤维原丝技术的发展方向，在“十五”、“十一五”国家“863”计划和有关部委相关计划的支持下，高性能碳纤维国产化工作取得了突破性进展，国产T300级碳纤维已形成小试、中试和产业化较为完整的体系，千吨级产业化生产线投入运行，万吨级产能正在形成，国产化产品陆续进入市场。

相关研究单位和生产企业基于国产碳纤维的应用研究积极跟进，成果显著，初步实现了国产高性能碳纤维从无到有的跨越，进入到研发、生产、应用同步发展的阶段。

“十一五”期间，国产T700级碳纤维实现了10吨级中试，并形成了基于干湿法纺丝工艺的低成本化和基于湿法纺丝工艺的具有良好纤维表面形貌的两种高性能T700级碳纤维制备技术；更高性能的国产碳纤维制备实现了关键技术突破。

国产碳纤维产业化建设不断推进，应用领域不断拓展，已基本形成了以复合材料研制生产单位为牵引、科研院所为技术研发主体、多种经济体制下的产业化基地等元素组成的国产■ 文/徐华 北京化工大学 国家碳纤维工程技术研究中心徐华 北京化工大学材料科学与工程学院副院长、教授、博士生导师，国家碳纤维工程技术研究中心主任，碳纤维及功能高分子教育部重点实验室副主任；中国复合材料学会理事，中国化工学会特种化工专业委员会副理事长。

从事高性能P A N基碳纤维制备科学技术研究20余年。

Advanced Materials Industry6碳纤维高性能碳纤维研发、生产和应用体系，碳纤维复合材料的应用领域从传统的体育休闲逐步拓展到能源、建筑、交通运输、医疗等领域，显示出国产碳纤维应用市场的巨大潜力。

二、国产碳纤维存在的主要问题受技术基础积累和关联行业水平等因素的影响，我国高性能碳纤维技术，特别是工程化技术尚存在许多亟待解决的问题，国产化产品存在毛丝较多、纤维脆性较大等典型问题。

而且，由于对碳纤维径向微结构、表面物理化学结构缺少合理的控制，使得碳纤维的细微结构与复合材料应用要求存在距离，影响碳纤维在某些领域的使用效果和服役寿命，导致国产碳纤维的“使用性能”较差，难以完全满足日益提速的碳纤维复合材料应用市场的需求。

1.原丝制备缺乏自主创新技术作为产业化主流技术的二甲基亚砜湿法原丝制备工艺，借鉴和模仿成为主要手段，早期普遍采用了连续式聚合工艺，由于全混式工艺固有的弊病，逐渐被间歇式聚合工艺所取代，但无论是连续式工艺还是间歇式工艺，不仅聚合物组成结构和纺丝溶液组成结构基本雷同，聚合反应工艺也基本一样；纺丝工艺流程相互间没有实质性差异，虽然为了避免雷同而对流程进行了一些调整，但核心工艺仍缺乏自主创新性，由工艺带来的固有缺陷普遍存在，给原丝质量和运行成本控制等方面带来了困难。

2.碳纤维生产质量可控性不高在预氧化碳化阶段，碳纤维生产普遍存在单线产能偏小、工位效应明显、产品质量的时空随机性突出等问题，在现行的产品性能表征规范下，导致产品合格率失去了实际意义。

在专用装备上，引进与仿制成为主流，缺乏针对具体原丝产品的预氧化碳化生产线，使得碳纤维综合指标协调与可控性不高。

3.碳纤维生产的装备能力与工艺需求尚有差距受装备设计技术、制造技术和材料技术的制约，我国碳纤维生产专用装备的制造水平相对较低，间歇式溶液聚合的大容量反应器、高效脱单脱泡器、可产业化规模的蒸汽牵伸器等原丝设备尚不能满足大规模产业化建设的需要；国产化预氧化炉采用了国际上流行的几种循环风模式，但仅停留在被动借鉴设计制造和使用层面上，尚缺乏根据自身原丝特点而开展的装备特征筛选和优化工作，装备的节能化理念与技术更处于初级阶段；精密收丝机基本依赖进口，国产化设备尚难以替代。

装备的落后将成为碳纤维产业化发展的极大隐患。

三、提高国产碳纤维质量的措施建议1.进一步提高对碳纤维制备技术的科学认知水平高性能碳纤维制备具有高科技、长流程的特点，要求碳纤维从业人员要切实融会技术研发与工程实践的科学内涵，从认识碳纤维，提高到解碳纤维，最终达到懂碳纤维，使国产碳纤维发展建立在技术精细化、工程合理化的基础上。

但与之相比，我国高层次的碳纤维技术与工程研究人员严重缺乏，碳纤维技术研制力量与工程化基地又大都相对分离，更加重了技术人才的不足，这也是目前我国碳纤维从业单位大都缺乏真正自主技术的根源。

国家和碳纤维从业单位应切实重视碳纤维专业人才的培养，特别是要加快培养懂技术、懂工程、对碳纤维材料的产学研用有科学认知能力的总工级人才。

在现阶段，要以积极的态度和正确的技术观，广泛吸纳国内的智力资源，最大程度降低或消除无谓的封锁与保密对技术力量的影响。

2.加强质量监控措施与技术方法的建立国产碳纤维质量的提高，还需要加强对纺丝液组成结构、成纤性能、原丝结构等重点环节的质量控制与表征技术研究，使过程质量控制手段不再缺失；建立原丝质量的科学评价体系，加深对碳纤维性能指标的科学认知，从一味追求碳纤维性能指标“高”，提升到追求性能指标“稳”，最终实现对碳纤维性能的可控。

3.重视原丝及碳纤维工艺集成的系统性与衔接性从国家整体层面上，我国已形成了碳纤维制备技术研发、中试工程化平台和产业化基地的格局，但各环节处于相对分离状态，碳纤维工程化技术平台建设项目要么是工程力量欠缺的科研院所，要么是研发力量相对薄弱的企业，缺少具备绝对控制能力的主角。

在工程化产业化建设中，尚需依靠一定的项目牵引才能实现产学研的结合，难以形成密切的利益责任共同体；有的企业在产业化建设中，技术主要以借鉴和模仿为主要来源，这些状况都将影响碳纤维国产化的健康发展，因此，应以科学的态度借鉴别人的技术，科学继承与创新发展并举。

工艺技术雷同将对行业发展带来极大隐患，需要建立真正的自主技术体系，并使其成为企业发展和行业进步的源动力。

要充分认识到碳纤维制备是一项系统工程，制备技术的提升不是在研新材料产业NO.9 20107Advanced Materials Industry8新材料—战略性新兴产业系列报道发或采用某一所谓的更好单元技术中实现的，而是在不断消除相对较差的单元技术过程中得到发展。

4.重视国产碳纤维自主品牌体系的建立国产碳纤维已具备了建立自主品牌体系的基本技术条件，产品性能的多元化是建立自主品牌体系的基础。

要在合理技术支撑、产品质量可控基础上，实施个性化碳纤维材料制备，逐步建立具有我国自主特色的产品体系，满足复杂的市场需要。

要避免个性化材料制备幌子下的低水平技术，杜绝由“纤维表、截面结构不规范、性能离散大”等低水平技术引起的产品“多元化”现象。

5.关注纤维制备成本的科学含义国产碳纤维产业化正处于起步阶段，实际产量与建设产能之间存在一定差异当属正常现象，制备成本偏高也属正常。

但是业界需要正视的是，实际产量与建设产能之间的差异太大时，所体现的实际是一个技术成熟度的问题；制备成本过高，也隐含着制备技术的不合理。

在目前普遍存在的实际产量严重小于建设产能的情况下，制定或宣传产品合格率是毫无意义的。

同时，更应该透过成本看技术，从技术深层次角度看待成本问题，只有这样才能从根本上解决国产碳纤维的质量和成本问题，提升国产碳纤维产业的竞争力，改善生存环境。

6.制定和落实国家级产品标准碳纤维作为复合材料的主要原材料，其质量将严重影响复合材料的设计、制备及其服役性能，因此，在碳纤维产业化建设中，规范碳纤维产品性能尤为重要。

目前我国碳纤维产品标准的制定工作已经开始，需要根据中国的实际情况，科学借鉴国际碳纤维产品特征，建立与我国碳纤维产业技术水平和复合材料应用技术相适应的国家级碳纤维产品标准。

四、结语随着国产碳纤维产业化建设发展，国产碳纤维产品将陆续进入到应用领域，国产碳纤维产业能否持续健康发展，除了需要国家政策的扶植外，更重要的是需要行业内部自身的技术进步与技术创新。

通过近10年的努力，国产碳纤维工程化产业化建设取得了显著进展，国产高性能碳纤维已从解决有无问题转向了进一步提升质量、提高竞争力的新时期，产学研用机制的建立显得更加需要，用不断提升的技术水平为国产碳纤维产业化健康发展保驾护航，在技术、人才、产品、应用的良性循环中获得更好更快的发展。

10.3969/j.issn.1008-892X.2010.09.002国产碳纤维质量状况分析及对策建议作者：徐樑华作者单位：国家碳纤维工程技术研究中心,北京化工大学刊名：新材料产业英文刊名：ADVANCED MATERIALS INDUSTRY年，卷(期)：2010(9)被引用次数：2次本文读者也读过(10条)1.周宏中国碳纤维产业从幼小走向新兴的路径初探[期刊论文]-新材料产业2010(9)2.赵稼祥世界PAN基碳纤维的生产与需求以及对发展我国碳纤维的启示[期刊论文]-新材料产业2010(9)3.冯志海关于我国高性能碳纤维需求和发展的几点想法[期刊论文]-新材料产业2010(9)4.方巍碳纤维国内外市场和贸易状况分析及预测[期刊论文]-新材料产业2010(9)5.朱波PAN基碳纤维制备成本构成分析及其控制探讨[期刊论文]-新材料产业2010(9)6.罗益锋全球碳纤维新形势、对策与未来发展[期刊论文]-新材料产业2010(9)7.饶兴鹤全球碳纤维应用需求迅速增长[期刊论文]-国外塑料2008,26(12)8.吴历斌.吴粮华.高相东.WU LI-bin.WU Liang-hua.GAO Xiang-dong PAN-CF的技术发展及应用(2)[期刊论文]-高科技纤维与应用2010,35(2)9.曹永友.李青青.王强碳纤维增强复合材料在汽车上应用的新进展[期刊论文]-汽车工艺与材料2008(10)10.钱伯章世界碳纤维市场继续加快发展[期刊论文]-合成纤维2009,38(9)引证文献(2条)1.刘卫卫.张双琨.成煜民.程润.周游.金日光干燥致密化对通用碳纤维用PAN原丝力学性能升级的考察[期刊论文]-化工新型材料 2013(1)2.尹小勇.孙宝文对我国碳纤维产业发展的几点建议[期刊论文]-石油规划设计 2011(4)本文链接：/Periodical_xclcy201009002.aspx。