經歷長時期滯緩階段之后，中國碳纖維產業(yè)邁入了快速發(fā)展的第二個階段。隨著新能源汽車及其他現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，“黑色黃金”迎來發(fā)展風口。
作為一種新興材料，碳纖維具有強度高、重量輕、耐高溫、抗蠕變、抗震、可設計性強等優(yōu)越的性能，然而居高不下的原料成本及制造成本阻礙了下游應用行業(yè)的發(fā)展進程。
“目前看不出有井噴式發(fā)展趨勢。其原因主要是碳纖維‘貴’，除非其所用原料大幅降價，或出現(xiàn)革命性的新工藝和新技術，而目前現(xiàn)實是原料不斷漲價，也未看到嶄新技術出現(xiàn)的苗頭。由于丙 烯腈價格在不斷上漲，碳纖維成本也隨之上升，制約了碳纖維復合材料的大面積使用?！币晃徊辉妇呙臉I(yè)內人士分析稱。
目前碳纖維整個產業(yè)鏈存在的普遍現(xiàn)象是：對于碳纖維生產企業(yè)來說，生產成本高，對于應用企業(yè)來說，應用成本高。
3月底，國內碳纖維生產企業(yè)不約而同上調價格，該消息再次引發(fā)“碳纖維價格高”的感慨。
國內巨頭再掀漲價潮
3月底，碳纖維生產企業(yè)的漲價集中爆發(fā)。
由于日本東麗碳纖維漲價發(fā)酵，加之國內環(huán)保壓力增大，丙 烯腈、燃料煤等生產要素價格大幅上升，導致國內碳纖維生產成本不斷上升。
日前，中復神鷹、江蘇恒神、吉林方大江城碳纖維均對碳纖維價格進行上調。
近日，中復神鷹發(fā)調價函稱，因為受環(huán)保投入和用工成本持續(xù)增加的影響，使得公司生產成本大幅提高。公司決定自4月1日起，將所有型號碳纖維產品價格在原有基礎上進行上調10%。
江蘇恒神在漲價通知函中提到，鑒于近期碳纖維、織物、預浸料產品主輔原材料價格、運輸成本不斷上漲的影響，公司決定于3月28日對碳纖維在原有基礎上進行上調。4月8日將織物、預浸料產品價格上調。
吉林方大江城碳纖維有限公司發(fā)調價函稱，隨著環(huán)保投入的不斷加大，以及原材料、包裝材料、運輸?shù)荣M用大幅上漲，導致生產成本不斷上升。因而公司決定，自2018年4月1日起，所有型號產品價格比招一季度上調10%。
多名業(yè)內人士對新材料在線?表示：“環(huán)保政策仍在持續(xù)加碼，原材料、用工成本也在持續(xù)上升，預計未來幾個月碳纖維價格還會迎來一波漲價潮?！?
原材料之困
碳纖維價格為何如此之高?
復合材料專家、中國工程院院士杜善義等業(yè)內專家在接受新材料在線?采訪時表示，因為生產成本高、技術要求高、國外技術的壟斷、供需兩側失衡等問題的存在，國內碳纖維的成本高于國外。
據(jù)山東省碳纖維工程技術研究中心副主任朱波介紹，PAN基碳纖維占全部碳纖維市場規(guī)模90%以上。PAN基碳纖維生產成本主要包括PAN原絲生產成本和碳纖維生產成本兩大部分。PAN原絲是生產碳纖維的關鍵之一。原絲要求高純化、高強化、致密化、均質化。但國產碳原絲的質量很難過關。
“由于國產碳原絲在生產過程中大部分采用民用腈綸原液，雜質含量較高，在生產過程中易產生毛絲纏結，甚至發(fā)生斷絲，造成碳纖維性能不穩(wěn)定，離散系數(shù)較大。目前國產原絲在純度、強度以及均質化方面與國外相比存在較大差距，大大制約了國產碳纖維的產品質量?！敝茄凶稍兎治鰣蟾娣Q。
江蘇恒神纖維材料有限公司技術顧問沈真表示指出，PAN基原絲是生產碳纖維的關鍵之一，原絲不僅影響碳纖維的質量，而且影響其產量和生產成本。
通常，碳纖維成本比例中，原絲占51%左右，質量好的PAN原絲，用2.2公斤左右的原絲可生產出1公斤碳纖維;而質量差的原絲，生產1公斤碳纖維則需2.5公斤原絲，因而使用質量差的原絲必然增加碳纖維的生產成本。
此外，碳纖維生產過程對技術要求高。目前碳纖維核心技術環(huán)節(jié)只有幾家少數(shù)廠商擁有，包括PAN原絲生產中的聚合、噴絲、牽引幾個步驟以及碳化過程中的低溫碳化、高溫碳化兩個環(huán)節(jié)。
如何跨過高成本這道坎？
如何才能讓昂貴的“黑色黃金”在價格上變得親民?
“關鍵的莫過于規(guī)模效益與工藝革新?！苯K澳盛科技技術總監(jiān)嚴兵告訴新材料在線?，通過規(guī)?；瘉斫档凸操M用和原料采購成本，同時革新工藝。
嚴兵介紹稱，當前國內碳纖維企業(yè)有嘗試使用低成本方案，如使用木質素纖維、工業(yè)腈綸、甚至有用聚乙烯纖維(這個結構好紡絲，但成碳性不夠)等新的纖維。但這些還處于實驗階段，離工業(yè)化還有一定距離，究竟哪一個可以有效，還有待驗證。
國際上碳纖維行業(yè)有一句流行的話：從原材料到碳纖維，價格從1變到3，把碳纖維加工成復合材料，價格可從3變到10。
“這句話表達了兩層含義：從碳纖維到復合材料，增加的附加值更多;碳纖維在復合材料中的成本是約20%-30%。”業(yè)內專家申屠年提出，所謂低成本高性能復合材料不是指的低成本，必須要強調高性能價格比，而且要強調系統(tǒng)下的比較成本優(yōu)勢，比如汽車用碳纖維復合材料，不光要計算其零部件本身的成本，更要計算組合安裝成本以及節(jié)能減排和綠色環(huán)保效應帶來的綜合效益。否則，只計算零部件的成本，高性能復合材料肯定比傳統(tǒng)或常規(guī)的復合材料高出很多。
在工程院院士杜善義看來，如果越來越多的碳纖維民營企業(yè)可以自己設計、制造裝備，就能大幅促使碳纖維生產成本的降低。
“通過技術的改進、碳纖維用量的增加和生產工藝的提高，碳纖維的性能會越來越好，它的成本會越來越低，這一點是不用擔心的?！倍派屏x說。
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