碳纤维及复合材料发展情况蔡金刚ppt课件

1、 碳纤维及复合资料开展情况蔡金刚蔡金刚 中国复合资料工业协会中国复合资料工业协会碳纤维复合资料专业委员会碳纤维复合资料专业委员会哈尔滨玻璃钢研讨院哈尔滨玻璃钢研讨院 2021年年11月月 内容提要内容提要全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况1 我国碳纤维及复合资料开展情况我国碳纤维及复合资料开展情况223 碳纤维复合资料在各领域运用碳纤维复合资料在各领域运用3全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况Toray Toho Mitsubishi Rayon HexcelCytec Zoltek Aksa SGL 台塑集团 全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况 碳纤维厂家的地理分

2、布碳纤维厂家的地理分布全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况设计产能（吨）设计产能（吨）20092010201120122013 小丝束小丝束 1K/3K/6K/12K/24K东丽集团东丽集团1760017600176001890020800东邦特耐克丝公司东邦特耐克丝公司1350013500135001350013500三菱人造丝公司三菱人造丝公司 7400 7400 7400 7400 7400台塑集团台塑集团 6150 7450 8750 8750 8750赫氏公司赫氏公司 4750 4750 5500 7000 7000氰特工程材料公司氰特工程材料公司 2000 3000 300

3、0 4000 4000土耳其土耳其Aksa公司公司 750 1500 3500 3500 3500印度印度Kemrock公司公司 00 400 1000 2000产能合计产能合计5215057650601006780071000产量系数产量系数0.73650540335601006780071000世界主要消费厂家产能情况聚丙烯腈基碳纤维世界主要消费厂家产能情况聚丙烯腈基碳纤维 全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况设计产能（吨）设计产能（吨）20092010201120122013 大丝束大丝束24K/48K/50K/60K/80K/320K及以上及以上卓尔泰克集团卓尔泰克集团1300

4、013000130001300013000德国德国SGL集团集团60006000600075009000三菱人造丝公司三菱人造丝公司700700270027002700东丽集团东丽集团300300300300300产能合计产能合计2000020000220002350025000产量系数产量系数0.71800018000198002115022500世界碳纤维主要消费厂家的产能情况聚丙烯腈基碳纤维世界碳纤维主要消费厂家的产能情况聚丙烯腈基碳纤维 全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况设计产能（吨）设计产能（吨）20092010201120122013日本石墨纤维日本石墨纤维公司公司 02

5、450245040504050三菱塑料三菱塑料10001250125012501250美国氰特美国氰特400400400400400产能合计产能合计15801830183018901890世界碳纤维主要消费厂家产能情况沥青基碳纤维世界碳纤维主要消费厂家产能情况沥青基碳纤维全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况 2021年全球碳纤维产能8万吨小丝束55950吨+大丝束24050吨全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况 世界各顶级碳纤维制造商扩产方案世界各顶级碳纤维制造商扩产方案 未来未来3-5年内扩产年内扩产78% 总投资达总投资达13亿美圆亿美圆全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业

6、开展情况 1995年 1.45万吨 2005年 2.1万吨 2021年 达4万吨2021年需求将超7.5吨2020年需求将达11万吨 全球碳纤维需求全球碳纤维需求全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况重点运用领域重点运用领域重点细分运用领域重点细分运用领域全球碳纤维产业开展情况全球碳纤维产业开展情况我国碳纤维及复合资料开展情况我国碳纤维及复合资料开展情况我国碳纤维开展情况我国碳纤维复合资料开展情况 我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况 近年来，碳纤维作为战略性新兴产业中的一种重要产品，遭到人们越来越多的关注。 吸引了越来越多的国内企业不惜重金投资、大手笔进入该领域。我国碳纤维开展情况我国

7、碳纤维开展情况 碳纤维投资碳纤维投资n2021年，中钢集团在吉林市成立江城碳纤维，投资新建年，中钢集团在吉林市成立江城碳纤维，投资新建2000吨碳纤维消费线及吨碳纤维消费线及制品加工线；制品加工线；n2021年，吉林市吉研高科技纤维投资建立年，吉林市吉研高科技纤维投资建立500吨碳化消费线；吨碳化消费线；n2021年，总投资达年，总投资达30亿元的碳纤维工程正式落户康平县，方案亿元的碳纤维工程正式落户康平县，方案5年内建成年产年内建成年产1.25万吨聚丙烯腈碳纤维原丝工程、年产万吨聚丙烯腈碳纤维原丝工程、年产5000吨吨PAN碳纤维工程、年产碳纤维工程、年产360万万预浸料消费基地。投资预浸料

8、消费基地。投资3.27亿元的碳纤维工程一期土建工程已根本完成，亿元的碳纤维工程一期土建工程已根本完成，2021年初开场试消费。年初开场试消费。n2021年，石油吉林石化公司和吉林化纤集团分别启动年，石油吉林石化公司和吉林化纤集团分别启动1000吨、吨、5000吨规模的吨规模的碳纤维原丝消费工程。碳纤维原丝消费工程。n 我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况 碳纤维投资碳纤维投资n2021年年3月份，总投资月份，总投资51亿元的碳纤维复合资料产业化工程在三河市燕郊开发区亿元的碳纤维复合资料产业化工程在三河市燕郊开发区开工建立，建成后年产碳纤维原丝开工建立，建成后年产碳纤维原丝1万吨、碳纤维复合资料

9、万吨、碳纤维复合资料3000吨。吨。n 2007年年8月成立江苏恒神纤维资料，已投入月成立江苏恒神纤维资料，已投入18亿元，现有年产聚丙烯腈碳纤维亿元，现有年产聚丙烯腈碳纤维3000吨、碳纤维织物吨、碳纤维织物1000万万 、碳纤维预浸料、碳纤维预浸料100万和各种复合资料制品的万和各种复合资料制品的消费才干，估计到消费才干，估计到“十二五末期总投资将达十二五末期总投资将达50亿元。亿元。n2021年，中复神鹰碳纤维公司经过碳纤维及关键设备研发工程的国家级鉴定，年，中复神鹰碳纤维公司经过碳纤维及关键设备研发工程的国家级鉴定，标志着我国胜利实现碳纤维国产化和产业化，建成国内首台套规模最大、技术成

10、标志着我国胜利实现碳纤维国产化和产业化，建成国内首台套规模最大、技术成熟的千吨级消费线。熟的千吨级消费线。我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况 碳纤维投资碳纤维投资 新万兴碳纤维复合资料工程总投资新万兴碳纤维复合资料工程总投资12亿元。亿元。 一期投资一期投资5.6亿元，亿元，为高性能碳纤维预浸料工程，二期为碳纤维复合资料制品消费工程。为高性能碳纤维预浸料工程，二期为碳纤维复合资料制品消费工程。 工程于工程于2021年年3月开工，目前已完成一期工程建立。将构成年产月开工，目前已完成一期工程建立。将构成年产1000万平方米高性能碳纤维预浸料和年产万平方米高性能碳纤维预浸料和年产500吨碳纤维复合

11、资料制品吨碳纤维复合资料制品的消费才干，该工程从瑞士、德国等引进国际先进设备。预浸料幅宽的消费才干，该工程从瑞士、德国等引进国际先进设备。预浸料幅宽1600毫米。毫米。我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况国内碳纤维消费厂家分布国内碳纤维消费厂家分布我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况国内各碳纤维企业产能情况国内各碳纤维企业产能情况我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况纺丝消费线纺丝消费线碳化消费线碳化消费线我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况a) 碳纤维规格：1K、3K、6K、12K聚丙烯腈原丝碳纤维(1K、3K、6K)碳纤维(12K)国产碳纤维及织物产品规格、种类国产碳纤维及织物产品规格、种类

12、我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况b)碳纤维织物组织构造：单向、平纹、斜纹、缎纹、混编等多轴向：0、90、45我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况CCF 威海拓展威海拓展MC/ZT 煤化所煤化所-扬州、常州扬州、常州JH 吉林石化吉林石化ST 中复神鹰中复神鹰HF10 恒恒 神神JY 吉研高科吉研高科KB 西安康本西安康本HZ-CF 沈阳中恒沈阳中恒 我国各企业碳纤维产品牌号型号我国各企业碳纤维产品牌号型号我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况n碳纤维产品系列化消费程度低碳纤维产品系列化消费程度低n产品种类、规格少，构造单调，满足不了用户需求产品种类、规格少，构造单调，满足不了用户需求n消费运

13、营不能顺应市场消费运营不能顺应市场“多种类、小批量、快设计、快多种类、小批量、快设计、快周转、供货急的要求周转、供货急的要求碳纤维企业存在的问题碳纤维企业存在的问题我国碳纤维开展情况我国碳纤维开展情况nT300级级n 各厂家根本都能实现力学性能目的，存在稳定性及本钱各厂家根本都能实现力学性能目的，存在稳定性及本钱问题问题nT700、T800级级n 国内多个厂家都在进展产品研讨，有少量的废品，但国内多个厂家都在进展产品研讨，有少量的废品，但性能稳定性以及废品率使得其还难以大规模运用性能稳定性以及废品率使得其还难以大规模运用nT1000、M55J级级n 攻关工程攻关工程国内各企业碳纤维性能进展情况

14、国内各企业碳纤维性能进展情况我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况 我国各类碳纤维复合资料制品的消费厂家已有百余家。其中大多是消费体育休闲用品，从事航空航天等高端碳纤维复合资料研制、消费单位十余家，从事研讨碳纤维及复合资料的大专院校、科研单位有数十家。我国碳纤维复合资料曾经具有了一定的研讨和运用程度，构成了一支从设计、资料到制造配套的研发队伍。我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况 a)搓管机、多工位二轴缠绕机和编织机等碳纤维复合资料成型工艺配备碳纤维复合资料成型工艺配备我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况b)高端多轴纤维缠绕机、自动铺带机和真空袋、

15、热压罐高端多轴纤维缠绕机、自动铺带机和真空袋、热压罐 碳纤维复合资料成型工艺配备碳纤维复合资料成型工艺配备我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况c)多轴缠绕机、拉挤机、多轴缠绕机、拉挤机、RTM工艺配备、模压机、真空导入工艺配备等工艺配备、模压机、真空导入工艺配备等碳纤维复合资料成型工艺配备碳纤维复合资料成型工艺配备我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况 目前我国碳纤维复合资料配备制造厂家只需几家，国内碳纤维复合资料高端制造配备自动铺带机、纤维铺放机、六轴缠绕机等受控于西方兴隆国家。碳纤维复合资料成型工艺配备碳纤维复合资料成型工艺配备我国碳纤维复合资料开展情况我国碳

16、纤维复合资料开展情况70年代年代 采用溶剂法制备预浸料采用溶剂法制备预浸料 80年代 从国外引进热熔机，开展热熔预浸工艺研讨 90年代 国内自行研制了宽度1270mm的热熔预浸机和 830mm直接热熔法窄带预浸机。 近10年 掌握了热熔预浸机的制造技术，热熔预浸工艺蓬勃发 展。在此期间，中国成为世界碳纤维复合资料体育休 闲用品的消费基地，对预浸料的大量需求促进了预 浸设备的开发。 目前 设备引进和自行研制同时开展。随着国产碳纤维性 能不断改良，产量不断添加，众多碳纤维厂家都投资 建立预浸料消费线，国内预浸料消费线至少60条，产能 超越6000万。预预浸浸工工艺艺配配备备情情况况我国碳纤维复合资

17、料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况 近十多年来，碳纤维复合资料在我国民用领域的运用得到很大开展，尤其是体育休闲用品及建筑加固、压力容器等领域碳纤维复合资料的运用迅速增长。 我国碳纤维复合资料运用情况我国碳纤维复合资料运用情况年消费量达年消费量达10000吨吨占全球年消费量的四分之一占全球年消费量的四分之一我国碳纤维复合资料运用市场情况我国碳纤维复合资料运用市场情况我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况A320：包括方向舵、升降舵、平尾梁：包括方向舵、升降舵、平尾梁A350XWB：包括方向舵、升降舵、：包括方向舵、升降舵、S19

18、维护舱门和部分机腹整流罩部件。维护舱门和部分机腹整流罩部件。航空航天及国防航空航天及国防我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况体育休闲用品体育休闲用品我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况n每年碳纤维用量：碳纤维布含板等约每年碳纤维用量：碳纤维布含板等约400-500万平方米，万平方米，n 总分量总分量1000吨左右吨左右n产品方式：碳纤维布：产品方式：碳纤维布：200、300g/m2约约4/5左右左右n 碳纤维板：少量约碳纤维板：少量约1/5左右左右n碳纤维种类：碳纤维种类：12k，T300为主大丝束很少用为主大丝束很少用建建筑筑补补强强我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况普通工业运用普通工业运用我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况燕燕龙龙1号号线线路路增增容容改改造造碳纤维复合芯导线运用案例碳纤维复合芯导线运用案例我国碳纤维复合资料开展情况我国碳纤维复合资料开展情况 2006年至今，已有100多条线路挂线运转， 总长超越5000km，占全球总里程一半以上。普通工业运用普通工业运用电