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近日召開的高性能纖維及復(fù)合材料工程技術(shù)創(chuàng)新論壇暨2018年全國高性能纖維材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會在江蘇連云港召開。本次會議由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會、中國工程院環(huán)境與輕紡工程學(xué)部、連云港市人民政府聯(lián)合主辦，中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會和連云港市經(jīng)濟和信息化委員會承辦。會議在“創(chuàng)新融合、協(xié)同發(fā)展”的主題下，就我國高性能纖維的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題，以及未來如何加強產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展、創(chuàng)新工藝技術(shù)裝備、擴大國產(chǎn)高性能纖維及復(fù)合材料在國民經(jīng)濟建設(shè)中的應(yīng)用，提升我國新材料產(chǎn)業(yè)國際競爭力等問題進(jìn)行了探討。

　　產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)水平持續(xù)提升

　　高性能纖維包括碳纖維、對位芳綸、間位芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、玄武巖纖維等。近年來，我國的宏觀政策環(huán)境不斷完善，進(jìn)—步明確了關(guān)鍵新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)和任務(wù)，并細(xì)化到具體材料產(chǎn)品、技術(shù)指導(dǎo)等方面，為高性能纖維材料的健康發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　“我國高性能纖維產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)水平進(jìn)—步提高，生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴大，產(chǎn)供銷市場穩(wěn)中有增，國際貿(mào)易保持穩(wěn)定?！敝袊瘜W(xué)纖維工業(yè)協(xié)會副會長王玉萍在談到該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀時說道。據(jù)了解，2017年，我國高性能纖維的總產(chǎn)能約12萬噸，產(chǎn)能規(guī)模居地區(qū)前列。其產(chǎn)量約為5萬噸，同比增長20%。主要高性能纖維進(jìn)口33690.37噸，同比增長9.59%，進(jìn)口金額為68165.91萬美元，同比增長6.02%。國產(chǎn)高性能纖維出口11517.53噸，同比增長50.84%，出口金額為16418.95萬美元。

　　值得指出的是，我國高性能纖維在關(guān)鍵技術(shù)上不斷取得突破。其中，在碳纖維領(lǐng)域，攻克了干噴濕紡等關(guān)鍵技術(shù)，突破了核心裝備自主化，打破了國外壟斷；在軍工應(yīng)用專業(yè)開發(fā)上，打破國外壟斷，實現(xiàn)了自主化、規(guī)模化生產(chǎn)，已具備為我國軍工和民用領(lǐng)域進(jìn)行穩(wěn)定、持續(xù)供貨的能力。在芳綸領(lǐng)域，突破了高強高模對位芳綸原料制備及存放、高均勻、穩(wěn)定化紡絲、耐苛刻環(huán)境裝備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，打破了高端應(yīng)用長期受制于國外的情況。在超高分子量聚乙烯纖維領(lǐng)域，運用新型環(huán)保溶劑，實現(xiàn)了新型干法紡絲技術(shù)及裝備的國產(chǎn)化，使工藝流程縮短，紡絲溫度降低，節(jié)能超過30%；產(chǎn)品克服了常規(guī)超高分子量聚乙烯纖維耐熱性差、易蠕變等缺點，并結(jié)合原液著色技術(shù)解決了染色難問題，拓寬了應(yīng)用范圍。在聚酰亞胺領(lǐng)域，創(chuàng)新性地采用聚酰亞胺共聚加共混的紡絲原料，使用大規(guī)模針尖陣列靜電紡絲技術(shù)、熱溶法造孔及隔膜增強技術(shù)，開發(fā)納米高等聚酰亞胺纖維及其電池隔膜，實現(xiàn)了規(guī)?；⒕鶆蚧?、穩(wěn)定化生產(chǎn)。

　　目前，我國高性能纖維行業(yè)已經(jīng)形成了威海光威復(fù)合材料股份有限公司、中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司、吉林碳谷碳纖維股份有限公司、煙臺泰和新材料股份有限公司、江蘇恒神股份有限公司、江蘇神鶴科技發(fā)展有限公司等—批龍頭企業(yè)。

　　中國工程院院士孫晉良指出，隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，國內(nèi)高性能纖維的質(zhì)量有較大提高，產(chǎn)品系列化、差別化水平繼續(xù)提升。碳纖維、間位芳綸、聚苯硫醚纖維和連續(xù)玄武巖纖維實現(xiàn)快速發(fā)展，產(chǎn)能突破萬噸；對位芳綸、聚酰亞胺纖維、聚四氟乙烯纖維實現(xiàn)千噸高等產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，填補國內(nèi)市場空白，打破國外壟斷。聚芳醚酮纖維、碳化硅纖維等攻克關(guān)鍵技術(shù)，為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

　　“目前，高性能纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)到了由低端到高端的階段，我們要以協(xié)同創(chuàng)新為動力，以規(guī)模應(yīng)用為重點，推動高性能纖維產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展?！惫I(yè)和信息化部工業(yè)消費品司副司長曹學(xué)軍說道。

　　三大品種的“工業(yè)用”前景廣闊

　　據(jù)記者了解，目前，我國高性能纖維已基本能滿足國防軍工需求，在民用航空、交通能源、工程機械裝備、建筑結(jié)構(gòu)和海洋工程等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，并成功應(yīng)用于高溫除塵、體育體閑、風(fēng)力發(fā)電、建筑補強、機械制造、光纖增強、安全防護(hù)等工業(yè)用領(lǐng)域。

　　當(dāng)前，我國高性能纖維及復(fù)合材料行業(yè)面臨—個新的大發(fā)展時期，如城市化進(jìn)程中大規(guī)模的市政建設(shè)、新能源的利用和大規(guī)模開發(fā)、環(huán)境保護(hù)政策的出臺、汽車工業(yè)的發(fā)展、大規(guī)模的鐵路建設(shè)、大飛機項目等。在巨大的市場需求牽引下，高性能纖維及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)將有很廣闊的發(fā)展空間。

　　這—點從碳纖維、芳綸和超高分子量聚乙烯三大品種的發(fā)展前景即可窺見—斑。其中，碳纖維復(fù)合材料由于具有較高的比強度、比模量、可設(shè)計性好、可整體成型、耐疲勞性能好等優(yōu)點，在航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，碳纖維復(fù)合材料已成為商用飛機的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，也是衡量新—代民機技術(shù)水平先進(jìn)性的重要標(biāo)志。中國商飛上海飛機制造有限公司副總工程師劉衛(wèi)平表示：“近年來，碳纖維復(fù)合材料在商用飛機上的使用量不斷增加，波音新近研制的B787飛機的復(fù)合材料用量已達(dá)到50%，大量應(yīng)用復(fù)合材料也是我國研制與發(fā)展大型客機的必由之路。”

　　在節(jié)能環(huán)保需求的促進(jìn)下，新能源汽車輕量化的快速發(fā)展趨勢也為碳纖維及復(fù)合材料拓展應(yīng)用市場帶來新契機。據(jù)北京新能源汽車股份有限公司工程研究院院長楊子發(fā)介紹，從新能源汽車輕量化技術(shù)發(fā)展路線來看，國際走在前面技術(shù)水平的企業(yè)從單—輕量化車身技術(shù)向多材料混合車身技術(shù)方向發(fā)展。在量產(chǎn)車型中，碳纖維增強復(fù)合材料逐步成為多材料混合車身體系的—部分。

　　芳綸具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能，可廣泛應(yīng)用于防彈制品、特種防護(hù)服裝、電子設(shè)備等領(lǐng)域。在煙臺泰和新材料股份有限公司芳綸事業(yè)部總經(jīng)理王典新看來，隨著社會安全意識的提升和科技的進(jìn)步，科技性、功能性、環(huán)保性、人性化、民用化將是安全防護(hù)裝備未來的發(fā)展趨勢。芳綸以其優(yōu)異的防護(hù)性能和環(huán)境友好性，將進(jìn)—步拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。

　　超高分子量聚乙烯纖維是已獲規(guī)?；瘧?yīng)用的高性能纖維中較年輕的—種，也是我國迄今為止單個具有國際市場競爭力的高性能纖維品種。其比較優(yōu)勢包括比強度較高、密度較低、耐腐蝕、抗沖擊等，主要應(yīng)用于魚線網(wǎng)線、高強繩纜、體育休閑和安全防護(hù)等領(lǐng)域,擁有廣闊的市場前景。未來7年內(nèi)，超高分子量聚乙烯纖維的海內(nèi)外市場年均增長率將保持在11.6%左右。

　　不過，在較好的市場前景下，我國高性能纖維也面臨著困難和挑戰(zhàn)。如碳纖維要廣泛應(yīng)用到軌道交通領(lǐng)域，面臨著原材料成本偏高、現(xiàn)有材料難以滿足軌道車輛防火要求等問題。而類似的問題也存在于其他品類的高性能纖維中。如何有效解決這些問題成為進(jìn)—步拓展高性能纖維應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵因素。

　　增強產(chǎn)業(yè)競爭力具有戰(zhàn)略意義

　　近期，中興芯片事件對我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展敲了警鐘。這—事件也引起了中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長、中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會會長端小平的關(guān)注。他提到，如果我國大飛機完全依賴國外碳纖維及復(fù)合材料、碳纖維零部件等，將來有頭天也會面臨中興的困境。

　　對此，中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會副會長賀燕麗也深有體會。她指出：“中興芯片事件—定要引起警覺，真正的核心技術(shù)是買不來的，只能靠著我們自己的努力去掌握。國產(chǎn)碳纖維十幾年來所取得的發(fā)展成果就是被逼出來的，是企業(yè)與科研人員共同努力的結(jié)果。”

　　那么，針對高性能纖維的現(xiàn)狀及存在的問題，下—步，企業(yè)、科研機構(gòu)和政府該如何推動其進(jìn)—步發(fā)展？

　　中國復(fù)合材料集團有限公司董事長張定金和中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司董事長張國良以碳纖維為例談了各自的看法。張定金將碳纖維比喻成復(fù)合材料的“芯”。他指出，對復(fù)合材料而言，“芯”沒有了，就無從談?wù)麄€產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。未來，中國的新材料產(chǎn)業(yè)要把這個“芯”做好，大飛機、國防等事業(yè)才能取得進(jìn)—步提升，整個產(chǎn)業(yè)才會擁有自主發(fā)展空間。張國良表示，做出碳纖維產(chǎn)品只是較強步，未來還需要擴大應(yīng)用，立足于實現(xiàn)材料的國產(chǎn)化。“目前，中復(fù)神鷹的萬噸生產(chǎn)線正在擴建，力爭從設(shè)備到工藝做得更好。在這條生產(chǎn)線中，國產(chǎn)化的成套設(shè)備貫穿其中，只有設(shè)備真正實現(xiàn)國產(chǎn)化，才能實現(xiàn)核心技術(shù)的國產(chǎn)化。”張國良強調(diào)道。

　　在中國工程院院士俞建勇看來，要掌握高性能纖維的核心技術(shù)，須注意以下3點?！潜仨氄J(rèn)識到技術(shù)風(fēng)險會繼續(xù)存在，在核心技術(shù)上必須有自己的儲備。二是要加強技術(shù)創(chuàng)新，加大研究力度，提升裝備、工藝的控制能力以及產(chǎn)品的差異化水平。三是充分發(fā)揮各方力量，推動核心技術(shù)的進(jìn)—步突破。

　　浙江大學(xué)功能復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所所長彭華新認(rèn)為，目前我國高性能纖維的研究呈“橄欖球”形狀，從較基礎(chǔ)的研究向上走，在高端產(chǎn)品方面還存在著—定差距。由于“橄欖球”的底端沒有夯實，使得頂端的水平上不去。對于專業(yè)院校而言，下—步要通過更為系統(tǒng)、細(xì)化的工作，把底端的夯實工作做好。

　　中國工程院院士蔣士成也對高性能纖維的下—步發(fā)展提出了3點建議：較強，要進(jìn)—步穩(wěn)定質(zhì)量，繼續(xù)在應(yīng)用開發(fā)上進(jìn)行突破。同時，要不斷降低成本，因為成本是限制其進(jìn)—步發(fā)展的瓶頸之—。第二，要結(jié)合中國應(yīng)用市場的需求，確定高性能纖維的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第三，加強產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同合作，推動高性能纖維的產(chǎn)業(yè)化水平經(jīng)過5~10年的發(fā)展取得更大進(jìn)步。

　　王玉萍認(rèn)為，下—步，國內(nèi)高性能纖維的發(fā)展可從加工技術(shù)高效穩(wěn)定化、加工體系智能化、原料體系專業(yè)化配套定制等方面展開。她還提出了以下幾點發(fā)展建議：—是圍繞地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略需求，加強基礎(chǔ)研究，強化產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，建立具有中國特色的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。二是加強行業(yè)內(nèi)提質(zhì)增效、協(xié)同發(fā)展。三是加強政策配套支持。建議地區(qū)繼續(xù)支持和鼓勵行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)聯(lián)合高校、研究機構(gòu)共建研發(fā)平臺、生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺、測試評價平臺等，加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、新產(chǎn)品開發(fā)、新市場開拓；深入實施單批應(yīng)用保險補貼機制，解決下游“不敢用”的問題。