安徽省“十二五”碳纤维产业发展规划

安徽省“十二五”碳纤维产业发展规划碳纤维产业是战略性新兴产业，在国防装备与国民经济领域具有特殊的战略地位。按照省委、省政府关于“加快新兴产业发展，培育新的经济增长点”的部署，为加快我省高性能碳纤维及其复合材料产业发展，特制定本规划。一、我省碳纤维产业现状（一）有关企业基本情况我省碳纤维研究从20世纪90年代开始，至今已建成500吨级原丝及230吨级碳化生产线，一些地方正积极筹建碳纤维基地。主要企业有安徽首文碳纤维有限公司、安徽鑫丰碳纤维有限公司、中石化安庆分公司腈纶化工厂、华茂纺织股份有限公司等。安徽首文碳纤维有限公司,曾投资近3亿元，通过引进技术，建成了国内第一条完整的从原料聚合到碳化的聚丙烯腈基碳纤维工业化生产线，设计产能为年产500吨原丝及200吨碳纤维。该公司正在开展技术攻关，争取尽快开通现有生产线，试产出合格产品。安徽鑫丰碳纤维有限公司，建有一条年产150吨小丝束碳纤维碳化生产线，主要碳化技术及设备均实现国产化，已申请6项国家专利，3项产品被认定为省高新技术产品，公司产品主要用于工业与民用碳纤维电加热管、电加热地暖以及体育休闲用品等。中石化安庆分公司腈纶化工厂是国家大型腈纶生产企业之一，也是我省唯一的丙烯腈生产企业。华茂纺织股份有限公司，先后研发成功碳纤维、高强芳纶纤维等多种特种纤维材料织物，经过测试均达到研发指标，产品可用于防弹衣、高空浮空器及其它国防特种用途，目前在建年产1200万平方米高性能碳纤维织造布及后处理项目。（二）产业发展基础和优势1、符合我省产业发展需求碳纤维产业是战略性新兴产业，我省一直把碳纤维产业作为新材料产业发展方向之一，《安徽省纺织工业调整和振兴规划》把产业用纺织品作为重点，提出以“特色化”积极培育产业用纺织品企业做大，大力支持高性能、新材料纤维的生产。以碳纤维为代表的新材料产业发展将带动其下游的适用于从民用到军工国防相关行业所需的碳纤维复合材料产业链的延伸，对于安徽大力发展汽车,尤其是新能源汽车和装备制造业等行业，将产生巨大的推动作用，从而进一步促进我省产业转型升级。2、具备资源和人才优势碳纤维生产所需的主要原料是丙烯腈，我省中石化安庆分公司腈纶化工厂有8万吨丙烯腈、7万吨聚丙烯腈纤维生产能力，可为生产碳纤维提供可靠的原料保证。在人才优势上，腈纶化工厂的生产工艺与碳纤维原丝生产有相似之处。蚌埠市已有我国起步最早的年产500吨原丝及200吨碳化生产线，宿州市已经建成年产30吨小丝束碳化生产线，具有一定的技术基础和人才优势。3、区位和运行成本优势明显我省在安庆市发展原丝可依托中石化安庆分公司腈纶化工厂生产的丙烯腈作为原料，直接通过管道输送到生产企业，减少了中间运输和储存环节，降低了成本，提高了企业竞争力。同时，碳纤维原丝生产所需的丙烯腈为高度危险品，剧毒而且易挥发，在安庆建设该项目，还可减小丙烯腈在贮存和运输环节对人身和环境造成的威胁。在蚌埠发展原丝，可享受合芜蚌综合配套改革试验区的政策支持。在宿州、蚌埠等地发展碳化及预浸料等下游高耗能项目，可利用其毗邻能源生产基地的优势。（三）存在主要问题与周边省市相比，我省虽然起步早，但近几年碳纤维的发展相对滞后，碳纤维行业基础薄弱，产业发展缺乏技术、人才和资金的持续投入。以企业技术创新能力为主要特征的核心竞争力并不强，全省碳纤维生产企业不仅数量少，而且规模偏小，没有形成上下游配套的完整产业链。这些问题的存在，制约了我省碳纤维行业的发展。二、碳纤维产业发展面临的形势1、世界碳纤维技术飞速发展日、美等发达国家对碳纤维技术的发展极为重视，从二十世纪六十年代起步，经过七十、八十年代的稳定生产和九十年代的飞速发展，到本世纪初，其生产工艺和技术已经成熟。目前，世界碳纤维用的聚丙烯腈原丝生产技术主要掌握在日本东丽公司、东邦公司和三菱人造丝公司手中。碳纤维生产的碳化技术主要由美国的哈泊公司和英国的考特尔公司掌握，其中哈泊公司是世界上主要的碳化设备供应商。近年来，国际市场上高性能聚丙烯腈基碳纤维已逐步形成了产量不断增加、生产成本不断降低、应用领域不断扩大的良性发展格局。2、世界碳纤维需求和产能不断扩张由于碳纤维复合材料的广泛应用，世界对碳纤维的需求量快速增长，今后5-10年全球碳纤维的需求量每年将以10%以上的速度递增，预计到2015年将达到8万吨以上。世界各大碳纤维生产企业纷纷大规模扩产，日本东丽公司、三菱集团和美国赫克塞尔公司等企业均制定了碳纤维发展战略，产量将有较大增长。从产能看，近年来碳纤维产能每年以近20%以上的速度递增，2008年世界碳纤维的产能为66050吨。从应用领域看，近年来，世界航空航天领域应用比例稍有上升，超过20%；体育休闲用品比例直线下降，已降至20%以下；而直线上升的则是工业领域的应用，目前已达60%左右。预计未来5～10年将是碳纤维的最佳发展时期，工业领域将成为增长最快的领域。3、国内市场需求快速增长近年来，随着国民经济快速发展，对碳纤维的需求量迅速增长，市场需求旺盛。不但在体育用品和航空航天领域的需求持续增长，而且在风力发电叶片、摩擦材料、混凝土补强、压缩天然气罐等工业应用领域的需求增长也非常迅速。据统计，2009年全国碳纤维用量达到7500吨，预计2015年突破15000吨。目前我国碳纤维产品从质量和产量上既满足不了军工需求，也满足不了通用级民用需求，特别是军工用高性能碳纤维全部从国外进口。我们要抓住机遇，发展具有自主知识产权的碳纤维产品，以满足不断增长的市场需求。4、国家政策鼓励发展碳纤维及复合材料产业2008年，我国全面启动和实施的大飞机重大专项整体配套项目，其中包括了碳纤维在内的诸多化工新材料项目。近两年，国家在组织实施高性能纤维复合材料高技术产业化专项中，将碳纤维及其高性能复合材料的生产技术及关键装备的产业化作为重点支持对象。三、“十二五”发展的指导思想、基本原则和目标（一）指导思想深入贯彻落实科学发展观，抓住国家加快推进中部崛起和积极发展新材料工业的重要机遇，坚持统筹规划、合理布局、强化基础、特色优先、扩大规模、提升档次的原则，以市场为导向，以民用产品为主导，加快推进碳纤维以及下游产业的协调快速发展，着力增强碳纤维产业自主创新能力和核心竞争力，培育新的经济增长点，把我省建成国内重要的碳纤维及复合材料生产基地。（二）基本原则1、坚持政策引导与市场调节相结合。发挥产业规划及政策导向作用，优化行业发展环境，促进行业规范有序发展。政府通过制定规划和优惠政策以及提供优良服务加以引导，发挥市场配置资源的基础作用，促进资源有序高效流动，促进我省碳纤维产业快速发展。2、坚持突出重点与完善体系相结合。坚持有所为有所不为，明确市场定位、产品定位，建立完善企业质量保证体系，提高产品标准化水平，培植“专、精、特、新”产品。集中力量、重点扶持，力争在我省碳纤维产业发展的相对优势领域取得突破。建立与聚丙烯腈原丝、碳纤维配套以及相关服务的产业体系。3、坚持自主研发与引进消化吸收再创新相结合。加快碳纤维及下游产业功能建设，促进产学研联合，用系统工程的方法统筹利用产业内外的人才资源、技术资源，加强化工原料、原丝、预氧化丝、碳纤、预浸布及复合材料等碳纤维产业链的一体化发展。积极开展招商引资，抓好国外先进技术引进消化吸收再创新，提升自主创新能力，促进我省碳纤维产业优化升级。4、坚持以企业为主体，集中力量重点突破。扶持具有人才、技术和经济实力优势的企业，形成稳定成熟的生产技术和具有一定规模的生产能力，实现碳纤维生产技术与装备国产化。5、坚持可持续发展。大力抓好节能降耗，加大环境治理力度。推广应用清洁生产工艺技术，发展循环经济。（三）发展目标“十二五”期间，我省碳纤维产业将努力实现快速发展，逐步形成从聚丙烯腈原丝、碳化到碳纤维复合材料等下游产品的产业链。到2015年，我省规模以上碳纤维生产企业总数达到13家以上，省级碳纤维及复合材料企业技术中心力争5家以上，培育年销售10亿元以上的企业3家，20亿元以上的企业1家以上，销售收入总额达到130亿元。1、聚丙烯腈原丝生产能力达到年产8000吨，碳纤维生产能力达到年产4760吨。T700以上的碳纤维产品逐步实现产业化，重点产品形成规模和品牌优势。T700为主的聚丙烯腈原丝生产能力达到年产7500吨，碳纤维生产能力达到年产4230吨；T300为主的聚丙烯腈原丝生产能力达到年产500吨，碳纤维生产能力达到年产200吨；活性碳纤维毡、布生产能力达到年产330吨；碳纤维预浸料生产能力达到年产3400万平方米。2、形成5家以上省级碳纤维及复合材料企业技术中心，争取2家成为国家级企业技术中心，初步建立碳纤维及复合材料研发和产业化平台，统筹高等院校、科研院所和企业的技术、人才资源，形成碳纤维基础理论研究、工艺技术开发与产业化协同发展和知识与信息共享的机制。碳纤维及复合材料科研开发处于国内先进水平。3、通过不断开拓碳纤维在市场中的应用，促进碳纤维技术和产品升级。研制生产高性能、高质量的碳纤维，在T1000等不同性能碳纤维产品开发上实现技术突破。四、发展重点（一）原丝、碳化碳纤维是一门多学科交叉、多技术集成的系统工程，质量的提升涉及到方方面面。碳纤维结构复杂，特别是对微观结构要求严格，纤维制备经历原材料处理、聚合、纺丝、预氧化、碳化、表面处理，涉及的工艺流程长，独立和互为制约的参数多，纤维结构性能的衡量指标多，使得碳纤维研究对单元技术基础、技术集成系统、装备支撑水平等因素的依赖性很强。一是研制高纯度原丝。经大量检测表明，国产原丝和碳纤维所含碱、碱土金属和铁的含量比国外高出很多，它们的存在不仅影响聚合和纺丝的稳定性，而且在高温碳化过程中逸走而残留下孔隙，因此，聚合所用原料要纯，纺丝空间应洁净化，所用设备应耐腐蚀。二是研究高强化原丝。我国PAN原丝强度比较低，国外达到6.0g/d以上。在一定范围内，碳纤维的拉伸强度随着原丝强力的提高而提高，而提高原丝强力的技术措施之一是相应提高PAN树脂的分子量，在目前不可能引进先进碳纤维生产工艺和设备的情况下，用国内生产的原丝研制出性能优越的碳纤维是亟待解决的问题。三是加大研究碳纤维制备技术。解决CCF-3（性能相当于日本东丽T700级碳纤维）制备工程放大问题，建立与生产线配套的表面处理技术；实现国产CCF-4（性能相当于日本东丽T800级碳纤维）高强中模碳纤维和CCFM-2（性能相当于日本东丽T1000碳纤维）高强高模碳纤维及原丝的百吨级制备技术研究，开发出支撑更高性能碳纤维单元技术。（二）碳纤维下游产业1、开发工业领域应用产品碳纤维及复合材料主要用在3大领域：航空航天、体育休闲用品、工业领域，我省碳纤维下游产品开发的主攻方向应选在工业领域产品和市场的开发。我国在大力发展风电产业，增速为世界之首，但现有叶片技术多为引进技术，鲜有自主知识产权，引进时多为玻纤复合材料制品，碳纤维复合材料应用很少，随着自行设计成分的加大，应推动碳纤维复合材料叶片的设计和研发，在其重要受力部位应用先进复合材料，跟上世界风机叶片前进的步伐。汽车领域碳纤维复合材料的应用十分广阔，复合材料生产厂家与汽车生产厂家结合，共同研发汽车车体用复合材料结构以及高档轿车用的刹车片、传动轴、尾翼和引擎盖等。新能源汽车开发方面，将新能源和轻结构结合起来，研发新能源轻结构汽车，提高汽车制造的档次。充分利用碳纤维复合材料质量轻和高耐腐蚀的独特优点，推动在沿海油气田开发、输电缆线、高速列车等领域的应用。2、开发碳纤维复合材料制备与技术加快掌握高性能碳纤维的复合材料制备、性能评价和应用技术，建立相应的基础数据库，在高档轿车刹车片、高速列车刹车片、电力输运导线、风力发电叶片、压力容器、采油抽油杆和基础设施等产品上实现国产碳纤维复合材料制品的规模化应用。以电力输运和风力发电领域碳纤维复合材料应用为突破口，重点开发国产碳纤维复合材料导线及杆塔制备关键技术，降低输电线路损耗，开发风力发电用国产碳纤维复合材料大型叶片关键技术，实现大型风机叶片减重。通过国产碳纤维复合材料在电力行业的应用，提高输电效率和风能利用率，推动相关产业的发展。五、主要任务1、建设蚌埠千