高性能纤维：下一个十年的支撑

牛方

在中国成为世界“纺织大国”，纤维加工总量在全球占比达到50%左右，化学纤维产量在全球占比达到70%以上时，对于未来还将如何实现增长和进步，成为了当前“十二五”结束之际，行业亟待求解的一道多解方程组。

控总量、提质量、调结构、攻技术、树品牌......每一个都是答案，每一个都是新的难题。

对于纺织工业来说一个新的增长极既是“产业用纺织品”，而对于化纤工业来说除了常规纤维的调整发展之外，高性能纤维是未来行业的发展重点。中国纺织工业联合会副会长高勇指出：“十三五”期间化纤行业的重点任务之一既是：“大力发展高性能纤维”。“前几年高性能纤维研发项目现在到了开花结果的阶段，下一步需要进一步使项目产业化，继续突破关键技术，同时加快市场开发的脚步。”高勇指出。而高性能纤维正是未来化纤工业的增长和纺织工业的增长的交集所在。

最优秀的和最具代表性的

5月底，第十届国际先进复合材料展览会（SAMPE）在北京中国国际会展中心召开。中国化学纤维工业协会牵头，集结了当前中国高性能纤维行业的众多企业组团参展，并以“国产高性能纤维10年发展成就展”为统一整体形象在SAMPE上亮相。

参加的企业有浙江格尔泰、中石化仪征化纤、苏州赛菲集团、江苏奥神新材、四川航天拓鑫、烟台泰和新材、威海拓展、中复神鹰、河北硅谷等。这些企业是目前中国高性能纤维行业内实力和知名度都较高的企业，均是各自领域内的佼佼者，市场份额也较大。

比如中复神鹰碳纤维有限责任公司，该公司同时具有湿纺和干喷湿纺碳纤维生产技术，是目前中国碳纤维行业领域内的龙头企业，无论是从生产技术还是国内市场份额占比，中复神鹰都是遥遥领先。尤其那条T700的生产线是世界上第三个采用干喷湿纺工艺体系的商业化生产线，2014年获得中国建筑材料集团有限公司科学技术奖进步类一等奖，并于2014年4月启动建设“年产3500吨高性能纤维”的生产线，项目总投资达10亿元。目前，T700等高性能碳纤维在国内市场仅有中复神鹰公司能形成批量化、规模化生产，中复神鹰总经理刘芳介绍，中复神鹰启动的“年产3500吨高性能碳纤维”项目，即为干喷湿纺工艺生产的T700、T800等高性能纤维，主要用于满足国内高、精、尖等领域。

河北硅谷化工有限公司是国内对位芳纶行业内的优秀企业，该公司和东华大学联合承担的“高性能芳纶纤维制备国产化关键技术研究”项目攻克了超高分子量PPT A树脂制备及其液晶纺丝等一系列难题，成功打破国外对我国长达30年的技术封锁，实现我国独立自主对位芳纶技术和产业的跨越式发展。目前，对位芳纶世界上只有美国、日本、韩国及俄罗斯几家企业拥有生产技术。由于它在航天航空及国防方面的独特作用，国外长期对我国进行技术封锁。河北硅谷的项目使基础研究与工程实验紧密结合，把生产工程中存在的问题提炼成科学问题进行系统研究，获得国家973计划支持，并应用于指导工程技术改造，对行业发展具有重大意义。

中复神鹰和河北硅谷只是高性能纤维行业领域中优秀企业的代表，在高性能纤维这个“大家庭”中还有超高分子量聚乙烯、聚苯硫醚、玄武岩纤维等众多产品，应用领域也众多，这些都是我国纺织工业下一阶段发展的重点以及对行业的重要支撑。

最骄傲的和最有成就的

高性能纤维的发展有着极其特殊的背景，那就是没有常规纤维的“消化吸收”，全部靠“白手起家”。由于其应用领域集中在高精尖产品，比如国防军工、航空航天等技术密集的行业，对于保障国防安全等具有重要作用，因此高性能纤维的生产技术一直被西方国家封锁，对别国实行禁运。

比如碳纤维在冷战时期就属于技术密集型和政治敏感材料，以美国为首的巴黎统筹委员会对当时的社会主义阵营实行禁运。冷战结束后，由于碳纤维的高技术含量、高利润回报，西方国家仍然对我国实施禁运，尤其是在聚丙烯腈（PAN）原丝生产技术进口方面，即使我国加入了世界贸易组织，也没有多少改变。甚至于日本东丽公司生产的应用于自行车零件、钓鱼竿和减震弹簧等领域的T300级碳纤维型号，即一种低品级高模量碳纤维，对于中国也是封锁。

但是中国的高性能纤维却凭着“一穷二白”的“资本”一点一点干起来了。尤其是近十年来更是取得了飞速的发展。中国化学纤维工业协会秘书长王玉萍告诉记者：“现阶段总体上，我国的主要高性能纤维已实现了规模化生产，少数品种更是达到国际先进水平，具备了一定的国际竞争力。在国家相关政策和规划的指引下，国产高性能纤维行业在规模化生产、生产及应用技术和高水平研发平台取得了较好的进展。”

从目前我国高性能纤维的构成上来看，主要产品包括PAN基碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、连续玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯纤维等。总计产能约为约12.8万吨。

12.8万吨和数千万吨的常规化纤产品的量是不能比的，但是这12.8万吨却是来之不易，企业、行业、政府、高校纷纷为之付出了诸多人力、财力、物力，才换来了这12.8万吨。王玉萍告诉记者：“2014年全年主要高性能纤维进口27435.5吨，产品主要包含碳纤维、芳纶、聚苯硫醚、超高分子量聚乙烯纤维和玄武岩纤维。”其中碳纤维及其制品、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维都出现不同程度的下降，但是芳纶纤维和聚苯硫醚依然呈现两位数的上涨。

进口数量的减少离不开近年来高性能纤维在生产和应用技术方面的进步。比如超高分子量聚乙烯纤维，2014年进口数量同比减少18.3%。王玉萍告诉记者：“国内相关生产企业通过扩大产量和采取节能降耗措施，进一步降低生产成本，同时已突破着色技术，且保证强力无损，目前已实现量产，这对扩大应用领域有极大的促进作用。”而2014年，仪征化纤成为了国内产销量最大的超高分子量聚乙烯纤维生产企业。记者获悉仪征化纤先后开发生产了50多个细旦、高强、有色等系列产品，在军事上已经应用到航空母舰系泊缆、防弹衣、防弹板、防弹头盔、防爆毯等方面，在民用领域积极拓展绳缆、网箱、渔线、防切割手套和特殊面料等应用，成为新的效益增长点。

高性能纤维的技术进步最为明显的应该要数碳纤维。碳纤维是目前最受关注、市场认知最早的高性能纤维之一，其近年来在降低生产成本、应用领域拓展、生产装备提升方面都取得了不少成绩。海关数据显示，2014年碳纤维及制品进口量为11726.9吨，其中碳纤维进口量1658.6吨，同比下降了17.4%。王玉萍说：“碳纤维进口量下降的原因是国产碳纤维的产量进一步增长和国内市场的不断认可。”王玉萍告诉记者：“吉林碳谷碳纤维公司依托其强大的丙烯腈聚合能力和生产经验，通过采用多种节能降耗手段，进一步降低了生产成本，稳定了原丝品质，可达到T400级；中复神鹰碳纤维有限责任公司进一步稳定了T700干喷湿法纺丝工艺；威海拓展纤维有限公司成功突破T800级碳纤维生产工艺，目前已小批量试产。”这些都对国产碳纤维稳定质量、赢得市场起到了积极的作用。

除了生产技术的稳定，在应用领域、装备技术方面碳纤维也持续拓展。王玉萍告诉记者：“中材科技开发了77.7米长海上风电叶片已经下线，每只叶片约使用5吨的碳纤维复合材料。国内西安富瑞达科技有限公司自主开发的高温碳化炉最高运行温度已可稳定在1800℃，炉口最宽可达3米，可满足T300、T700和T800级碳纤维的生产；石墨化炉最高运行温度已稳定在2800℃，可满足M级碳纤维生产。此外，国产预氧化炉、低温碳化炉等关键装备已可满足中试线需要。”

最期待的和最有希望的

王玉萍表示：“我国高性能纤维行业经过前期的快速发展，在技术开发、技术积累、市场需求、投资热情以及宏观政策等方面，都比过去有了明显的进展。同时，在全球范围内航天航空、汽车和工业用领域创新技术不断涌现和对新材料需求快速增长的牵引下，高性能纤维出现了新一轮的扩产和布局，更加注重技术、产品、市场和服务的全方位竞争。在这种国内外发展环境下，我国高性能纤维行业在稳定生产技术、拓展应用技术和装备的研发、下游产品的开发和全产业链建设方面都有了明显的进步。”

确实如此，在SAMPE的“国产高性能纤维10年发展成就展”上，我们看到企业的发展已经基本能够满足国内现有市场的需求，但是这还远远不是终点。王玉萍告诉记者：“随着基础设施建设、环境治理及现代交通工具等领域的不断发展，对高性能纤维的需求也将持续增长。”其中碳纤维需求以钓鱼竿和自行车为代表的体育休闲用品会有一定增长，高压输电线芯材和建筑结构物补强发展迅猛，压力容器、碳/碳复合材料制品、海底油田、航空航天和国防军工的需求会大幅增长；对位芳纶主要体现在防弹、室外光缆增强和复合材料等高端需求；间位芳纶、聚苯硫醚纤维和聚酰亚胺纤维则集中应用在耐高温过滤材料领域；连续玄武岩纤维有望在道路增强、建筑材料和汽车用材料领域有所突破。

“国产高性能纤维10年发展成就展” 是一个总结，也是一个新的起点。十年并不是高性能纤维的真实“年龄”，十年前我国就已经开始布局高性能纤维的发展，但是这近十年却是高性能纤维发展最快，取得成就最多的十年。

未来战略性新兴产业依然是各个国家发展的重点，国家也将继续出台一系列产业政策，这也为高性能纤维的发展创造了机遇。此外，个别法律、法规的出台，如大气治理、汽车节能减排法规等，也将进一步推动高性能纤维的发展，应该说高性能纤维将成为未来纺织工业对接产业用纺织品，开拓新的天地的重要支撑，也是纺织强国目标的重要组成。我们期待下一个十年，下一个“十年成就展”