总投资50亿元,我国首个万吨级碳纤维生产基地投产!

作者:中国建材西宁万吨碳纤维基地 发布时间:2021-09-10
2021年9月8日,中国建材集团西宁万吨碳纤维基地在西宁经济技术开发区甘河工业园区正式投产。至此,中国拥有了第一个年产万吨级碳纤维生产基地。

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西宁项目首次实现了单线年产3000吨高性能碳纤维生产线设计和高端成套技术自主可控,拥有完全自主知识产权。该项目攻克了高档碳纤维的稳定量产化技术,是国内高档碳纤维的大规模生产基地之一,其产品主要用于大飞机机身、航空航天、风力发电、光伏新能源等领域。


中国建材西宁万吨碳纤维基地:


自2019年5月启动建设, 总占地500亩,总投资50亿元,总产能2.5万吨。其中,一期投资20.58亿元,产能1.1万吨,目前已具备满产运行条件,产品性能稳定,品质优异。二期1.4万吨高性能碳纤维项目正在稳步建设。

经过十余年攻关,该项目打破国外技术垄断,率先在国内实现干喷湿纺T700级、T800级碳纤维千吨工程化和T1000级碳纤维百吨工程化,产能规模、技术水平、市场占有率等位居国内领先地位。该项目实现了更高纺丝速度的产业化生产线设计,将引领国内高性能碳纤维行业技术更上一层楼。此次中国建材西宁万吨碳纤维项目投产,标志着中国建材在高端碳纤维市场布局中迈出了重要一步,提升了国产碳纤维的国际竞争力和影响力,将有助于碳纤维行业进一步高质量发展。

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碳纤维简介
1.碳纤维及其特点

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,其中含碳量高于99%的称石墨纤维。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。

碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

2.碳纤维分类

碳纤维按原料来源可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维;

按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维。

按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕、模量为100G帕左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上),强度大于4000兆帕的又称为超高强型,模量大于450G帕的称为超高模型。

随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。碳纤维中用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维,市场上90%以上碳纤维都是PAN基碳纤维。

由于碳纤维神秘的面纱尚未完全揭开,人们还不能直接用碳或石墨来制取,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)为原料,将有机纤维与塑料树脂结合在一起炭化制得碳纤维。

3.碳纤维的应用形式

目前已经成熟的碳纤维应用形式有四种:

1)碳纤维:主要以“缠绕成形法”应用为主;

2)碳纤维织物:主要以“树脂转注成形法”应用为主;

3)碳纤维预浸料:将连续碳纤维或碳纤维织物经树脂浸渍、加热和塑化,成为预浸料;

4)短切碳纤维:短纤维与塑料、金、橡胶等材料进行复合,以增强材料的强度和耐磨性。

图表:从原丝到碳纤维的工艺流程

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资料来源:中简科技招股说明书,中金公司研究部

4.碳纤维终端应用

从全球碳纤维的应用端来看,碳纤维材料总量一半以上应用在工业领域,风电叶片领域应用占比28.6%,航空航天领域应用占比15.4%,体育休闲领域占比14.4%,汽车工业领域占比11.7%,四个领域总计占比70.1%。

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资料来源:方正证券


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