為聚焦國家重大發(fā)展戰(zhàn)略,提升產(chǎn)業(yè)鏈自主可控能力,拓展紡織裝備應用領域,4月1日下午,高性能碳纖維及復合材料技術(shù)裝備研討會在浙江紹興舉行。會議吸引了百余位行業(yè)專家、企業(yè)代表和科研機構(gòu)負責人等共同探討碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)裝備的高質(zhì)量發(fā)展路徑。
領導致辭,展望未來
中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長、中國國際貿(mào)易促進委員會紡織行業(yè)分會會長徐迎新表示,我國高性能纖維產(chǎn)業(yè)取得重大突破,2024年碳纖維總產(chǎn)能達14萬噸,占全球三分之一,T800-T1100級高端產(chǎn)品實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。2024年出口量預計達1.5萬噸,同比增長120%,國際競爭力顯著增強。成套裝備自主化實現(xiàn)標志性進展,有力支撐航空航天等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
徐迎新也針對高性能纖維發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)提出了五大高質(zhì)量發(fā)展舉措:其一,突破核心技術(shù):加大關(guān)鍵要素投入,強化自主創(chuàng)新,搶占標準話語權(quán);其二,提升裝備效能:應用智能制造和先進材料,提高運行穩(wěn)定性與產(chǎn)品一致性;其三,深化協(xié)同創(chuàng)新:加強產(chǎn)學研融合與跨產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作,加速科研成果轉(zhuǎn)化;其四,培育專業(yè)人才:依托重大科技項目,培養(yǎng)復合型、應用型人才;其五,擴大國際合作:整合國際優(yōu)質(zhì)資源,推動高質(zhì)量跨國合作。
浙江精工集成科技股份有限公司董事長孫國君在致辭中表示,精工科技深耕碳纖維領域十余年,成功構(gòu)建從裝備研發(fā)到應用的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。公司自主研發(fā)的5000噸級碳纖維裝備實現(xiàn)高端化、智能化,填補國內(nèi)空白并達到國際領先水平,打破國外技術(shù)壟斷。
孫國君表示,精工科技牽頭組建了浙江省高性能碳纖維裝備復合材料制造業(yè)創(chuàng)新中心,通過關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化和人才培養(yǎng),為行業(yè)發(fā)展提供強勁動力。企業(yè)還加速國際化布局,建立海外服務中心和公司,拓展航空航天、國防軍工等高端市場,提升國產(chǎn)裝備國際競爭力。他希望未來全行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新,共享成果,共同開拓國際市場,推動中國碳纖維產(chǎn)業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展新階段。
主旨報告,引領趨勢
中國科學院院士、東華大學先進纖維材料全國重點實驗室主任朱美芳在《結(jié)構(gòu)功能一體化碳維研發(fā)與應用》主題報告中指出,碳纖維作為國家戰(zhàn)略材料,其發(fā)展水平直接關(guān)系國家核心競爭力。我國已建成全球最完整的高性能纖維產(chǎn)業(yè)體系,三大高性能纖維產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界前列。
朱美芳強調(diào),碳纖維產(chǎn)業(yè)正面臨重大發(fā)展機遇:在應用領域方面,預計2025年風電葉片需求達3萬噸,C919大飛機碳纖維用量占比11.5%,下一代CR929機型將提升至50%;在新興領域方面,人形機器人、商業(yè)航天和低空經(jīng)濟將成為重要增長點。她提出“結(jié)構(gòu)功能一體化”發(fā)展方向,建議通過ESG理念、智能化制造推動碳纖維向多功能復合材料升級,為新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。
北京化工大學教授徐樑華在《國產(chǎn)高性能碳纖維發(fā)展現(xiàn)狀及下一階段規(guī)劃建議》的報告中指出,我國已建立起全球最大的聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)業(yè)體系,2019~2023年間,產(chǎn)能增長達5.16倍,2023~2024年間,產(chǎn)能新增1.2萬噸。雖然裝備國產(chǎn)化問題已基本解決,但產(chǎn)業(yè)仍面臨工藝同質(zhì)化、產(chǎn)能釋放率不足、低質(zhì)低價競爭等突出問題。
徐樑華強調(diào),當前影響國產(chǎn)碳纖維市場化應用的核心問題已從價格轉(zhuǎn)向質(zhì)量。他提出“提質(zhì)增效”的發(fā)展方向,重點關(guān)注毛絲量、可展寬性、耐磨性等新增質(zhì)量要素,建議以裝備升級為抓手,推動產(chǎn)業(yè)從“提速提產(chǎn)”向“提質(zhì)增效”轉(zhuǎn)型。他特別指出,碳纖維產(chǎn)業(yè)需要建立以裝備設計單位為龍頭的牽引式研發(fā)模式,通過標準體系建設和新技術(shù)研發(fā),解決產(chǎn)品“好用”問題,真正實現(xiàn)從“賣出去”到“用出去”的轉(zhuǎn)變。
新品發(fā)布,展示實力
現(xiàn)場,浙江精工集成科技股份有限公司最新研發(fā)的年產(chǎn)5000噸高性能碳纖維生產(chǎn)線正式發(fā)布。據(jù)該公司總裁李愛軍介紹,該生產(chǎn)線采用17套完全國產(chǎn)化的核心設備,集成超過35萬個精密零部件,碳化速率提升至22米/分鐘,較2016年產(chǎn)線水平提升了275%。生產(chǎn)線創(chuàng)新性地實現(xiàn)了“三升三降”技術(shù)指標:智能化水平提升25%~35%,單線產(chǎn)能提升58%,投資回報率提升41%;同時人力成本降低20%,噸能耗下降19.9%,投資回收周期縮短29%。該生產(chǎn)線具備T300-T1000全系列碳纖維生產(chǎn)能力,并預留了未來技術(shù)升級空間。
會議現(xiàn)場舉辦了“浙江省高性能碳纖維裝備及復合材料制造業(yè)創(chuàng)新中心 ”揭牌儀式。
專題報告,深入探討
浙江精工集成科技股份有限公司首席專家兼碳纖維研究院院長傅建根在碳纖維全鏈高端裝備開發(fā)與應用相關(guān)報告中介紹了碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展與挑戰(zhàn)。他提到,當前大絲束T300/T700級碳纖維實現(xiàn)量產(chǎn),高模/高強T800、T1000、M40J國產(chǎn)碳纖維制備實現(xiàn)重大突破,碳纖維復材應用需求爆發(fā)。政策驅(qū)動之下,碳纖維技術(shù)不斷突破,國產(chǎn)替代加速綠色轉(zhuǎn)型,產(chǎn)業(yè)鏈由自主邁向全球引領。但原絲質(zhì)量CV值有待提高、原絲高端裝備依賴進口、碳化線智能水平及石墨化爐穩(wěn)定性有待提高,復材加工工藝及裝備相對落后仍是碳纖維工藝及裝備的核心痛點。如何通過高端裝備創(chuàng)新實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈降本增效成為碳纖維行業(yè)重大課題。作為國內(nèi)碳纖維裝備領軍企業(yè),精工科技肩負著推動全鏈高端裝備發(fā)展的使命,在原絲裝備、碳化裝備、復材裝備等方面進行了全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)突破。未來將探索微波氧化技術(shù)、自動化巡檢+自動接絲等工藝及技術(shù)的研究與應用。
浙江精工集成科技股份有限公司碳纖維研究院執(zhí)行院長王偉從碳纖維原絲、碳纖維碳絲、碳纖維復材、復材生產(chǎn)配套布局等四方面對就碳纖維復材制品開發(fā)與應用進行了介紹。通過對高壓氣瓶纏繞制造、高壓氣瓶濕法纏繞、儲氣瓶纏繞等產(chǎn)品案例介紹展示了精工碳纖維復材制品的廣闊前景。
中航復合材料有限責任公司主任畢紅艷分享了民機復合材料的發(fā)展現(xiàn)狀,涵蓋應用、歷程、技術(shù)和趨勢。她表示復合材料從內(nèi)飾件逐步擴展到主承力結(jié)構(gòu),顯著提升民機的安全性、舒適性、環(huán)保性和經(jīng)濟性,從依賴進口邁向自主研發(fā)。未來此方向發(fā)展主要包括:實現(xiàn)材料與裝備的自主可控,推進輕量化與多功能的高性能化,探索數(shù)字孿生和AI優(yōu)化的智能化制造,以及完善適航認證的標準體系。
浙江大學機械工程學院研究員、杭州艾美依航空制造裝備有限公司創(chuàng)新研究院院長曲巍崴在《面向高性能復合材料構(gòu)件制造的材料需求及設備研制》報告中,從熱固性/熱塑性碳纖維復合材料的高端應用、面向高性能制造的復合材料需求分析、復合材料構(gòu)件制造技術(shù)及工藝設備研制、國產(chǎn)自動鋪放設備的工程應用等方面進行了分享。
新創(chuàng)碳谷集團有限公司復材研發(fā)中心主任湯娟分享了公司在材料與裝備體系、應用案例等方面的進展。 在材料與裝備體系上,公司依托碳纖維技術(shù)優(yōu)勢,開發(fā)出的T300-T800級預浸料生產(chǎn)線,可滿足風電、軌道、航空等高性能需求。在方案設計方面,團隊提供成本導向的整機系統(tǒng)設計,具備機械、軌道等領域結(jié)構(gòu)強度校核經(jīng)驗,并通過仿真分析縮短周期、降低成本風險。此外,公司提供全流程測試驗證服務,覆蓋研發(fā)至量產(chǎn),擁有“材料-設計-驗證”一體化能力。