碳纤维市场的机遇与挑战

碳纤维市场的机遇与挑战

赛奥机械有限公司是一家专业销售纤维设备的公司。经过十多年的努力和发展，目前与国

际著名的纤维及其材料设备制造商：德国sahem公司和dur公司、美国

depaorteeconomicafederal和cdi公司建立了长期的战略合作关系。同时，自主开发了研

磨丝绸夹持架、驱动装置、表面处理和砂浆装置等碳生产设备，形成了全碳线全线支持供

应能力C回顾历史，展望未来，我们充满信心，对现阶段国内碳纤维及其复合材料的发展

也有了更深刻的认识。在比愿将我们粗浅的观点与业界讨论和分享。

1碳纤维价格变动的原因及趋势

世界碳纤维产能、需求和价格变化见图1。国际碳纤维市场的发展呈现波浪型推进。2000

年前后和2008年前后两次碳纤维的市场波峰和各级政府的大力推动，使我国大量投资者

进入碳纤维领域。从全球碳纤维发展40年历史看，供需信息不对称或矛盾是造成近20年

碳纤维价格波动的主要原因。

前一轮的价格岛峰从2007年开始，到2009年突然卜滑，使一些碳纤维厂不得不关闭部分

生产线，业界认为主要原因是商用大飞机生产的延误所致.从2008年起世界各主要厂家

的扩产计划重新启动，日本企业预测碳纤维材料价格将上涨。主要碳纤维厂不同年份新产

能的增加情况及年平均增长率见图2和表1。

Zoltck公司依据目前迅猛增长的风电叶片和汽车市场，在2010年9月30日的国际碳纤维

会发表观点认为:2010~2013年，碳纤维市场需求将以每年30%增长;到2017年，全球碳纤

维的产能将达到40万t/a,而2010年全球的产能也就5万t/a。由此新一轮价格上涨趋

势已形成，至2010年底，全年涨幅超70%已成事实。

2国内碳纤维生产现状及趋势

据不完全统计，到目前为止国内已有32家公司宣布投资碳纤维领域，同时国内还有10家

碳纤维专门研究机构。如果按这32家宣布的计划产能，已经是目前全世界实际产能数据

的2~3倍。

这32家公司分布在16个省、市或直辖市（见图3）,其中已经实际投入的有28家，目前,

已经投产的有17家;其中，绝大部分实际产能在100t/a以下。目前大都已开工碳纤维厂

家的产品规格是Ik、3k或6k,个别有12k,性能在T300级水平左右，品质均匀度还有待

提高;T700级碳纤维还没有批量生产，24k以上的大丝束也基本没有形成量产。

由于市场小丝束碳纤维的需求量有限，不少已经开工的企业正在为碳纤维的销路发愁。

3国际碳纤维厂利润情况

⑴根据200广2002年的数字，国际主要碳纤维厂利润情况见表2（平均行业利润

率：15.7%）o

⑵碳纤维的成本构成见图4,各工艺分担成本见表3。

4碳结合行业和价值链

4.1纤维丝束再压纱

预浸布编织布：20%（其中有12.4%要经过预浸进入后段），短切纱：1毁，纤维丝

束通过缠绕等方式直接使用：9.9%,具体见图5。

4.2完善碳纤维产业链

碳纤维产业链见图6所示，碳纤维制造企业因为资金和技术的优势，要成为引领整个产业

链的生力军！市场培育任重道远！只有不断推进从碳纤维向纤维材料以及复合材料制品的纵

深发展，完善产业链，扩大碳纤维的应用范围，才能使整个碳纤维行业实现跨越式的发展。

4.3碳纤维复合材料构件生产的成本构成

我们常听到关于碳纤维价值链的说法是:从石油原料到碳纤维，增值关系是1到3,而把碳

纤维做成复合材料，增值可以到10。

而国际上还有一个类似的说法:一个工业用碳纤维复合材料零件的成本构成，其中碳纤维

和树脂的成本占25%,把碳纤维转成预浸料或编织布（我们称之为纤维材料），转化成本

为15乳而把纤维材料制造成复合材料构件，需要60%的成本，原因是这个过程的边角废

料太多，主要是沿袭于航空航天的成型工艺效率太低。

当很多人抱怨:碳纤维因为价格太高而影响其应用面时，我们必须重视除了25T'30%的碳纤

维成本之外的其它70k75%的纤维和构件成型的巨大成本。否则，即使碳纤维成本降得再

低，做出的复合材料成本还是惊人！

5贵族碳纤维的最佳工艺

碳纤维因品种和质量的不司，价格从100多元/kg到5万多元/kg（日本东丽的M60J据说

曾炒到这个价格）都有。其中，走小批量、高精尖的品种，我们不妨戏称为“贵族碳纤

维”，而量大、价格相对低的碳纤维，我们则戏称为“平民化碳纤维”。中国堪称是世界

碳纤维研发的“老人”，但却是产业化的“新手”，所以，对于中国众多碳纤维企业来说,

探讨“平民化”之路有实质意义。

中国碳纤维企业发展模式

低质量不等于低成本。质量低，成本高是日前中国碳纤维的普遍状况。这个情况，其实国

际碳纤维巨头们相当清楚，美国的碳纤维同行业有一种说法：中国FI前做的碳纤维是不可

能被市场接受的，如保持目前的发展状态，永远也不可能为市场接受，这不取决于中国在

生产碳纤维上投入多大的巨资。很多中国人把碳纤维产业想象的太简单了。

由于错误的产业导向，绝大部分厂拥挤在小丝束的羊肠小道上，而目前我国的航空航天在

复合材料应用的水平，远不能消化这么多产能。很多公司雄心勃勃要把碳纤维大量用到我

国的大飞机上，请大家好好查查历史，东丽从1971年搞出碳纤维，到什么时候才用到波

音和空客上的？如果我们盲目效仿日本碳纤维企业的发展轨迹，从小丝束起步，以航空航

天应用为主，这或将把整个产业带入歧途。因为无论是技术水准，艰难的航空适航认证，

还是市场、政治等因素，中国的企业在相当时间内是不可能成为波音和空客等公司的主力

供应商。随着风电叶片市场和汽车市场近儿年的迅猛发展，日本碳纤维企业普遍反思认为:

没有认真发展大丝束及其应用是他们最大的战略失误，看着欧美大丝束企业迅猛的扩产，

这些日本企业正快马加鞭：努力赶超在大丝束碳纤维生产的差距。

中国有不少碳纤维的工业或商用需求，但对我们小丝束昂贵的价格望而却步，导致有价无

市，生产线闲置。另外在航空航天之外的碳纤维应用，由于成本控制，主要以24k以上的

大丝束为主，由于成本和后段加工效率因素，大丝束化的趋势异常强劲，很多专家认为：

把小丝束和大丝束都加工成一幅单向预浸料，这还能区别大小丝束吗？而其中的材料和加

工成本的差距巨大！

所以中国碳纤维企业的发展模式，师从口本企业是没有出路的。而SGL、Zoltck和甚至后

来者土耳其的AKSA,必然会在这几年市场需求爆炸式的增长中获得长足的发展（据报道：

一支大尺寸风电叶片大约需要500kg碳纤维，一款30万辆的汽车需要近3万t碳纤维），

倒是他们成功的发展之路应该值得我们好好研究和效仿。

对国产碳纤维主要性能指标的认定

从我国很多产业的发展历史看，总是经历着“质欠价廉”到“质优价廉”的竞争力塑造过

程，通过“质欠价廉”切入市场，或者说从“质量灰色地带”进入市场，恐怕是我们大多

数碳纤维企'也都必须经历的过程。

碳纤维性能和质量的提升和稳定是一个长期的过程。日本东丽从1970年代到现在，仍一

直在不断努力其产品性能和质量的稳定性。且稳定化工作不光是碳纤维企业埋头苦干，还

需要后端应用企业的大力配合，并根据功能用途、次承力件或主承力件等不同应用要求而

逐步提升。想在短时间内就把碳纤维性能和质量做高做稳定，然后再去市场“一炮打响”

或只是一种梦幻。

在业界我们谈论更多的是碳纤维的主要性能，比如抗拉强度和模量达到T300或T700了，

似乎达不到这个日本人定义的符号，国产碳纤维就没有用了。假设我们把性能和稳定性均

尚未完全达到T300或T7co水平的国产碳纤维暂拟名为“C280”或“C680”，试问难道现

在所有用到T300的地方，是不是就一定不能用“C280”？其实一些非承力的功能件或装饰

件应该是可用的，另外碳纤维最终要变成复合材料才有用。通过加强对材料与结构的设计、

树脂配方的设计、纤维与树脂界面的设计、成型方法和工艺的设计等一系列优化，也可让

采用“C280”制作的复合材料零件的最终性能达到或超越T300。所以我们呼吁有关单位在

制定国家标准中，不要简单模仿日本产品标准，让抗拉强度暂时达不到3.5GPa的碳纤维

也成为一种标准级的碳纤维，要根据我们的实际情况，为我国碳纤维企业留出“灰色地带”

的生存空间。

不盲目追高碳纤维主要性能指标，关键要把更多的精力用在性能和质量指标的稳定性和碳

纤维工艺性上。同样道理：对于复合材料最终用户来说，他们宁愿选择性能适用、质量均

匀和后续工艺性能好的“C280”，也不会去用名义性能高，但CV值太大，毛丝多的

“C680”。纤维稳定性好：有可靠的数据，设计师就可把安全系数放小，确保最终做出的

零件更轻，成本更低。通过提高这些质量稳定和工艺性能指标，让用户在使用我们碳纤维

时，感觉与国外纤维一样好用，且价格更便宜。

我们认为，我国碳纤维产业化尚处于发展的“稚幼”阶段，对国产碳纤维技术要求应从偏

重”主要性能指标”，转句重视“性能质量工艺指标群”。比如主要性能指标的不匀率、

线密度的不匀率、毛丝率、丝束宽度的不匀率、丝束的可展开性、丝束后续加工的耐磨性、

针对适用不同基体树脂的上浆剂等，用这些指标群去引导工艺和装备的确定，生产出性能

适用稳定且好用的“C280”、“C680”等“质量灰色地带”的碳纤维，并进入市场，形成

销售，藉此建立与下游产业的良性互动，进而开拓后续提升性能的空间，从而推进螺旋式

上升的碳纤维性能品质的良性循环，开辟出一条切实可行的中国碳纤维“平民化”发展之

路！

6创新驱动，实现从“生产”到“质量”的转变

⑴在节能、减排和环保的低碳经济全球化的今天，引领诸多产业换代升级的碳纤维及其复

合材料高新产业，超前超常规模的发展趋势毋庸置疑。而中国众多碳纤维投资项目拥堵在

小丝束规格品种产业“独木桥”上的现状急需改变。

⑵从所有化纤发展历史看:以我为主，充分学习和借鉴国际前沿模式、技术及设备，在完

全掌握的基础上实现消化吸收和创新，这才是一条走向成功的捷径。“盲目崇洋”和“关

闭自守”都是极端道路。

⑶推进碳纤维“平民化”的发展进程要充分发挥我国靖纶大工业的基础，要在24k以上大

丝束做文章，实现碳纤维生产低成本化，使