2021年中國市場車載儲氫瓶出貨量為30284支,同比增長122.43%,如果按照每個瓶子40kg計算,對碳纖維的需求是1211.36噸,如果達到2025年5萬輛車,每個車8個瓶,那么就是16000噸;2030年達到100萬輛車,如果40%商用車,60%乘用車,我們可以用40*8*40+60*2*25來模擬計算,則中國市場未來幾年車載瓶對碳纖維的累計需求達到15.8萬噸,而到2021年,全球碳纖維的需求也只有11.8萬噸。碳纖維技術在各行各業有著廣泛的應用前景,其中,碳纖維纏繞復合材料儲氫氣瓶被看作氫能儲運的重要技術,碳纖維技術的提升,將助力氫能產業的發展。
我國首個
萬噸級48K大絲束碳纖維工程
第一套國產線
在中國石化上海石化碳纖維產業基地
投料開車
并生產出合格產品
產品性能媲美國外同級別產品
質量達到國際先進水平
大絲束碳纖維性能優越,被稱為“新材料之王”“黑黃金”。
上海石化研發生產的大絲束碳纖維,是一種含碳量在95%以上的高強度新型纖維材料。其力學性能優異,比重不到鋼的四分之一,強度卻是鋼的7至9倍,并且還具有耐腐蝕的特性。
此外,48K大絲束最大的優勢是在相同的生產條件下,不僅可以大幅度提高碳纖維單線產能和質量性能,還可以實現生產低成本化,從而打破碳纖維高昂價格帶來的應用局限。
“新材料之王”應用場景廣泛,如風能、太陽能、高鐵動車、飛機部件等。
生活中也處處有大絲束碳纖維的身影:
除了汽車部件,還有旅行箱、護膝、船槳、氧氣瓶......
長期以來,中國的碳纖維發展主要是在小絲束碳纖維方面實現了突破,但是由于小絲束碳纖維成本高,影響了下游企業應用碳纖維的積極性。
碳纖維國產化使得碳纖維在新能源等下游市場應用逐漸爆發, 隨著碳纖維應用率的不斷提升,相關行業將迎來長跨度的高景氣階段,有力助推了我國相關產業的快速發展和相關產業結構調整。
中國石化碳纖維專家、上海石化副總經理黃翔宇介紹,為了讓大絲束碳纖維真正擁有“中國技術”,上海石化從裝備到工藝,為大絲束量身定制了專用生產線,如根據大絲束的要求自行設計氧化爐、碳化爐,不僅成功掌握了控制溫度場的關鍵核心技術,而且配置了節能型設計可實現能源綜合利用,這在國內外裝備也是絕無僅有。
“飛揚”外殼為碳纖維復合材料▲
針對大絲束特點自行設計制造國產化生產線,中國石化樹立了我國碳纖維建設史上的里程碑。
碳纖維技術有著森嚴的技術壁壘,中國石化是國內第一家、全球第四家掌握大絲束碳纖維的企業。
中國石化集中各種資源,奮力攻克碳纖維關鍵核心技術,頂層設計,大兵團組織上海石化、上海石油化工研究院、上海工程公司、國內知名設備制造企業等,并在上海市委和市政府的大力支持下,聯合北京化工大學、復旦大學等10余家高校、科研院所、企業,走出了一條以企業為主體的“產、學、研、用”相結合的協同創新之路,于在2018年取得技術重大突破,成功試制出48K大絲束碳纖維,并貫通工藝全流程。
經過十余年努力,我國碳纖維實現了從12K到48K的重大突破,成功實現研發生產技術從量變到質變的飛躍。
截至目前,中國石化已累計擁有碳纖維相關專利251項、碳纖維復合材料專利46項,專利排名國內第一、世界第三。