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天顺公司碳纤维生产设备
《科技日报》15日报道，中国黑龙江省天顺化工科技开发有限公司承担的“T700级碳纤维碳化中试生产线及工艺研究”项目2月5日通过鉴定。据相关政务公开信息，该项目年产量为5吨碳纤维。这家企业生产线的特点是成本低廉，污染少，其生产的T700级碳纤维成本可控制在每公斤200元以内。这被认为解决了国内高性能碳纤维生产成本高、质量不稳定的关键瓶颈问题。目前我国已有超过10家企业在研制生产高性能碳纤维。
国产碳纤维技术出现突破固然喜人，但也有业内论文警告，近年来国内出现“碳纤维热”，众多科研院所和企业纷纷启动了碳纤维研究或千吨级产业化项目。虽然当前国内市场对碳纤维产品需求较大，但几年以后，市场出现过剩将成为必然。
天顺化工的发展之路
《科技日报》的报道中提到，该项目经过5年艰苦卓绝的创新攻关，终于突破高性能碳纤维生产的关键技术。据该公司总经理孟凡钧介绍，该项目采用独特的纺丝工艺、DMSO溶剂回收技术、精密的碳化生产技术及先进的废水处理技术，质量稳定，生产成本低，环境污染小，生产中废水排放少，生产成本可控制在每公斤200元以内，接近国际先进企业的生产成本，而当前国内成本大多在每公斤1000元?3000元不等。解决了国产高性能碳纤维生产成本高、质量不稳定这两个关键瓶颈问题，提高了我国碳纤维的国际竞争力。
而黑龙江省政务公开网站发布的信息则提到了关于该碳纤维生产线的技术水平。5日，省科技攻关重大项目“T700级碳纤维碳化中试生产线及工艺研究”的成果，通过了省科技厅组织的专家鉴定。由我国复合材料学会理事长杜善义院士为主任委员的鉴定委员会经实地考察、质询讨论认为，项目组自主设计和制造的年产5吨碳纤维的碳化中试生产线，其抗拉强度和线密度CV值达到国际先进水平。
为打破国外垄断，哈尔滨天顺化工科技开发有限公司经过5年艰苦卓绝的努力，实现了以自主生产的碳纤维原丝为原料，在自行设计制造的碳化中试生产线上进行T700级碳纤维碳化工艺研究。通过对预氧化、低温碳化、高温碳化等过程的工艺优化，产品的性能指标完全达到T700级碳纤维水平，成品率在80%以上。经液压强度试验和爆破试验，其研制的TS700碳纤维制备的20升高压气瓶的性能指标达到日本T700碳纤维制备的高压气瓶的水平。在全面考核的基础上，可替代日本T700碳纤维生产该类型气瓶。并且在生产中无废水排放，生产成本可控制在每公斤200元以内。
2013年5月，黑龙江省科技厅官方网站上发布的公开信息提到了该企业的规模和当时的建设进展情况。报道中说，预计项目达产后，可年出产T300标准的高级碳纤维600吨，且产品性能稳定，年销售收入可达10亿元，带动下游产业产值达40亿元。
天顺公司展示碳纤维产品
2010年10月，中国化学纤维工业协会网站上的一则消息报道了当时该企业刚刚实现碳纤维生产技术突破的情况，该项目在多个方面取得了创新突破，他们采用自主研发的三元低温共聚技术，得到的聚合物具有良好可纺性能和满足高性能碳纤维碳化的工艺要求。其中具有自主知识产权的三元凝固成型技术，对原丝实施改性，改性后的原丝具有预氧化温度低，碳化过程缓慢稳定，可大大减少碳化过程中纤维缺陷问题的产生。尤其该技术中实现了较低聚合温度，为目前国内该行业的最低温度，创新的同时达到了节能减排和环保的要求；该项目还独立开发了原丝油剂，经北京化工大学碳纤维及复合材料研究所试验证明该油剂基本满足预氧化要求，在实验选定的工艺范围内，无粘黏、结焦现象，原丝灰分小于0.45%；同时该项目所开发的立式梯度逆流洗涤设备也是国内独家，具有节能环保的优点。
该项目独特自主设计并建成了年产20吨高性能聚丙烯腈碳纤维原丝的中试生产线并完成了中试生产调试工作，可稳定生产合格的高性能碳纤维原丝。该生产线具有完全独立的自主知识产权。
从2010年取得技术突破，到2013年实现T300级碳纤维量产，到今年实现T700碳纤维量产，可以看出黑龙江这家企业发展的艰苦历程，中国碳纤维产业发展也正是在国内众多这样的企业推进下逐渐发展成熟。而更难得的是，这家企业的发展始终比较低调，2012年《中华工商时报》报道天顺化工的文章中提到，这家企业的碳纤维项目已被列入“十二五”规划，因此风投、创投纷纷上门，但该公司总经理孟凡钧对此，一如以往，坚持低调??甚至互联网上都很难见到他的碳纤维项目详情。
报道中还提到，天顺化工的设备具备生产T800标准碳纤维的能力，对此孟凡钧的态度是：“天顺碳纤维项目达产后，生产什么，生产多少，并不仅仅由市场决定，我当初就是为国防、航天领域的发展，才选择这个项目的，所以，天顺将来要听国家的。”
我国高性能碳纤维爆发式发展
观察者网此前也曾报道江苏中复神鹰等公司碳纤维生产线经过省级鉴定的新闻。
此外，新华社报道，去年3月7日，国务院总理李克强参加河北代表团审议时，河北硅谷化工有限公司董事长宋福如向总理汇报道：“我们已经成功攻克适合大规模、低成本的干喷湿纺T800碳纤维，并具备了产业化的条件，实现干喷湿纺T800碳纤维国产化应用。现在又开始参与T1000碳纤维的国家973攻关计划和MJ系列的研发。我们要继续为国争光，中国创造、民族复兴是我们的追求。”
可见近年来我国T800、T700级的碳纤维产品出现了爆发式的发展。
2011年，在《化学工业》杂志发表的《碳纤维产业发展与趋势》论文中提到，2009年我国碳纤维产能仅为2000吨左右，且主要是低性能产品，没有形成规模化产业，绝大部分依赖进口，价格昂贵，比如标准型T300市场价格曾高达4000-5000元/千克。
美国“三叉戟”导弹的碳纤维发动机壳体
美国JASSM巡航导弹的弹体外壳全部采用碳纤维制造
当时国家有关部委已将碳纤维产业化进程作为我国一项战略任务。一些企业相继加入碳纤维生产行列。当时拟建和在建的碳纤维生产企业有11家，合计生产能力为原丝7100吨每年，碳纤维1560吨每年。其中，在建企业为4家，合计生产能力为原丝1100吨每年，碳纤维470吨每年。
当时国内已经出现的较大的碳纤维企业包括：上海石化公司腈纶事业部、中复神鹰碳纤维有限公司、浙江巨鑫碳纤维有限公司、西安康本材料有限公司、沈阳中恒新材料有限公司、吉林市碳纤维高新技术产业化基地、哈尔滨天顺化工科技开发有限公司、金发科技碳纤维、中国石油天然气集团公司等。
该论文的摘要部分则提到：虽然当前国内市场对碳纤维产品需求较大，但几年以后，市场出现过剩将成为必然。尤其是低性能碳纤维领域可能首先出现过剩，这也是国内主要碳纤维企业集中精力突破高性能碳纤维产业化瓶颈的重要动力。
发表于 2016-2-16 09:10:00
