從“卡脖子”到入列全球高端梯隊，碳纖維裝備突破在路上

近日，浙江精工集成科技股份有限公司（以下簡稱“精工科技”）發(fā)布了新品JCTX300年產(chǎn)5000噸高性能碳纖維生產(chǎn)線。

精工科技總裁李愛軍介紹，此次發(fā)布的高性能版JCTX300為“國產(chǎn)碳纖維裝備的新引擎”。通過創(chuàng)新性迭代優(yōu)化，整條生產(chǎn)線實現(xiàn)智能化水平提升25%-35%，碳纖維成品絲每年產(chǎn)值提升58%，人力成本降低20%，噸能耗下降19.9%等技術(shù)指標(biāo)“三升三降”。這意味著，行業(yè)用戶將以更低成本、更高效率的方式生產(chǎn)出高性能碳纖維，且具備T300-T1100全系列碳纖維生產(chǎn)能力，并預(yù)留了未來技術(shù)升級空間，將為行業(yè)實現(xiàn)更多碳纖維應(yīng)用場景。

技術(shù)突破，從“卡脖子”到國產(chǎn)替代

碳纖維裝備的核心技術(shù)曾長期被歐美日企業(yè)壟斷，尤其是預(yù)氧化爐、碳化爐等關(guān)鍵設(shè)備依賴進口。近年來，在政策支持、市場需求和技術(shù)突破的多重驅(qū)動下，國產(chǎn)碳纖維裝備行業(yè)實現(xiàn)了從依賴進口到國產(chǎn)替代的跨越式發(fā)展。以精工科技為代表的國內(nèi)企業(yè)通過持續(xù)研發(fā)，實現(xiàn)了多項技術(shù)突破。

在預(yù)氧化爐領(lǐng)域，精工科技研發(fā)的“JCYY300D型氣電混合加熱預(yù)氧化爐”采用氣電混動、在線清理等技術(shù)，能耗降低30%，機械速度達20m/min，性能達到國際先進水平，填補了國內(nèi)技術(shù)空白。同時實現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈布局，精工科技成為國內(nèi)唯一具備千噸級碳纖維整線裝備交付能力的企業(yè)，覆蓋預(yù)氧化爐、碳化爐、表面處理設(shè)備等全流程設(shè)備。

精工科技董事長孫國君表示，公司幾十年來堅持技術(shù)創(chuàng)新，不斷推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、數(shù)智建設(shè)和人才發(fā)展，加快實現(xiàn)新興產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略性發(fā)展。公司深耕碳纖維領(lǐng)域十余年，提升技術(shù)攻堅力，成功構(gòu)建從裝備研發(fā)到應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈體系，以高端化、智能化、高效化優(yōu)勢躋身全球碳纖維新材料高端裝備第一梯隊；積極構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)，牽頭組建“浙江省高性能碳纖維裝備及復(fù)合材料制造業(yè)創(chuàng)新中心”，激活集群動能；打造全球競爭力，以“科技出?！辈粩嗉铀賴H市場拓展和海外布局，提升碳纖維及復(fù)合材料技術(shù)裝備的市場輻射能力。

總結(jié)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展成就時，中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長徐迎新表示，包括碳纖維在內(nèi)的高性能纖維材料是紡織產(chǎn)業(yè)科技的尖端領(lǐng)域，過去高性能纖維加工產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及裝備長期被發(fā)達國家所壟斷。我國紡織行業(yè)大批科研工作者、企業(yè)家、工程師數(shù)十年如一日，以拓荒者的勇氣和決心，執(zhí)著探索，不畏挫折，打破技術(shù)的藩籬，逐步完成了從基礎(chǔ)原料纖維加工、材料復(fù)合終端制品工程化應(yīng)用到專用設(shè)備制造的體系化布局，為我國紡織行業(yè)在國際紡織科技前沿陣地贏得了一席之地。

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，從單一設(shè)備到全鏈條整合

數(shù)據(jù)顯示，目前我國高性能纖維主要品種基本上實現(xiàn)了自主技術(shù)突破和裝備的創(chuàng)新，總產(chǎn)能占全世界的比重超過1/3，其中碳纖維的產(chǎn)能2024年約達到14萬噸，48K大絲束碳纖維達到國際先進水平，成為市場熱銷品種。T800、T1000、T1100級高端碳纖維品種及成套裝備近年來接連完成關(guān)鍵的技術(shù)突破，T800、T1000級已進入規(guī)模化的生產(chǎn)階段。2024年，我國共出口碳纖維1.5萬噸，同比增長120%，出口金額達3.5億美元，國際競爭力穩(wěn)步提升。碳纖維預(yù)制體素材構(gòu)件及多軸向織物、拉擠異型材等制品廣泛應(yīng)用于國防軍工、航空航天、建筑工程、交通運輸、防護裝備、結(jié)構(gòu)增強等領(lǐng)域，為國產(chǎn)動車組、風(fēng)電設(shè)備、無人機等戰(zhàn)略領(lǐng)域升級發(fā)展提供重要支撐。

徐迎新分析，以碳纖維裝備為典型代表的高性能纖維自主成套技術(shù)裝備逐漸發(fā)展成熟，解決了我國高性能纖維產(chǎn)業(yè)鏈安全自主可控關(guān)鍵問題，大大降低了項目的建設(shè)投入，提高產(chǎn)業(yè)鏈競爭力，是建設(shè)紡織現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的標(biāo)志性成果。成套裝備的重大突破，體現(xiàn)了紡織機械行業(yè)錨定創(chuàng)新、補齊短板戰(zhàn)略選擇的正確性，也體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新體系的有效性。

一方面，國家及地方政策為碳纖維裝備國產(chǎn)化提供了強力支撐?！笆奈濉币?guī)劃明確將碳纖維列為制造業(yè)核心競爭力提升的重點領(lǐng)域，支持高性能纖維及復(fù)合材料的研發(fā)應(yīng)用?！痘w工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見》等文件推動碳纖維設(shè)備向高效、低成本方向發(fā)展。

地方產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)方面，山東省通過“鏈長制”推動碳纖維產(chǎn)業(yè)集聚，威海市建成涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、檢測的全鏈條產(chǎn)業(yè)集群，2024年碳纖維產(chǎn)業(yè)營收達284.4億元。吉林、上海等地加速布局大絲束碳纖維項目，瞄準(zhǔn)風(fēng)電、壓力容器等民用市場。

另一方面，國產(chǎn)碳纖維裝備的崛起離不開上下游協(xié)同創(chuàng)新。

精工科技牽頭成立碳纖維產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心共同體，聯(lián)合長三角碳纖維及復(fù)合材料技術(shù)創(chuàng)新中心等機構(gòu)，攻克自動鋪絲技術(shù)、熱塑性復(fù)材成型等“卡脖子”工藝。該平臺將形成“基礎(chǔ)研發(fā)－中試驗證－產(chǎn)業(yè)化推廣”的閉環(huán)，致力于聚焦并貫穿碳纖維重點領(lǐng)域前沿技術(shù)與核心工藝，不斷推動碳纖維產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展。

不久前，精工科技“浙江省高性能碳纖維裝備及復(fù)合材料制造業(yè)創(chuàng)新中心”正式揭牌。作為中國碳纖維產(chǎn)業(yè)首個集“原絲、碳化、復(fù)材裝備制造與制品應(yīng)用”為一體的全鏈創(chuàng)新中心，將聚焦并貫穿碳纖維重點領(lǐng)域前沿技術(shù)與核心工藝，不斷推動碳纖維產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展。創(chuàng)新中心的揭牌，標(biāo)志著精工科技在碳纖維領(lǐng)域的研發(fā)體系化、協(xié)同化方面邁入了新階段。

未來發(fā)展，實現(xiàn)全面技術(shù)自主化

當(dāng)前，我國紡織行業(yè)面臨的外部形勢高度復(fù)雜。對于高性能纖維材料產(chǎn)業(yè)而言，發(fā)達國家泛安全化、保護主義思潮抬頭，將使高新技術(shù)的國際合作變得尤為困難。關(guān)鍵技術(shù)裝備、材料封鎖、技術(shù)性貿(mào)易壁壘增多，都使纖維新材料產(chǎn)業(yè)面臨著嚴(yán)峻的風(fēng)險挑戰(zhàn)，強化自主安全發(fā)展的重要性也尤為凸顯。碳纖維行業(yè)進一步解決技術(shù)難點，努力趕超國際先進水平，也將更主要依托自主原始創(chuàng)新能力的突破性提升。

基于這種形勢，徐迎新對碳纖維技術(shù)裝備的發(fā)展提出了建議。

一是進一步強化自主創(chuàng)新，增強創(chuàng)新關(guān)鍵要素投入，全面突破關(guān)鍵加工及組合技術(shù)、成套裝備、關(guān)鍵設(shè)備，實現(xiàn)全面的技術(shù)自主化。強化前瞻性技術(shù)研究和前沿技術(shù)實驗開發(fā)，探索科技無人區(qū)，引領(lǐng)國際產(chǎn)業(yè)科技進步方向，主動搶占標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。中國紡織機械協(xié)會這幾年已經(jīng)圍繞碳纖維裝備組織開展了一些標(biāo)準(zhǔn)的編制和發(fā)布工作。下一步需要進一步梳理構(gòu)建包括碳纖維在內(nèi)的高性能纖維裝備標(biāo)準(zhǔn)體系，有序做好標(biāo)準(zhǔn)編制工作。

二是持續(xù)提升裝備品質(zhì)及效率，大力推動以智能制造裝備、專用基礎(chǔ)工業(yè)材料為代表的先進技術(shù)及器材應(yīng)用，不斷提升碳纖維裝備的制造精細化、運行穩(wěn)定性水平，解決設(shè)備控制精度、運行效率、產(chǎn)品質(zhì)量一致性等方面的問題，完善產(chǎn)品設(shè)計及制造，提高裝備綠色化水平，特別是降低能耗水平。

三是深入推進產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。進一步深化產(chǎn)學(xué)研融合創(chuàng)新，加強跨產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，針對高等級碳纖維及復(fù)合材料技術(shù)關(guān)鍵難點、堵點，開展聯(lián)合攻關(guān)，促進科研創(chuàng)新成果加快應(yīng)用轉(zhuǎn)化。積極聽取下游的化纖企業(yè)、復(fù)合材料企業(yè)、終端應(yīng)用企業(yè)的應(yīng)用反饋，不斷完善裝備關(guān)鍵性能指標(biāo)，尊重合作方合理的知識產(chǎn)權(quán)保護及利益分配訴求，建立良好的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新合作生態(tài)。

四是加強人才培養(yǎng)，加強高性能纖維及復(fù)合材料技術(shù)裝備領(lǐng)域?qū)I(yè)人才培養(yǎng)力，依托重大科技攻關(guān)項目、重點學(xué)科以及科研基地的合作項目，培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型人才。

五是堅持高水平對外開放。徐迎新表示，合作共贏始終是大勢所趨。在復(fù)雜的國際形勢下，要保持戰(zhàn)略定力，堅持開放發(fā)展，積極整合國際市場人才、技術(shù)、資本等優(yōu)質(zhì)要素及資源，全力促成高質(zhì)量的跨國技術(shù)及經(jīng)貿(mào)合作，借勢、借智、借力推進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、健康發(fā)展。

資料來源：中國紡織報