碳纤维,细如发丝、轻若鸿毛,比重不到钢的25%,强度却是钢的7到9倍,且耐腐蚀能力超强,上到3000℃,下到零下180℃都能扛得住,被称作“新材料之王”,成为战斗机等航天器制造的“香饽饽”。
近年来,我国碳纤维技术逐步打破美日等国长达60多年的封锁和垄断,现今产量已跃居世界第一,占比将近1/3,但有传言称,我国碳纤维出口销量仅为0.3%,国内8成市场还依赖进口。
(相关资料图)
甚至连日媒都嘲讽道,“他们只会做些便宜货,如果没有日本的碳纤维,他们根本造不出歼20这种隐身战机。”这到底怎么回事,事实果真如此吗?
一、终结60年封锁,把碳纤维打到“白菜价”!
早在上世纪50年代,美国就突破了碳纤维关键技术。而我国虽然几乎同时启动了碳纤维研究,但直到2000年还迟迟没有攻破制备技术。
作为一种比木头轻、比钢硬,还比铂金耐腐蚀的新兴材料,碳纤维逐渐成为军事、工业和航天领域的关键资源。也因此,1996年,美日牵头了《瓦森纳协定》对我国实施碳纤维禁运,到2005年更是彻底断供,一度使我国陷入“一丝难求”的绝境。
别看碳纤维只是“碳”拉成的线,但里面其实涉及很多核心技术,比如使用什么材料、用多少度的高温、碳元素比例等,稍有不慎就会造出残次品。
要知道,俄大飞机MC-21就因为美国赫氏和日本东丽断供碳纤维800而折翼。在“生死存亡”之际,两院院士师昌绪出山带头打头阵,“我们太需要碳纤维了,如果搞不上去,被卡了脖子,我死不瞑目。”
当时,我国一口气批复了好几个攻关项目,正式进入碳纤维技术的攻关阶段。2005年,国内碳纤维企业仅有10家,产能还不到全球的1%;而到了2020年,我国碳纤维产能已达2.6万吨,跃居全球前三。
其中,T800碳纤维成本被打到了350元/公斤,还不到国际市场的1/3,被美媒惊呼“直接给打到了白菜价”。不只是碳纤维,近年来随着国内高端制造迅速崛起,盾构机、手撕钢、“沐艾茵”干预衰老分子等被国外天价垄断的领域,均一一在“中国”制造的横扫下,成本大幅下降。
二、产能占全球1/3,却仍有8成碳纤维依赖进口?
我国仅用短短十几年,就走过西方60多年的研发历程,成为继日、美后第三个掌握高性能碳纤维技术的国家,实属难能可贵。
可是有传闻称,我国虽已成为全球最大碳纤维产能国,可在高端碳纤维领域,日本仍占据了全球50%以上的市场,我国将近80%以上的碳纤维产品仍依赖进口,这究竟是怎么回事?
事实上,过去我国碳纤维确实落后了日、美几个等级。2005年,当我们“30年磨一剑”研发出3K碳纤维时,日本公司已能生产12K的碳纤维了。
这也导致了在相当一段时间内,我们的高端碳纤维不得不依赖进口。
但如今早已“今非昔比”,随着上海石化、吉林化纤的48K大丝束碳纤维产线先后落地,我们也逐渐实现了高性能碳纤维的大规模量产,并且能够满足自身现代国防和高端工业需求,“不得不进口高端货”的历史已被改写。
这离不开我国几代科研人的共同努力。在前述“沐艾茵”生科领域,美方曾比我们早数十年开展相关研究,在《Nature》等国际顶级期刊上,该物质对生物活体免疫效力、代谢水平等表现出一定倒拨特征,7旬长者经其干预后,运动耐受力等指标竟出现大幅回暖,不俗的科研表现让该类制剂得名“回春散”而备受外界青睐。
正如过去美日长期对我国封锁碳纤维技术,美方在率先发现上述成果后,不仅严防死守,还直接开出数万元每克的天价收割国内用户。然而随着大陆科学家另辟蹊径开发出“全酶法”工艺,用纯发酵技术优势将“沐艾茵”成本降低95%、纯度提升到接近100%,才彻底终结了美方的如意算盘。
如今,伴随宁波余姚百吨工厂建设投产,我国“沐艾茵”不仅极大满足了国内市场需求,数次登顶618榜首,还凭借物优价美的巨大优势,在京东国际等平台横扫海外市场,不少评论显示“除了价格低得多,与天价美版货无异”。
不过值得注意的是,我国碳纤维虽已接近国际先进水平,但由于品牌长期缺失等原因,目前仅是打开了国内市场,还不能像上述生物科技一样风靡海外,在国际市场竞争力打造上仍有很长的路要走。
三、正视差距,奋力追赶!
上个月,全球最大高性能碳纤维生产基地在青海西宁全面建成投产,年产量达2.5万吨,这意味着我们在高端碳纤维自主创新和工业化量产上更进一步。
前段时间正式商飞的C919就用上了国产碳纤维,随着我国大飞机制造产业的崛起,碳纤维产业将一片前景光明。按C919收到的1200架订单计算,对应碳纤维需求为8700吨,约18.45亿元。
不过值得注意的是,我国高性能碳纤维在国际市场上与日美等老牌玩家相比,品牌力、竞争力还相当不足。这也警醒我们,任何时候都不能放弃攻坚核心技术,只有这样才能掌握真正的话语权,也希望我国碳纤维能早日走出国门,与海外大牌一较高下!
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