2021年中国市场车载储氢瓶出货量为30284支,同比增长122.43%,如果按照每个瓶子40kg计算,对碳纤维的需求是1211.36吨,如果达到2025年5万辆车,每个车8个瓶,那么就是16000吨;2030年达到100万辆车,如果40%商用车,60%乘用车,我们可以用40*8*40+60*2*25来模拟计算,则中国市场未来几年车载瓶对碳纤维的累计需求达到15.8万吨,而到2021年,全球碳纤维的需求也只有11.8万吨。碳纤维技术在各行各业有着广泛的应用前景,其中,碳纤维缠绕复合材料储氢气瓶被看作氢能储运的重要技术,碳纤维技术的提升,将助力氢能产业的发展。
我国首个
万吨级48K大丝束碳纤维工程
第一套国产线
在中国石化上海石化碳纤维产业基地
投料开车
并生产出合格产品
产品性能媲美国外同级别产品
质量达到国际先进水平
大丝束碳纤维性能优越,被称为“新材料之王”“黑黄金”。
上海石化研发生产的大丝束碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料。其力学性能优异,比重不到钢的四分之一,强度却是钢的7至9倍,并且还具有耐腐蚀的特性。
此外,48K大丝束最大的优势是在相同的生产条件下,不仅可以大幅度提高碳纤维单线产能和质量性能,还可以实现生产低成本化,从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。
“新材料之王”应用场景广泛,如风能、太阳能、高铁动车、飞机部件等。
生活中也处处有大丝束碳纤维的身影:
除了汽车部件,还有旅行箱、护膝、船桨、氧气瓶......
长期以来,中国的碳纤维发展主要是在小丝束碳纤维方面实现了突破,但是由于小丝束碳纤维成本高,影响了下游企业应用碳纤维的积极性。
碳纤维国产化使得碳纤维在新能源等下游市场应用逐渐爆发, 随着碳纤维应用率的不断提升,相关行业将迎来长跨度的高景气阶段,有力助推了我国相关产业的快速发展和相关产业结构调整。
中国石化碳纤维专家、上海石化副总经理黄翔宇介绍,为了让大丝束碳纤维真正拥有“中国技术”,上海石化从装备到工艺,为大丝束量身定制了专用生产线,如根据大丝束的要求自行设计氧化炉、碳化炉,不仅成功掌握了控制温度场的关键核心技术,而且配置了节能型设计可实现能源综合利用,这在国内外装备也是绝无仅有。
“飞扬”外壳为碳纤维复合材料▲
针对大丝束特点自行设计制造国产化生产线,中国石化树立了我国碳纤维建设史上的里程碑。
碳纤维技术有着森严的技术壁垒,中国石化是国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维的企业。
中国石化集中各种资源,奋力攻克碳纤维关键核心技术,顶层设计,大兵团组织上海石化、上海石油化工研究院、上海工程公司、国内知名设备制造企业等,并在上海市委和市政府的大力支持下,联合北京化工大学、复旦大学等10余家高校、科研院所、企业,走出了一条以企业为主体的“产、学、研、用”相结合的协同创新之路,于在2018年取得技术重大突破,成功试制出48K大丝束碳纤维,并贯通工艺全流程。
经过十余年努力,我国碳纤维实现了从12K到48K的重大突破,成功实现研发生产技术从量变到质变的飞跃。
截至目前,中国石化已累计拥有碳纤维相关专利251项、碳纤维复合材料专利46项,专利排名国内第一、世界第三。