国产“黑黄金”来了！中石化万吨级48K大丝束碳纤维成功投产

本网编辑 2022-10-18

2022年10月10日我国首个万吨级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。

这标志中国石化大丝束碳纤维从关键技术突破、工业试生产、产业化，成功走向规模化和关键装备国产化，一举破除我国碳纤维生产和装备，受制于人的被动局面，真正实现自主可控。

为什么叫它“48K黑金”？

在碳纤维行业内，通常将每束碳纤维根数大于4.8万根，（简称48K）的称为，大丝束碳纤维。

该条48K大丝束碳纤维国产线，可实现规模化、高品质生产。该项目采用中国石化自主开发的

PAN （聚丙烯腈）基大丝束原丝、碳纤维技术，分两个阶段实施，计划于2024年全部建成投产，届时共达到2.4万吨/年原丝、1.2万吨/年大丝束碳纤维产能。

“新材料之王”有什么神奇之处？

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。

碳纤维可以用在什么地方？

“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......

碳纤维发展，难点在哪？

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▲

全球，谁能生产大丝束碳纤维？

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。

未来，中国石化怎么干？

中国石化既是大丝束碳纤维的研发和生产企业，也是碳纤维复合材料的研发和应用企业，在未来的碳纤维产业发展中，中国石化将在科研方面继续加大投入，产业方面加快布局机制体制方面深化创新，应用场景全面推广。同时，坚持走自己的道路，做自己的特色产品。

在“十四五”末中国石化将在多种工艺流程实现通用级、大丝束、小丝束、高性能等产品方面全面突破进行总体布局，满足国家各个领域的需求，为引领和推动中国碳纤维产业发展作出贡献。

回顾大丝束项目“辛路历程”

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。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。