本报记者崔彩凤报道
7月5日，我国拥有自主知识产权的全复合材料涡桨公务机“领世AG300”飞机在珠海金湾机场首飞成功。据悉，该机机体全部采用先进的碳纤维复合材料制造。而在不久前，我国另一款广泛应用了高性能碳纤维的新型号飞机也成功首飞。
业内人士表示，未来随着技术的持续进步，国产碳纤维的应用市场将被进一步扩大。
下游需求逐渐攀升
碳纤维作为一种高强度材料，“外柔内刚”，质量比铝轻，强度比钢铁高，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。在我国，碳纤维生产技术水平较之国外尚有差距，且产品多用于体育和休闲娱乐用品等中低端领域，但随着科技研发投入的不断加大，国产碳纤维的应用不断取得突破。
据了解，“领世AG300”飞机是中航工业通飞同时按照中国民用航空规章CCAR23部和美国联邦航空局适航条例FAR23部，面向全球市场研发的一款新型飞机，也是中航工业集团在《关于深化我国低空空域管理改革的意见》发布之后立项研制的首款通用飞机，主要针对私人飞行和公务飞行应用。据介绍，该机型在结构设计、材料选择上进行了大胆的尝试和探索，机体全部采用了先进的碳纤维复合材料制造技术，显著地改善了性能指标。目前，“领世AG300”飞机已经取得了启动用户订单。
碳纤维不仅在航空器领域实现成功应用，在汽车领域的应用也取得重大进展。近年来，在国家倡导节能减排的大背景下，汽车轻量化渐成趋势。碳纤维用于汽车领域，燃效将提高至少四成，又因其极大地减轻了汽车自重，还可以有效降低二氧化碳排放量。
由中国科学院宁波材料技术与工程研究所与奇瑞汽车联合打造的碳纤维插电式混合动力“艾瑞泽7”车型在不久前召开的2014年北京国际车展上亮相。该款车型车身采用碳纤维复合材料，外壳重量减轻10%，油耗降低7%。
正因如此，一些知名车企也在积极开展碳纤维材料的研发和应用。宝马率先将碳纤维应用到旗下新能源车系i3和i8上(全碳纤维车身)，而新M3、M4等M产品以及下一代旗舰轿车7系和下一代X5在生产中也准备应用碳纤维材料。据了解，由于采用了碳纤维材料，宝马公司去年11月份上市的i3已经吸引了超过1.1万份订单，而将于今年年中推出的i8插电式混合动力跑车的第一批订单也已被抢购一空。
兰博基尼近日公布，其已经与多家公司达成合作意向开展一项名为Newspec的计划，并由位于公司总部的高级复合材料研究中心(ACRC)和美国西雅图高级复合结构实验室(ACSL)共同研发，最终实现在2017年推出一种运用廉价可回收再利用材料合成的高级碳纤维材料。
汽车轻量化给碳纤维应用带来重大机遇，同时其他工业发展的需要也正推动着碳纤维应用的快速增长。中国复合材料工业协会碳纤维复合材料专业委员会蔡金刚表示，未来随着工业的不断发展，工业用碳纤维的总量将有大幅增加。根据有关机构预计，2019年工业领域对碳纤维的需求有望提高至75%。到2030年，我国碳纤维需求量将达到30万-50万吨。
国内产品与国外尚存差距
鉴于碳纤维产业的广阔前景，近年来我国对于碳纤维产业的投资不断加大，新的研发成果不断涌现。2013年，经过两年半的测试，常州中简科技发展有限公司生产的T700级碳纤维产品终于走向市场，稳定批量供货，建成了国内第一条T700级高性能碳纤维生产线，年产量可达300吨。同时，中简科技在T800级碳纤维的研发方面也取得重大突破，经科技部专项专家组鉴定，中简科技T800碳纤维各项指标已达到碳纤维先进制造企业日本东丽T800的水平。
蔡金刚表示，我国碳纤维复合材料已经具有了一定的研究和应用水平，形成了一支从设计、材料到制造配套的研发队伍。我国目前已经掌握了T300级碳纤维的工业化生产技术，T700级碳纤维工业化生产技术也已基本掌握，T800级碳纤维处于试验线试制阶段，M40级碳纤维处于研发、试制阶段。
中国不饱和聚酯树脂行业协会副秘书长赵鸿汉表示，为追赶世界碳纤维发展步伐，我国目前有30多家企业从事碳纤维的研发和应用，并形成了大连、威海、连云港、哈尔滨、宜兴、东莞、宁波、北京、上海等碳纤维加工和制造基地。
另有业内人士表示，随着国产碳纤维在飞机上的成功应用，我国碳纤维在高端市场的应用也将逐渐打开。但是，也有业内人士表示，尽管我国碳纤维生产技术取得重要突破，但与国外相比，仍有较大差距。我国目前只能稳定生产T300规格的产品，T700、T800等高规格产品刚刚取得突破，部分碳纤维生产企业甚至还在进行工程化技术研究。而日本企业已经能够生产包括T700、T800、T1000、T1100在内的系列产品。而且，日本仅东丽一家公司的年产能就接近2万吨，抵得上我国全部30多家企业的产能。
作为一家碳纤维下游应用企业，深圳市星光电热制品有限公司副总经理李玉宵在接受记者采访时表示，国内企业生产的碳纤维的质量与国外相比还有一定差距，在一些应用领域，碳纤维材料基本依赖进口。因此，国内碳纤维要实现大范围的应用还需不断提高生产技术。
在提高产品生产技术的同时，如何进一步提高产品性能、降低生产成本也是国内企业需要考虑的重点问题。“低成本、高性能、多功能是未来碳纤维复合材料的发展方向。”蔡金刚表示。
产业发展获政策支持
对于高性能碳纤维，日本、美国等发达国家均极为重视，在研发、生产方面给予经费、人力上的大力支持，并获得成功。我国虽然也较早进行了碳纤维研究，但直到2001年，我国的碳纤维研发才被提到议事日程。2001年10月，科技部设立碳纤维专项，正式将碳纤维项目纳入国家发展轨道。2005年，国家将碳纤维列为973计划项目，从根本上确保了碳纤维项目研发的有力推进。
为了进一步推进碳纤维产业的快速发展，我国的相关政策也在不断推进。
国务院在“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中明确，推进高强高模碳纤维等高性能纤维及其复合材料产业化。
2013年10月，工业和信息化部印发《加快推进碳纤维行业发展行动计划》，决定重点组织实施关键技术创新行动、产业化推进行动、产业转型升级行动、下游应用拓展行动四大行动，以促进碳纤维行业持续健康发展。加大政策支持力度，依托战略性新兴产业专项、科技重大专项、工业转型升级、技术改造等专项以及国家重大工程，支持骨干企业发展高端品种、提高质量性能，支持上下游企业联合开展碳纤维以及复合材料应用示范项目；鼓励企业加大科技研发投入，支持符合条件的优势企业认定为高新技术企业，享受所得税优惠。
财政部去年发布的2013年财政部支持新材料研发及产业化项目名单中，湖南博云新材料股份有限公司、威海拓展纤维有限公司、河南煤化集团河南永煤碳纤维有限公司、江苏恒神纤维材料有限公司、中简科技发展有限公司、江苏航科复合材料科技有限公司、甘肃郝氏炭纤维有限公司等7家企业涉及碳纤维的项目入选，数量占比最大。
有关人士透露，目前国家正在研究风险补偿和专项贷款等扶持政策，力挺国内碳纤维企业快速成长。一系列产业扶持政策的推出，将进一步推进我国碳纤维企业提高自主创新能力，打开更加广阔的市场空间。
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