江苏省碳纤维产业情况调查报告

       我国从20世纪60年代开始研发聚丙烯腈基碳纤维，最早从事碳纤维研发的机构主要为中科院山西煤化所、长春应用化学研究所、化学研究所（北京）。五十多年来我国碳纤维产业从无到有，从小到大，但发展速度相比发达国家仍然进展缓慢。近十五年来，在国家的大力扶持下，国内碳纤维产业取得了重大突破，碳纤维及应用领域的技术水平和产业化程度出现了加速发展的势头，进入前所未有的发展新阶段，在国内初步形成了以江苏、山东和吉林等地为主的碳纤维产业聚集地。

 

地理区域：江苏省（以南京市为中心辐射苏南和苏北）

江苏省碳纤维及复合材料产业规模
 

江苏省碳纤维供应量大：2016年，中国24家具有工程化产能企业理论总量为25000吨，其中江苏的中复神鹰6200吨、江苏恒神5000吨，占据前两名。江苏总产能占全国比例超过60%，其他较有影响力碳纤维生产企业还有常州中简科技发展有限公司、江苏航科复合材料科技有限公司（见产业地图）。

碳纤维及复合材料市场需求量大，产业配套密集完善。目前国内碳纤维在航空航天、体育休闲和工业应用三大领域的用量比例是5%、60%和35%。未来随着我国基础工业的进一步发展，碳纤维在工业领域的应用比例将得到提高，预计2020年，国内碳纤维在航空航天、体育休闲和工业应用三大领域的用量比例为6%、44%和50%，需求结构向国外靠拢。

碳纤维需求量：2017年，中国碳纤维需求21500吨，其中江苏是3800吨，占比17.7%，金额约8400万美元，次于广东省（体育休闲用量很大），省份里排第二。江苏省盐城市在需求城市里排第三，是1369吨，主要是风电应用的增加导致。2020年，预计中国碳纤维需求量达到 27000吨，江苏占比预计超25%，达6750吨。

 

江苏作为我国碳纤维及复合材料发展的重要基地，是高性能碳纤维产业发展大省。在国内具有优势地位，并逐渐具有一定的国际竞争力。全国40多家碳纤维生产企业中江苏总产能占全国的一半以上，在过去的十余年取得了显著进展，5家单位先后建立起不同规模的碳纤维制备生产线，形成了原丝与碳纤维制备较完整的产业链，具备了从十吨级到千吨级的生产能力，已初步形成了包括碳纤维制备、中间制品生产、复合材料成型开发的产业链结构，拥有一批创新能力强、具有自主知识产权的龙头企业。

江苏省委省政府先后出台了一系列促进新材料尤其是碳纤维及复合材料产业发展的政策措施，加快产业创新体系的建设步伐，成立了江苏省产业技术研究院碳纤维及复合材料研究所；按照《中国制造2025》部署要求，结合国家级制造业创新中心建设要求，2016年9月，江苏省经信委批复了《江苏省高性能碳纤维及复合材料创新中心》的培育建设方案，中材科技南京玻璃纤维研究设计院作为牵头单位，集中优势资源突破关键共性技术。
 

江苏省位于长三角地区，工业基础雄厚、交通物流便利、产业配套齐全，是我国新材料产业基地数量最多的地区。发展潜力强、发展前景好。具有独特的江海河联运体系，完善的铁公水立体交通格局，境内有沪宁、沿江、宁杭、沈海等高速，本科院校77所，文化底蕴深厚，基础设施综合水平良好。可围绕高端装备、新材料、新能源、航空航天、新一代信息技术打造一批集聚区，目前已形成了包括航空航天、新能源、电子信息、新兴化工等领域的新材料产业集群。

（1）江苏是经济强省，科技强省，制造强省，也是纺织大省，具有经济优势、科

技优势和人才优势。江苏省政府十分重视新材料尤其碳纤维及复合材料产业的发展和规划。

（2）江苏碳纤维产业拥有从研发、生产、应用到检测评价的完备产业链。江苏拥有产业最多的国内骨干单位，既有航空航天高端复合材料应用，同时形成了一批在汽车制造业、风电叶片、复合电缆、碳纤维编织机械等领域极具发展潜力的骨干企业，如中复神鹰、江苏恒神、南京玻璃纤维研究设计院（全国碳纤维标准化委员会（筹）、江苏省高性能碳纤维及复合材料创新中心、数值模拟设计中心）、航天晨光集团、金城集团、中国中车、长安福特、上汽仪征、中材叶片、中复连众、中复碳芯、宏发纵横、神鹰碳塑、南京大学、南京航空航天大学、南京理工大学、东南大学、南京工业大学等等。

（3）在碳纤维下游重大需求中，江苏总体制造业规模居全国第一。江苏省很多城市都将发展碳纤维等高科技纤维列入当地发展规划，在南京市、常州市、无锡市等，大大小小的碳纤维中游企业超过100家，基本实现碳纤维中下游产业化发展。

（4）为推进战略性新材料的发展，工信部发布了《关于完善制造业创新体系 推进制造业创新中心建设的指导意见》，旨在形成以制造业创新中心为核心节点的制造业创新体系，推动我国制造业向价值链中高端跃升。指导意见提出主要目标，国家制造业创新平台包括国家制造业创新中心和省级制造业创新中心。按照《中国制造2025》和《指南》总体部署和要求，围绕重点行业转型升级和新一代信息技术、智能制造、增材制造、新材料、生物医药等领域创新发展的重大共性需求，建设一批制造业创新中心。到2020年，形成15家左右国家制造业创新中心；到2025年，形成40家左右国家制造业创新中心。《中国制造2025江苏行动纲要》明确的15个重点领域，分期分批建设创新中心。碳纤维战略新材料作为首批5个重点领域之一。

该院是我国特种纤维和立体织物的发源地，是国内目前唯一的高性能纤维编织预成型体研究开发、设计及制造的综合性研制单位，积极承担特种纤维及碳纤维制品、碳纤维复合材料的科研、试制与批产任务，产品广泛应用于航天、航空、兵器、舰船及核工业等军工领域，经过三十多年的自主研发，取得了一系列的科研成果，多项研究成果拥有自主知识产权，自主研制和制造的产品在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式中配套型号装备达23种，分布在防空反导、海上攻防和战略打击模块的8个地面装备方队及预警指挥、海上巡逻、直升机等8个空中梯队，充分展示了我国高性能复合材料的世界领先水平。同时南玻院生产的碳纤维复合材料已经在高铁上得到了应用，并正进一步开发新的应用领域。从事碳纤维浸润剂的开发及生产业务，研制树脂基碳纤维复合材料。2012-2015年期间承担碳纤维材料相关项目14项，其他高性能纤维项目24项。目前与国内专业的商用航空发动机研究单位开展的编织复合材料风扇叶片研制工作已取得阶段性成果。作为国防核心配套单位，为型号的研制和批生产做出了突出贡献。

下属国家玻璃纤维产品质量监督检验中心承担了全国碳纤维标准化技术委员会筹建，组织碳纤维国家和行业标准制定、标准审查及宣贯，代表中国参加国际标准的审议。接受社会委托、帮忙制定企业、协会、联盟等团体标准，接受信息咨询，提供行业信息服务、人员培训等技术服务。

2016年获批“江苏省碳纤维及复合材料制造业创新中心”和“建材行业高性能纤维及复合材料产业创新中心”，陆续建立“江苏省碳纤维及复合材料检测服务平台”、“航空发动机复合材料预制体”和“数值模拟”创新团队，积极吸纳碳纤维行业上下游企业，共同致力于碳纤维产业链的打通，推动行业的创新发展和技术进步。

南京大学先后成立了高性能高分子材料与技术教育部重点实验室、江苏省界面化学工程技术研究中心和南京大学高分子工程材料研究中心，在高分子复合材料方面具有深厚的理论研究和应用开发基础。

东南大学材料科学与工程学院的“材料科学与工程”是国家特色专业、江苏省重点专业，“新材料及其应用”为江苏省优势学科，“材料学”为江苏省重点学科，具有通过国家级计量认证的“东南大学分析测试中心”，具备完善的复合材料研究设备和开发实力。

南航材料科学与工程专业为江苏省重点专业，建有复合材料研究所、复合材料工程自动化技术研究中心和福特-南航材料分析与试验中心，在复合材料领域具有资深的科研基础和技术实力。

南京理工大学材料学于2002年被评为江苏省唯一的材料学国家重点学科，材料科学与工程是江苏省重点一级学科。依托材料评价与设计教育部工程研究中心，对先进复合材料展开了深厚的研究。

南京工业大学材料科学与工程学院，拥有材料化学工程国家重点实验室、国家功能复合新材料研究基地、江苏省一级重点学科等，建有现代分析中心、高分子材料研究所、复合材料研究所、新材料制备中心等科研机构，在复合材料及新材料领域研究深厚，成果斐然。
 

恒神公司是一家集碳纤维及其复合材料设计、研发、生产、销售、技术应用服务为一体的国家高新技术企业，是行业内国内唯一一家拥有自原丝、碳纤维、上浆剂、织物、树脂、预浸料到复合材料制品的全产业链企业，是目前国内碳纤维及复合材料产业规模最大的研发和生产基地，年产碳纤维5000吨、年产多种规格的织物和预浸料1500万平方米、年产增强增韧树脂1200吨以及复合材料制品5000吨。恒神先后建立了江苏省PAN基碳纤维工程技术研究中心、江苏省碳纤维及复合材料工程中心、国家级复合材料企业博士后工作站、科技部碳纤维及复合材料产业技术创新基地。2016年，恒神碳纤维实现销售收入1.95亿元。该公司将成为第一个进入国外大型民用飞机生产商碳纤维预浸料供应链的中国碳纤维企业，同时与世界第三大民用飞机生产商庞巴迪公司就碳纤维预浸料的供应签署了战略合作协议。

神鹰公司致力于为全世界提供包括碳纤维原丝研发、碳纤维生产、碳纤维复合材料制品研发一体化解决方案。掌握了T300级、T700级千吨级技术和T800级、M30级百吨级技术，在关键技术、核心装备等方面具有自主知识产权。现有碳纤维原丝产能13000吨，碳纤维产能6200吨，是国内第一家实现千吨级纤维产业化生产的企业，是国内第一家研发出干喷湿纺技术制备高性能碳纤维的企业，“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”获2017年度国家科学技术进步奖一等奖。公司自主研发建成了全套高性能碳纤维原丝和碳化生产线，掌握了超大容量聚合、干喷湿纺、均质预氧化碳化等核心技术工艺和关键设备制造，并能批量规模化稳定生产SYT45、SYT49、SYT55级高性能碳纤维。公司关键设备自主研发，包括湿纺和干喷湿纺纺丝设备、高压蒸汽设备、低温碳化设备和表面处理设备，拥有独立自主知识产权。中复神鹰建有高性能纤维检测中心和新产品研发中心，拥有比较完善的纤维检测评价标准，参与了国内碳纤维及原丝产品的国家标准的制定。自公司成立以来，累计销量碳纤维近万吨，占国产碳纤维市场销量的50%以上，2016年销售收入2亿，产量2000吨。

中简公司是以高性能碳纤维研发、制造、深加工及销售为一体的高新技术企业，是国家科技部“重点领域创新团队”。公司已承担科技部“十一五”国家高技术研究发展高性能纤维重点项目。建成了年产300吨（12K）聚丙烯腈碳纤维工程化生产线，填补了国内高端碳纤维产品领域的空白。中简科技碳纤维产品涵盖军民两用的T700级、T800级碳纤维。T700/T800拥有T700级碳纤维千吨级项目在建，工程化生产设备98%以上为自主研发设计和国内制造。公司T700级碳纤维质量良好，技术接近日本东丽产品，已成为国内航空航天领域唯一供应商。

中国科学院山西煤炭化学研究所扬州碳纤维工程技术中心于2007年11月完成碳纤维工程化生产线建设，2008年7月起，建成原丝工程化生产线，项目全部国产化，总投资11000万元，具有自主知识产权，生产技术以自我研发为主导。公司主要向军方提供战略武器碳纤维，主打产品为T300，现有规模为30吨碳化线，年产能力为40吨原丝，产品技术参数与日本东丽基本一致。

航科公司主要从事于系列高性能碳纤维及其特种复合材料的研究、开发、生产、销售，主要产品为T700、T800、M50J、M55J、M60J等高性能碳纤维及以金属基为代表的复合材料，产品档次在碳纤维行业属于国际先进、国内领先水平。公司计划总投资30亿元以上，目前已投入2.9亿元，建成了国内首条十吨级（年产25吨）T800碳纤维生产线，成功实现T800碳纤维的产业化示范。公司是高新技术企业、科技型中小企业及民营科技企业，先后荣获首届中国创新创业大赛一等奖、国家重点新产品、省高新技术产品等荣誉称号。拥有中国科学院西安光学精密机械研究所复合材料技术中心和镇江市高强高模碳纤维研究中心。
 

国家玻璃纤维产品质量监督检验中心坐落在南京，隶属于中材科技南玻院，质检中心主要从事于碳纤维及复合材料领域的检测、标准化与技术服务等。国家玻璃纤维产品质量监督检验中心和全国玻璃纤维标准技术委员会多年来承担了碳纤维检测计算书、评价方法和标准化方面的大量工作，并积极参与碳纤维国际标准的制定和验证等工作。具体工作内容如下：

从成立之初研究碳纤维检测技术，先后主持制定了碳纤维线密度的测定、碳纤维纱捻度的测定、硬挺度的测定、碳布厚度的测定、碳布经纬密度的测定、碳布宽度和长度的测定等10个国家标准。对标准规范进行了翻译和认真细致地比较归纳和试验验证，在此基础上集合我国情况开展了我国碳纤维标准体系的研究与认证，得到了碳纤维行业专家的初步认可。

承担了质检公益性科研项目“新型纤维增强复合材料关键技术标准研制”中“碳纤维规范、碳纤维及复合材料性能试验系列标准”项目的研究工作，为我国碳纤维标准化体系的建设做好了基础工作。完成了国家科技支撑计划子课题：“海上风电机组叶片用碳纤维测试技术研究”项目。通过对碳纤维关键性能指标研究，建立碳纤维制样技术和制备。2012年和2013年分别组织了两次全国碳纤维测试技术交流和循环比对试验。

获批全国碳纤维标准化技术委员会。积极协调碳纤维生产、科研、应用、检测等相关部门，围绕碳纤维的民用市场需求，系统开展碳纤维标准化发展战略研究，制订标准体系规划。2014年6月我院与中国标准出版社共同编辑出版《玻璃纤维碳纤维标准汇编》一书。在国际标准化活动中，参与了ISO13931/DIS《碳纤维——体积电阻的测定》和CD30012《碳纤维——磨碎碳纤维增强塑料尺寸和形状的测定》的两个工作组；参加了两项国际标准的循环比对试验，成为该国际组织全球碳纤维标准循环比对的三家试验实验室之一。

目前建成“江苏省碳纤维及复合材料检测服务平台”，创建的“数值模拟中心”团队以应用基础型研究为重点，以关键工艺技术优化及核心装备水平提升为主要目标，打造数字化仿真服务平台，推动相关技术创新发展。
 

虽然江苏碳纤维产业发展走在全国最前列，但是全国碳纤维产业所面临的发展难题在江苏省企业中都能看见。存在关键技术落后、市场定位不当、产业发展模式落后、行业标准质量评价体系尚未建立等问题。相对高速发展的国民经济与国防建设，碳纤维及其复合材料设计能力和应用技术开发仍相对薄弱，产能释放率低、产品成本居高不下、产品制备与应用脱节等，制约着江苏省碳纤维产业的持续健康发展。

行业对前瞻性的碳纤维材料探索不够，自主创新能力不强，我国高性能碳纤维及复合材料关键技术整体仍处于有待全面突破的阶段。

当前，国内还没有专门的碳纤维油剂和上浆剂的研究机构，对油剂和上浆剂的理论和应用研究较少。碳纤维原丝油剂多是在传统化纤油剂的基础上改良而来的。而碳纤维上浆剂是在涂料、树脂乳液等基础上，通过复配、改性得来的，只停留在传统的环氧基树脂上浆剂上。因此急需开展与各型号碳纤维相匹配的油剂和上浆剂等配套材料体系的研发。

当前，国内碳纤维原丝生产工艺单一，普遍采用的是DMSO – 一步法 – 湿法纺丝工艺路线，其他原丝技术发展相对滞后，造成产品的同质化，产品优缺点相同，不能形成互补效应，导致我国碳纤维企业之间封闭竞争严重。对比日本三大碳纤维企业，企业技术路线各不相同，产品差异化明显，例如东丽集团采用二甲基亚砜技术路线，三菱丽阳采用二甲基甲酰胺技术路线，东邦公司采用氯化锌技术路线。

一方面，当前碳纤维产品品种单一，国内只有T300级产品和少量的T700级产品，在高强中模和高模石墨纤维方面还只是停留在试验和试生产阶段，还没有成熟的产品面世。产品性能稳定性差，只能应用在体育用品和低端的建筑加固市场，无法满足高端领域的需要，导致航空、航天、一般工业等领域多采用进口碳纤维。

另一方面，碳纤维制备技术中，预氧化工艺所占成本比例约为15%~20%，碳化和石墨化工艺所占成本比例约为25%~30%，因此开发出新的高效预氧化技术和碳化、石墨化技术，以提高碳纤维质量稳定性和降低成本也极为迫切。

行业多数碳纤维企业产品定位面向航天军工应用，产品市场销量依赖军工，下游应用开发不足。但是军工和航空航天市场对碳纤维需求占比只有18%，再加上碳纤维技术水平受限和航天军工应用市场规模有限，导致碳纤维销量有限。而汽车工业、风力发电等工业领域对碳纤维的需求则超过了50%，其在工业领域的应用才刚起步，产业结构性矛盾突出，因此急需调整碳纤维产品市场定位。

对于战略性新兴产业，我国采取经济补贴政策，虽然在一定程度上促进了新兴产业的发展，但巨额经济补贴降低了战略性新兴产业企业的利润要求，促使企业盲目扩大产能，寻求市场占有率，导致低水平重复建设现象普遍，扰乱了行业的正常秩序。近年来，同质化竞争严重，企业开工率严重不足。

产业集中度低。日本碳纤维企业仅东丽、东邦和三菱丽阳三家，美国仅赫氏和氰特两家企业，而我国碳纤维企业在40家左右。产业集中度低，缺乏竞争力，无法与国际碳纤维企业巨头相抗衡。

现阶段碳纤维的质量鉴定标准评价体系不健全，对产品缺陷的检测及评估标准缺乏深层次的分析和研究，不利于改进设计、完善工艺。复合材料体系数据系统规划不完整，适用性差，尚未形成系统的材料和工艺规范体系。

此外，目前碳纤维标准化也存在的诸多问题。例如：碳纤维的性能评价方法差异较大；碳纤维标准对生产企业的作用有限，因为订货时客户都是按自己的要求量身订造；同样规格代号的产品性能差别很大，用户不得不用自立方法等。

因此，亟待建立符合我国碳纤维技术、产业化制备技术、应用技术与碳纤维质量的标准评价体系，以形成我国具有国际竞争力的碳纤维产业体系。未来在碳纤维标准体系建设方面，要推进标准化技术委员会的建设，建设碳纤维认证技术服务平台，建立碳纤维产品数据库，并力争制定碳纤维国家标准。
 

“十三五”时期，是我国材料工业由大变强的关键时期，《新材料产业“十三五”发展规划》中指出了高性能复合材料作为六大重点领域之一。并且在高性能复合材料领域中明确指出要加快发展碳纤维等高性能增强纤维，开发新型超大规格、特殊结构材料的一体化制备工艺，发展风电叶片、建筑工程、高压容器、复合导线及杆塔等专用材料，加快在航空航天、新能源、高速列车、海洋工程、节能与新能源汽车和防灾减灾等领域的应用。

碳纤维作为高性能增强纤维发展重点，要加强高强、高强中模、高模和高强高模系列品种攻关，实现千吨级装置稳定运转，重点突破聚合、纺丝、预氧化、碳化等高性能聚丙烯腈基碳纤维产业化关键技术等，提高产业化水平，扩大产品应用范围。《新材料产业“十三五”发展规划》还明确指出了对碳纤维低成本化与高端创新示范工程的发展目标，主要内容为：组织开发聚丙烯腈基（PAN）碳纤维的原丝产业化生产技术，突破预氧化炉、高低温碳化炉、恒张力收丝机、高温石墨化炉等关键装备制约，开发专用纺丝油剂和碳纤维上浆剂。开展大功率风机叶片、建筑工程、交通运输等碳纤维复合材料应用示范。

规划还对碳纤维及复合材料等新材料的技术标准规范也提出了要求。主要内容是：瞄准国际先进水平，立足自主技术，健全新材料标准体系、技术规范、检测方法和认证机制。加快制定新材料产品标准，鼓励产学研用联合开发重要技术标准，积极参与新材料国际标准制定，加快国外先进标准向国内标准的转化。加强新材料品牌建设和知识产权保护，鼓励建立重要新材料专利联盟。加快建立新材料检测认证平台，加强产品质量监督，建立新材料产品质量安全保障机制。

《江苏省十三五战略性新型产业发展规划》在重点领域中也同样突出了碳纤维及复合材料的发展，并明确指出要重点发展T800、T1000和M55J等级别的高性能碳纤维及其复合材料，突破高性能纤维/树脂复合材料的高效低成本成型技术、高效自动化成型技术、低温固化及新型固化成型技术等关键技术。

基于此需要对以碳纤维及复合材料应用为牵引，研究、突破产业关键和共性难题，研究建立碳纤维及其织物制备平台、碳纤维复合材料制备平台、碳纤维及其复合材料结构性能评价表征平台，扩大应用。

（1）开展大丝束及高性能碳纤维制造技术研究，进行碳纤维制备（原丝、预氧化、碳化和石墨化）、表面处理（纺丝油剂、上浆剂）等工程化技术研发，实现规模化稳定生产，降低成本。

（2）加强在轨道交通、新能源汽车、航天航空等领域应用技术研究，开展碳纤维仿形针刺织物技术、航空用编织预制体设计及成型技术、碳纤维预浸料及复合材料制备等技术与装备研究，并形成产业化基地。重视碳纤维深加工和碳纤维复合材料制品的开发，通过高端领域应用验证考核做好做强碳纤维质量，实现各领域用碳纤维的全品系自主保障能力。

下游应用是扩大碳纤维发展的关键。据报道，无锡市大大小小的碳纤维中游企业已超30 家，基本实现碳纤维中下游产业化发展。其中，无锡威盛复合材料有限公司凭借多年碳纤维产品制造工艺，已成功为中国中车集团、特斯拉汽车、医疗等企业提供轨道交通及汽车工业等相关零部件，随着环保要求的提高，“结构减重、节能减排”成为汽车厂商结构设计的一大理念，也是汽车工业的发展趋势，同时碳纤维还可以起到防静电和屏蔽电磁波的作用。中材科技南玻院、宜兴天鸟生产的碳纤维制品也已应用于我国人造卫星、运载火箭等航天领域；连云港神鹰碳纤维自行车有限公司所生产的自行车已出口至加、德、荷、英、日、韩等国家。

（3）建立碳纤维及其复合材料的数值模拟分析平台。建设碳纤维及其复合材料基本性能数据库，开发碳纤维制品数字化仿真建模技术。建立数据提取方法与规范；通过理论分析及试验验证研究，培育发展碳纤维应用设计能力。

（4）建立集性能评价表征、标准化、培训、技术交流和成果转化功能于一体的碳纤维及其复合材料公共服务平台。适合我国市场特点的产品体系和相关的质量标准，以满足航天航空、一般工业和体育用品等不同技术层次的需要，建立适合我国市场特点的技术和产品体系。持续开展碳纤维标准战略研究，制定切实可行的标准战略；制定科学合理的国产碳纤维产品标准；形成行业共识，统一行业标准；积极参与国际标准起草、制定和修改工作，扩大中国在碳纤维标准领域的国际发言权；重视应用类标准的制定与实施，从而规范行业市场行为，避免低效、重复建设，引导产品的升级与换代，提升中国品牌的国际影响力。