
碳纤维原丝制备是碳纤维产业链核心环节。完整的碳纤维产业链包含从原油到终端应用的完整制造过程:从石油、煤炭、天然气等化石燃料中制取丙烯,经氨氧化后得到丙烯腈;丙烯腈经过聚合和纺丝后得到聚丙烯腈原丝;原丝经过预氧化、低温和高温碳化后得到碳纤维。其中,碳纤维原丝制备是产业链核心环节,碳纤维的强度显著依赖于原丝的微观形态结构及其致密性,此外,原丝的质量和成本很大程度上决定了碳纤维的质量和生产成本。
碳纤维原丝工艺主要分为聚合、(制胶)、纺丝等过程。其中聚合过程中聚合温度,水和单体比、引发剂用量是技术关键。按照聚合纺丝连续性可分为一步法和两步法,按照纺丝工艺可分为湿法和干喷湿纺法。
全球碳纤维需求稳步增长,中国需求占比突破五成。碳纤维作为“21世纪新材料之王”广泛应用于航空航天、轨道交通、风电叶片、汽车轻量化、工业等领域,随着碳纤维复合材料用途及后端应用不断开发,碳纤维渗透率及需求稳步增长,根据赛奥碳纤维技术发布的《2016-2022年全球碳纤维复合材料市场报告》数据,全球碳纤维需求从2016年的7.65万吨增长至2022年13.5万吨,2017年-2022年复合增长率为9.95%;从国内市场来看,中国碳纤维需求在风光等新能源需求驱动下实现高速增长,从2016年的1.96万吨快速提升至2022年的7.44万吨,2017年-2022年复合增长率为25.95%,2022年全球市场占比为55.13%,需求占比持续提升。