项目揭示“高”“轻”战略和技术路线图

高性能纤维是国家战略物资，也是新材料产业的重要内容。“高性能纤维与汽车轻量化发展战略研究”项目取得的重要成果为：形成了我国高性能纤维与汽车轻量化发展的发展战略与技术途径、工程技术专项以及产业发展建议。

碳纤维为轻量化立下“汗马功劳”

轻量化技术是制造业的核心技术之一，如运输工具减排降耗，机械运动惯量减少、精度提高、能耗减少，海洋化工装备防腐蚀等都要运用轻量化技术，世界各国对此高度重视。

以美国为例，2015年，美国投资2.5亿美元宣布成立国家轻量化复合材料研究所，有122个单位参加，发展低成本复合材料技术，大规模应用于制造业，提高制造业竞争力。2016年4月，美国又成立革命性纤维研究所，投资3亿美元，有89个单位参加。

而纤维增强复合材料是目前综合性能最好、在工程上应用广泛的轻量化材料，其中，高性能纤维是关键。目前，全球主要高性能纤维产能为33万吨，其中，碳纤维产能约12.3万吨，芳纶产能约12.02万吨。

我国高性能纤维产能目前约7.3万吨，碳纤维产能1.5万吨，产量4000吨，开工率20%，且企业基本处于亏损状态，这种现状与我国的经济地位不匹配。我国约有碳纤维企业30多家，但企业规模整体偏小，产能较大的企业年产能仅有1000吨~3000吨。而日本东丽的碳纤维年产能为2.11万吨，美国卓尔泰克的碳纤维年产能为1.95万吨。

除了在规模方面无法与国际“龙头”碳纤维企业抗衡，我国还缺乏大丝束碳纤维技术及其产业链，而大丝束是碳纤维未来的发展方向。同时，我国还面临碳纤维复合材料产业链及价值链不合理、碳纤维制造高效低成本新技术研发投入少等挑战。

整体看，我国终端企业使用碳纤维技术相对滞后，碳纤维企业规模小，抗风险能力弱，受到国外规模企业的降价打压，开工率低，大部分企业亏损，影响品质稳定和运行成本。

另一方面，汽车是我国支柱产业之一，新能源汽车是国家战略新兴产业，预计到2020年我国新能源汽车将达到500万辆，轻量化则是汽车减排降耗的必由之路，是提高新能源汽车续航里程最有效的技术途径之一。而在汽车轻量化领域，碳纤维及其复合材料能够立下“汗马功劳”。汽车轻量化的里程碑事件是，2015年，宝马i3、i8电动车成功商业化，采用全碳纤维车身，重量151公斤，而价格约3.4万欧元，与金属车的价格相当。

目前在国际市场上，几乎所有汽车企业都开展了碳纤维及其复合材料汽车或零部件研发，也与碳纤维企业紧密合作，如日产本田汽车与东丽、宝马与西格里、福特汽车与陶氏化学、通用汽车与帝人都有合作。

国产汽车碳纤维应用加速

我国高性能纤维与汽车轻量化发展目前已经取得了一定的成果。

奥新新能源汽车有限公司是首个国内“吃螃蟹者”。2015年，该公司研发成功首量碳纤维新能源汽车，2016年3月通过所有测试。目前，该公司正在建设年产2万辆碳纤维车身电动车生产线。