碳纤维复材需要不断发展和创新

　　中国科学院院士、东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳表示，碳纤维是国家需求的关键材料，其应用水平反映国家核心竞争力。目前在工业化生产当中，用于大飞机、高铁的高性能PAN基碳纤维占比较大（92%），高纯耐烧蚀粘胶基碳纤维和高模量沥青/木质素基碳纤维分别仅占比1%和7%。

　　据科学技术部高技术研究发展中心技术总师史冬梅介绍，发达国家高度重视新材料的基础支撑、先导引领作用，积极制定新材料发展战略，包括材料基因组计划（美国）、工业2050战略（英国）、纳米技术和材料科技研发战略（日本）、2030材料战略（俄罗斯）。发达国家对高端材料垄断加剧，集成化、集群化发展态势突出；布局前沿新材料，继续主导材料原始创新，抢占制高点；重视关键材料供应链安全，关键矿产资源成为大国竞争焦点；持续强化新材料创新支撑体系，注重产业发展模式、人才培养。从技术发展趋势看，更加依赖计算科学、人工智能等新方法，形成了以数据驱动的新材料研发新范式，加快了技术创新速度，新材料迭代周期大幅缩减；新材料向个性化、复合化、多功能化、更耐极端环境、更趋近于性能极限发展；新材料的发现与性能提升更依赖基础科学突破、学科交叉、技术融合；低碳可持续发展理念深植于材料开发各个方面，更加突出环境友好、绿色节能、成分简约、一材多用、循环利用等。

　　纤维复合材料作为国家的战略性先进材料，在航空航天、轨道交通、能源、建筑、生活等领域具有广阔的应用空间。相比于传统材料，碳纤维复合材料具有更低的密度和更高的强度，并且随着碳纤维复合材料制造技术的不断进步。碳纤维复合材料技术的不断发展和在多领域的广泛应用，如轻量化技术通过减轻产品重量，降低能耗；循环利用技术通过再生利用，减少对自然资源的消耗，实现循环经济。可以进一步实现降低能耗、减少环境污染，对绿色经济的发展具有重要的意义。

　　中国化工信息中心专家表示，在绿色发展的背景下，碳纤维复合材料也需要不断发展和创新: 从源头上看，碳纤维复合材料的生产需要大量的能源和原材料，因此绿色发展的关键在于开发新的生产技术和替代原材料。例如，利用生物质制造碳纤维，采用可再生能源进行生产，将有机废弃物转化为原材料等。

　　从过程上看，碳纤维复合材料的生产过程会产生大量的废水、废气和废固体，对环境造成负面影响。因此，绿色发展的重点在于开发新的生产工艺和减少废弃物的产生。例如，采用循环经济模式，将废弃的碳纤维进行回收利用，开发高效的废气处理设备等。

　　从应用上看，碳纤维复合材料的应用也需要考虑环保因素。例如，采用碳纤维复合材料制造的产品需要具备可持续性和环保性，例如采用可再生能源驱动的电动车、采用可降解材料制造的运动器材等。

　　据悉，全国多个地方都在兴建碳纤维产业基地。湖南岳阳经开区将打造“中国碳谷”，新建国内领先的高性能碳基复合材料产业园，成立碳基复合材料产业研究院，创建国家级、省级碳基复合材料工程研究中心，有望填补我国高性能碳基新材料领域空白，力争成为国内竞争力强的高性能碳基复合材料设计制造企业和供应商。而河北廊坊高新区以总投资50亿元的长盛科技高性能碳纤维、总投资31亿元的飞泽复材碳纤维复合材料项目为龙头的新材料产业集群已初具规模。正在打造的京津冀“碳谷”产业基地将以现有产业发展基础和重点项目为依托，利用3~5年时间，培育引入20家以上具有较强自主创新能力和品牌竞争优势的重点企业及若干配套上下游企业，逐步形成从“碳纤维一中间材料一复合材料一多元制品”的完整碳纤维产业链条，在关键助剂、关键设备研发，以及下游材料应用等方面实现突破赶超，努力打造主营业务收入超百亿级、具有核心竞争力的战略性全链产业。