1.碳纖維大、小絲束定義

PAN基碳纖維按照纖維絲束大小分類，可分為小絲束和大絲束兩類，具體分類方法按照K數不同進行劃分。碳纖維是由許多平行的細絲組合而成，因而又會被稱之為碳纖維絲束，絲束數就是指每束碳纖維中的單絲數量。那1K就代表一束碳纖維中含有1000根原絲。同理，3K代表的就是3000K根。目前碳纖維行業內通常將每束碳纖維根數≥48K稱之為大絲束碳纖維。即絲束數1k、3K、6K、12K、24K被稱之為小絲束碳纖維，絲束數超過48K，為大絲束或工業級碳纖維。

2.大小絲束生工工藝區別

（1）原絲

碳纖維制備的關鍵就是碳纖維原絲。原絲性能好壞直接決定制備的碳纖維性能好壞。日本東麗、東邦公司以及美國的海克塞爾公司不但不轉讓制備小絲束碳纖維原絲技術，也不對外出售產品。但是大絲束碳纖維原絲屬于民用聚丙烯腈（即腈綸絲）范疇，可以在國外商品市場自由買賣，不受任何限制。制備小絲束碳纖維的原絲價格是民用聚丙烯腈原絲價格的4倍。

（2）工藝區別

大絲束碳纖維應用存在很多技術問題，主要是展紗的工藝和效果。相對于小絲束而言，大絲束纖維聚積，展紗效果不好，會導致紗片難以均勻浸潤，紗片厚度和質量很難達到產品結構設計要求，在展紗過程中也會容易出現紗毛，導致亂紗和斷紗，影響生產效率和產品外觀以及最終產品性能。

大絲束碳纖維穩定性不如小絲束碳纖維好，大絲束碳纖維樹脂界面剪切強度低于小絲束碳纖維。與大絲束碳纖維材料相比，小絲束碳纖維碳化設備好，生產工藝把控嚴格，其性能普通比大絲束纖維要好。從小絲束碳纖維發展開始就多用于航空航天、軍工國防等高端應用領域。

3.大小絲束成本區別

早期由于當時碳纖維研究主要集中在軍工領域應用，大絲束還很難滿足需求（性能不滿足，穩定性也不如小絲束等），所以國內當時集中研究了小絲束。隨著行業的發展以及民用市場領域的巨大潛力釋放，高質量、高性價比的大絲束碳纖維呼之欲出。

民用聚丙烯腈原絲是制備大絲束碳纖維的原絲，通常原絲價格約為制備碳纖維成本的60%左右。由于，大絲束原絲價格相對較低，因此，大絲束碳纖維的售價可以控制到小絲束碳纖維的50%-60%左右。目前市場上一些大絲束碳纖維主要性能已經接近甚至超過部分小絲束碳纖維。比如美國卓爾泰克公司的大絲束碳纖維PAN-EX35拉伸強度和模量都超過日本東麗公司小絲束T300，且價格相對較低。目前大絲束碳纖維拉神強度能達到3.5-5.0Gpa、拉伸模量230-290Gpa。而T300和T700拉伸模量都在230Gpa，T300抗拉強度在3.4Mpa,T700抗拉強度在4.8Gpa左右。

4.大絲束生產商一覽

a.被日本東麗公司收購的美國卓爾泰克Zoltek。其中最具代表性的大絲束碳纖維產品是ZOLTEK PX35，是一款典型低成本商業化碳纖維。應用領域：汽車（聚氨酯系統用于結構和半結構應用）、風電梁帽、土木工程（橋梁）、高壓儲氣瓶、海洋鉆井拉擠桿等。

b.歐洲SGL(西格里)：目前的最新產品里已經沒有24k規格碳纖維，全部為50K規格大絲束碳纖維，力學性能也得到優化。其應用領域：汽車的基于碳纖維電池外殼、航空航天客機門框以及小型飛機、直升機和空中出租車以及工業領域。

c.日本三菱：日本三菱開發了50K、60K規格的大絲束碳纖維TRW40(50K)和TRH50(60K)。

（2）國內大絲束生產商

目前國內突破大絲束碳纖維技術的制造商較少，典型代表有上海石化、吉林化纖和蘭州藍星等。除上述三家以外，目前吉林碳谷在建50K規格的大絲束原絲生產線，新疆隆炬48k碳纖維生產線也試車成功。從技術路線上講，上海石化和藍星均采用NaSCN（硫氫化鈉）濕法工藝，吉林碳谷原絲技術與SGL相近。

a.上海石化：于2018年成功試制出48K大絲束碳纖維。2021年1月，上海石化1.2萬噸/年48K大絲束碳纖維項目正式開工建設，總投資35億元。2022年8月，上海石化首套大絲束碳纖維生產線實現中交。

b.吉林化纖：2017年開始研究48K大絲束碳纖維原絲，2018年成功開發出48K碳纖維原絲聚合、紡絲工藝技術，2019年獲得首批120噸48K大絲束碳纖維原絲出口訂單。2022年8月，高產高性能50K大絲束碳化線投產，標志著年產1.5萬噸碳纖維項目歷時2年全面竣工。主要用于風力發電葉片等。目前吉林化纖碳纖維總產能提升至3.5萬噸。

c.蘭州藍星：2018年藍星集團投資上億對現有原絲生產線進行技術改造，產品由原來24K升級至50K。2019年下半年其50K碳纖維生產線全線通過。2022年公司計劃投資3.7億元，新建產能5000噸原絲紡絲生產線和年2500噸碳纖維生產線，完成后蘭州纖維將擁有年產3500-4000噸碳纖維能力。目前碳纖維大絲束產能1500噸，碳纖維原絲4000噸產能。

截至 2018 年，以東麗、三菱、東邦為首的日本企業占據了整個小絲束市場產能的 49%。尤其近期東麗宣布要對美國南卡羅來納州斯帕坦堡的工廠和位于韓國龜尾的工廠進行投資、增加生產線，預計從2025年開始，將會使東麗常規碳纖維（小絲束）年產能增至35000噸，年產能提高20%以上。而中國的中復神鷹由于西寧年產2.5萬噸項目全面投產，屆時2023年末該公司年產能將達到2.85萬噸/年，位居全球第二。

美國赫氏、德國西格里、日本三菱三家企業基本壟斷了整個大絲束碳纖維市場，分別占比 58%、31%、9%。由于這幾年航空領域的影響以及風電資源的需求的影響，大絲束碳纖維材料已由汽車材料應用，轉變為由風電葉片、儲氫瓶等拉動需求。碳纖維的市場已轉變為航空航天與工業雙驅動格局。

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