三、高性能纖維目前存在問題

我國高性能纖維研制起步并不晚，但由于經費投入、原材料、裝備、人才等復雜的原因進展一直較緩慢，近10年來雖取得了很大的進步，但在產品性能穩定性、生產成本、規模及應用水平方面與日本、美國等發達國家仍有明顯差距，其主要共性科學問題是高性能纖維近程、遠程和宏觀結構（即分子鏈分布、體系純度、凝聚態結構、纖維表面結構）的不均勻性引起的產品可紡性、物化性能和批次穩定性不足。目前主要存在的主要問題總結如下：

高端纖維仍存在代差，自主保障能力亟待加強。國外航空航天領域已經大規模應用以T800級碳纖維為主要增強體的第二代先進復合材料，而我國總體上仍處在第一代先進復合材料的擴大應用、第二代先進復合材料的考核驗證階段。高強高模、超高模量碳纖維、差異化對位芳綸（超高強型、超高模型、中等模量型、高黏結型、抗疲勞型等）、高強和無蠕變UHMWPE纖維、高性能雜環芳綸Ⅲ生產技術尚未突破，不具備自主保障能力，在高性能無機纖維等領域，同樣存在高端產品缺乏、質量一致性差等問題。

高性能纖維產業技術成熟度不夠，大規模高端裝備與成套工藝仍未完全突破。高性能纖維產業是一個生產工藝與裝備高度耦合的長流程精細產業，國內尚未完全掌握大規模成套生產工藝技術。現階段國產碳纖維生產仍以12K及以下小絲束產品為主，大絲束、低成本碳纖維工業化生產技術尚未全面突破，而國外已開始將大絲束低成本與小絲束高質量的生產技術融合，不斷提升產品質量和降低生產成本。芳綸（對位芳綸、間位芳綸、雜環芳綸Ⅲ）在產品性能與穩定性、生產效率、產業規模、應用領域等方面還存在差距。UHMWPE纖維單線產能低，投資成本高、生產效率低、能耗高，規模化低成本生產還難以實現。PPS纖維和聚芳酯纖維缺乏千噸級產業化成套技術和裝備。此外，高性能纖維的產業化成套裝備設計與制造能力不足，缺乏設計/仿真模擬工程師，設計/模擬軟件依賴進口，基礎工業技術（如機 械加工）、精密設備（如計量泵、噴絲板）、裝備原材料質量（如高強度鋼、耐腐蝕鋼材料等） 與國外存在明顯差距，導致國內自主裝備在精度、效率和使用壽命上不足，設備運行穩定性差、故障率高，制約我國高性能纖維產品性能穩定與提升以及生產成本控制。

基礎研究投入不足，部分關鍵科學問題尚未探明，缺乏前沿產品創新開發動力。在國家政策扶持和重大任務的牽引下，我國高性能纖維參照、仿制國外產品開展研究工作，以產品研制為主，著重解決國家重大需求和應用急需。高校與研究機構研發通常以型號產品為依托，高性能纖維材料成分-結構-工藝-性能之間的深層次關系規律尚未全面掌握，必要的基礎科學機理與理論尚未揭示清楚，導致面臨新的應用需求時缺乏理論支撐，自主創新能力不足。企業疲于盲目擴產，投入研發經費嚴重不足，如碳纖維目前國內可工業化的產品僅有幾個牌號，而日本東麗有近20個產品型號。

健全的產業體系尚未形成，仍存在低水平重復、無序競爭現象。目前我國高性能纖維產業體系尚不完整，關鍵裝備與配套材料、重要原材料、產品標準和檢測評價環節薄弱。在航空航天、國防軍工等領域應用的總體規模較小，難以驅動高性能纖維及復合材料全產業鏈的發展與完善，在以汽車、壓力容器、軌道交通等為代表的工業領域仍未實現大規模應用。在國家政策支持和高科技領域投資沖動等多重因素刺激下，目前仍存在低水平重復、脫離產業實際的投資亂象，項目水平參差不齊，不僅造成大量國家和社會資源占用與浪費，同時不利于行業競爭力和可持續產業生態的形成。

四、高性能纖維未來發展

高性能纖維是我國國民經濟發展和國防建設不可或缺的戰略性新材料。近年來，我國高性能纖維在產業化技術、產品品種質量、市場化應用等方面取得快速發展，高性能纖維已成為制造業提升的新動力，我國逐步成為全球品種覆蓋面最廣的高性能纖維生產和消費大國。著的經濟社會效益。這突出表現在：一是高性能纖維的國產化打破了日、 美等發達國家長期對我國的技術封鎖和市場壟斷， 為我國制造業核心競爭力提升注入了新動力，對航空航天、國防軍工、風力發電、 土木建筑、汽車輕量化、海洋工程、境保護等領域高質量發展做出了重大貢獻。相關資料顯示，汽車車身重量每減輕100kg，則O2排放量減少約 5g/km；飛機機身重量每減少20%，則每年CO2排放量減少約 140噸。在碳達峰、 碳中和政策背景下， 碳纖維已應用于光伏、風電、 氫能等綠色清潔能源領域， 正逐步成為實現 “雙碳” 戰略目標的重要途徑之一。二是隨著國產高性能纖維市場認可度持續提高， 不僅主要企業經濟效益不斷好轉，逐漸步入良性發展階段，同時高性能纖維及其制品出口量也不斷增長， 產品的國際市場競爭力持續增強。以碳纖維行業為例， 2012年威海光威復合材料股份有限公司首次實現碳纖維企業盈利，2016年中復神鷹碳纖維股份有限公司首次實現碳纖維企業在民用領域盈利。2002年在新冠疫情持續肆虐的大背景下，我國碳纖維行業逆勢而上，持續保持產銷兩旺，業績不斷增長，連續兩年實現了全行業盈利。

2022年5月，工業和信息化部、發改委兩部委聯合發布了《關于化纖工業高質量發展的指導意見》，其中提到推動化纖工業創新能力不斷增強，行業研發經費投入強度達到2%，高性能纖維研發制造能力滿足國家戰略需求。提升高性能纖維質量一致性和批次穩定性，進一步擴大高性能纖維在航空航天、風力和光伏發電、海洋工程、環境保護、安全防護、土工建筑、交通運輸等領域應用。2022年9月，工業和信息化部、國資委、市場監管總局、知識產權局等四部門聯合發布《原材料工業“三品”實施方案》，提出到2025年，原材料品種更加豐富、品質更加穩定、品牌更具影響力。高溫合金、高性能特種合金、半導體材料、高性能纖維及復合材料等產品和服務對重點領域支撐能力顯著增強。盡管在高端領域我國高性能纖維產業自主創新能力還有待提升，但國內企業已在探索核心技術，逐漸打破國外壟斷，國產化率有望穩步提升。2023年8月，工業和信息化部發布《新產業標準化領航工程實施方案（2023-2035年）》，提到研制高性能纖維專用料等先進高分子材料標準，研究性能表征與測試方法標準。

為推動我國高性能纖維產業進一步發展，提高其國際競爭力，建議：

加強頂層設計，強化政府主導作用。當前面臨國際大環境的急速變化，應由國家相關部委和行業協會牽頭，謀劃我國高性能纖維行業發展新路徑，保障行業的穩健發展，防止同質產能增長過快，避免走常規纖維發展的老路，影響行業未來可持續發展。支持科技研發和示范應用，堅持長期投入，鼓勵迭代和穩定性發展，推動創新產品的研發和規模化應用，以高性能纖維材料技術進步帶動產業升級。

加強研發創新，深化產學研相結合。加大自主創新，注重協同創新，構建以企業為主體、市場為導向、產學研結合的技術創新體系，增強內生動力，推動產業高質量發展。加大力度解決制約行業高質量發展的共性難題，重點關注短板問題，加強高品質原輔料、關鍵裝備和零部件等研發，增強產業鏈供應鏈的自主可控能力，掌握高性能纖維成分-結構-工藝-性能之間的深層次關系規律，全面提升自主創新能力。

擴大生產規模，開發低成本工藝技術。在聚焦產品性能和研發高附加值產品的同時，重視開發各種成型工藝技術，進一步降低成本，強化收益能力。生產成本決定了市場容量和應用，加快低成本技術的開發，有利于擴大應用范圍。擴大生產規模，提高單線生產能力，可進一步提高生產效率，降低生產成本，從而提升產品的市場競爭力。

針對市場需求，加大應用技術開發。通過“下游”帶動“上游”，形成具有自主知識產權的系列化產品，加強與配套產業的溝通合作，從制成品的設計端開始就積極融入下游客戶的研發工作中，高效地將高性能纖維的優異性能最大化地體現在應用場景中，真正實現其性能與下游應用的精準匹配。

建立監測體系，把握行業動態。健全高性能纖維產業統計，聚焦行業數據研究，加強行業管理和引導，規劃發展，制定和完善行業準入條件，發布產品指導目錄，避免盲目發展與低水平重復建設，鼓勵推動各生產廠家之間協同聯動、深入溝通，引導高性能纖維產業良性發展。

加強標準建設，推動參與國際競爭。聚焦高性能纖維國家標準及行業標準建設，包括碳纖維、芳綸纖維、聚酰亞胺纖維、聚芳酯纖維、聚苯硫醚纖維、UHMWPE纖維等及其各類下游制品的方法標準以及產品標準，以規范國內高性能纖維產品，推動產品進入國際市場、參與國際競爭。