碳纖維性能優(yōu)異，這些優(yōu)異的性能給碳纖維帶來了廣闊的應用前景。概括來講，可將碳纖維的應用領(lǐng)域分為兩大類：工業(yè)應用和體育休閑。其中，工業(yè)應用包括航空航天、風力發(fā)電葉片、汽車、油田鉆探、壓力容器、抗震加固等，體育休閑包括釣魚竿、高爾夫球桿、球拍等。應用于工業(yè)領(lǐng)域的碳纖維通常要求較高，特別是航空航天用碳纖維，而體育休閑用碳纖維多為低端產(chǎn)品。
從研發(fā)角度來講，我國的碳纖維起步并不算晚。早在20世紀60年代，中國科學院長春應用化學研究所便率先開始聚丙烯腈基碳纖維的研究，并于70年代初完成了連續(xù)化中試裝置。后來，上海合成纖維研究所、中國科學院山西煤炭化學研究所、北京化工大學、山東大學等也開始了相關(guān)研究工作。
從產(chǎn)業(yè)化而言，我國的碳纖維進展緩慢。雖然我國在20世紀70年代就突破了連續(xù)氧化和碳化技術(shù)，先后建成了從幾百公斤到幾十噸的生產(chǎn)線，但由于對技術(shù)難度估計不足、資金投入不夠、研究欠缺深入等原因，碳纖維的產(chǎn)業(yè)化水平與國外存在較大的差距。
進入21世紀，國產(chǎn)碳纖維發(fā)展加速，產(chǎn)能大幅提高。2010年時我國碳纖維原絲產(chǎn)能就已達到12 080t/a，碳纖維產(chǎn)能達到7 081t/a。2012年，全國已有30多家企業(yè)從事碳纖維的研發(fā)和生產(chǎn)，建成產(chǎn)能已經(jīng)突破了1萬t，主要企業(yè)和產(chǎn)能如圖1所示。此外，國內(nèi)還有大量的在建和規(guī)劃建設(shè)的碳纖維生產(chǎn)線。然而，在國內(nèi)碳纖維項目遍地開花的繁榮景象背后，也存在著不少問題，產(chǎn)業(yè)發(fā)展隱憂重重。 問題一：產(chǎn)能利用率極低。
雖說國內(nèi)的建成產(chǎn)能已經(jīng)突破了10 000t，但實際產(chǎn)量僅為2 000t左右，產(chǎn)能利用率僅在0.2左右，而國際上大多數(shù)廠商的產(chǎn)能利用率為0.7～0.9。國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)線產(chǎn)能利用率低并不是因為下游市場需求不足，事實上我國每年都需要進口大量的碳纖維產(chǎn)品 問題二：產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)。
難以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品是國內(nèi)碳纖維產(chǎn)能利用率低的本質(zhì)原因。生產(chǎn)碳纖維工序復雜，從聚合、紡絲，到氧化、碳化、表面處理等，任何一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)出了問題都可能影響碳纖維的性能。比如，原絲質(zhì)量不過關(guān)便是國產(chǎn)碳纖維面臨的重要難題，國產(chǎn)原絲大多雜質(zhì)含量高、質(zhì)量穩(wěn)定性差、變異系數(shù)大，沒有好的原料，怎么生產(chǎn)出好的產(chǎn)品？
問題三：高端產(chǎn)品有待突破。
以占碳纖維產(chǎn)量90%以上的聚丙烯腈基碳纖維為例，在全世界范圍內(nèi)，工業(yè)應用和體育休閑的比例分別為75.7%和24.3%；而在中國，這個比例卻分別是20%和80%。同樣是碳纖維，中國的消費結(jié)構(gòu)為何與世界范圍的消費結(jié)構(gòu)形成如此大的反差？不是中國的工業(yè)領(lǐng)域不想用碳纖維，而是因為國內(nèi)使用碳纖維成本太高甚至無高端碳纖維可用。從表1的數(shù)據(jù)中我們也可以看出，中國不僅是碳纖維凈進口國，進口產(chǎn)品的單價也幾近于出口產(chǎn)品單價的2倍。
問題四：缺乏權(quán)威的評價體系。
近些年來，經(jīng)?？梢钥吹絿鴥?nèi)碳纖維廠家突破技術(shù)難關(guān)，生產(chǎn)出高端碳纖維產(chǎn)品的新聞報導。但對這樣的報道公眾多持謹慎的懷疑態(tài)度，產(chǎn)品真的出來了嗎？產(chǎn)品穩(wěn)定可靠嗎？得到下游用戶的認可了嗎？面對這些質(zhì)疑，廠家需要拿出權(quán)威的第三方評價報告，自己宣稱不能令人信服。而據(jù)筆者所知，國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)尚缺乏完善、權(quán)威的評價體系。
其實，國產(chǎn)碳纖維存在的問題遠不止以上四點。在20世紀，國產(chǎn)碳纖維可以說完敗于國外產(chǎn)品，那么21世紀，國產(chǎn)碳纖維艱難起步了，能否實現(xiàn)趕超？
二、國產(chǎn)碳纖維的發(fā)展離不開政府的引導與支持第一，發(fā)揮指導作用，避免盲目投資。
2013年即將推出的《指導意見》無疑將對國產(chǎn)碳纖維的發(fā)展具有重要的指導意義，《指導意見》將在準入門檻、產(chǎn)業(yè)布局、污染物排放等多個方面對國產(chǎn)碳纖維進行引導，促進產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但在具體的執(zhí)行過程中，落實才是關(guān)鍵，這就需要各級主管部門的通力配合。政府還可組織建立碳纖維領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會，聘請國內(nèi)著名專家出任顧問，由業(yè)內(nèi)知名專家和骨干企業(yè)領(lǐng)導組成委員會，輔助政府作好決策，正確引導行業(yè)和社會理性投資。 盡管國家已經(jīng)出臺了一些碳纖維的行業(yè)指標，但評價體系依然非常薄弱，有些指標的科學性還遭到了質(zhì)疑。政府需要整合現(xiàn)有資源，建立完善的碳纖維評價體系，既要讓公眾信服，也要方便碳纖維生產(chǎn)企業(yè)和下游用戶。在產(chǎn)學研用方面，政府可以創(chuàng)新合作模式，加強碳纖維企業(yè)與研發(fā)中心、科研機構(gòu)、高校的合作；搭建碳纖維產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)互相協(xié)作和交流的公共服務平臺，推動開展相關(guān)領(lǐng)域共性技術(shù)、新技術(shù)的研究，在行業(yè)內(nèi)部推廣基礎(chǔ)性、公共性的研發(fā)成果。
第三，推進相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，鼓勵上下游加強協(xié)作。
碳纖維上下游產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度非常緊密，比如要開發(fā)一個碳纖維下游的新產(chǎn)品，光靠碳纖維生產(chǎn)商很難完成。政府要充分發(fā)揮協(xié)調(diào)配置能力，支持研發(fā)、生產(chǎn)、應用和設(shè)備制造等關(guān)鍵領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)和科研機構(gòu)組建聯(lián)盟，在聯(lián)盟成員之間形成優(yōu)勢互補、風險共擔、利益共享、共同發(fā)展的合作模式。通過聯(lián)盟等行業(yè)組織，圍繞下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點，構(gòu)建產(chǎn)、學、研、用多方面協(xié)調(diào)發(fā)展的完整產(chǎn)業(yè)鏈，形成從原料到設(shè)備、從技術(shù)到工藝、從研發(fā)到應用、從關(guān)鍵設(shè)備及配套材料到整條生產(chǎn)線及供應鏈的聯(lián)合創(chuàng)新發(fā)展模式。
三、國產(chǎn)碳纖維的發(fā)展需要企業(yè)加倍努力第一，增強自主創(chuàng)新能力。
目前一些碳纖維企業(yè)“拿來主義”的思想非常嚴重，認為只要投入資金，購買些設(shè)備，碳纖維很容易就生產(chǎn)出來了。殊不知碳纖維生產(chǎn)線是系統(tǒng)工程，沒有雄厚的技術(shù)支持，很難生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品；就算產(chǎn)品出來了，沒什么技術(shù)含量的低端產(chǎn)品也不具備市場競爭力。由于核心技術(shù)的缺失，中國的碳纖維企業(yè)大多處于價值鏈的低端環(huán)節(jié)。因此，提高自主創(chuàng)新能力，是中國碳纖維企業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的關(guān)鍵。企業(yè)應當高度重視研發(fā)的投入，同時也要加強知識產(chǎn)權(quán)的保護意識。
第二，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。
生產(chǎn)碳纖維的能耗較高，生產(chǎn)1t碳纖維需耗電3萬～4萬kWh；在聚合、紡絲、碳化等過程中也容易帶來污染。碳纖維生產(chǎn)企業(yè)要改變高投入、高消耗、高污染、低效益的傳統(tǒng)路子，走循環(huán)經(jīng)濟之路。牢固樹立循環(huán)經(jīng)濟、綠色制造的觀念，把生態(tài)環(huán)境意識貫穿于產(chǎn)品設(shè)計、制造、廢棄回收、循環(huán)利用的全過程，走資源利用率高、能源消耗低、環(huán)境污染輕的發(fā)展道路。
第三，注重人才培養(yǎng)與激勵。
人才是碳纖維企業(yè)最寶貴的資源之一，然而國產(chǎn)碳纖維剛剛起步，相關(guān)人才較為缺乏，企業(yè)光靠“挖人”難以為繼。因此，碳纖維生產(chǎn)企業(yè)需要考慮培養(yǎng)自己的人才，可采用獎學金、提供實習機會等方式加大與相關(guān)院校的合作力度，然后將畢業(yè)生招入企業(yè)進行長期培養(yǎng)，并建立健全的薪酬激勵制度，留住人才、愛惜人才、培養(yǎng)人才、激勵人才。 | 
