可纺丝煤沥青基碳纤维项目

发布时间:2025-07-11 来源:鄂尔多斯科技成果转化平台
  • 持有单位:吉林大学
  • 联系方式:15229365531
  • 技术应用领域:现代煤化工
  • 技术成熟度:中试
  • 转让方式:其他
  • 对接方:
  • 成果状态:成果发布
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成果介绍

吉林大学科研团队全力投入研发,历经重重阻碍,取得关键技术突破,成功打造国内首套百吨级以上的沥青基碳材料全产业生产线,创新性地以煤焦油沥青为原料,通过原料预处理、连续氧化、活化、碳化等精细工艺,制备出高品质碳纤维产品,改变了国内依赖聚丙烯腈为原料的局面。在中间相沥青生产环节,自主研发的连续加氢方法发挥关键作用,通过特种分子筛控制原料的灰分、提升原料软化点,通过特种分子筛可控催化精准调控环烷烃与芳烃比例,生产出高含量的中间相沥青,且相应的中间相沥青装置为国内唯一,有力支撑后续生产;同时,自主研制的中间相沥青发生器,成功替代国外限制进口的高温高速离心机,在解决设备难题的同时,使生产成本大幅降低 50%,显著提升产品市场竞争力。

相对于聚丙烯腈基碳纤维,沥青碳纤维除了具有原料价廉易得、碳含量高、碳化收率高、产品价格较低的优点外,在纤维性能上,高性能沥青碳纤维还具有弹性模量高、导电导热性能优异、热膨胀系数小、耐冲击的特点。在此基础上,可以能更好地满足一般工业,需要高性能材料,又有价格不能过高的要求,因此在摩擦材料、保温材料、抗静电材料、电屏蔽材料及水泥增强、工程塑料等结构功能一体化复合材料领域具有广泛用途。随着对其认识的深入及其复合材料产品的进一步开发,应用范围会不断扩大,市场前景广阔。

沥青基碳材料一直是国内卡脖子技术,团队的沥青基可纺丝碳纤维技术具备行业先进性,目前已完成实验室小试及批量生产,正处于中试阶段,产业化潜力巨大。

据测算2022年全球沥青基碳材料行业规模约为 125 亿元,市场仍处于发展初期。假设其主要应用在军用飞机以及航天市场,价值量分别为 10000、15000 元/kg,渗透率为10%,预计对应行业规模为15亿元,该部分市场主要使用的是中间相沥青即高性能沥青碳基纤维等。除此以外,碳碳复材以及电子电气领域同样需要应用高性能碳基纤维,对应规模为60亿元。而民用市场主要为通用级沥青基碳纤维,对应下游应用主要是体育器材以及建筑材料,预计对应市场规模 50 亿元。未来随着行业工艺成熟、成本降低、下游场景不断拓展到更多民用领域如电池电极、汽车复材等,行业规模将进一步扩大。2022年我国沥青基碳纤维市场规模约为170643万元,其中,通用沥青基碳纤维市场规模为114243万元,高性能沥青基碳纤维市场规模 56400万元。近年来,中国大陆在供需两端都主导了全球的增长。据赛奥碳纤维,中国大陆需求量占全球的比例从 2017 年的28%提升至2022年的55%,20182022年需求量增速中枢为26%,且在多数细分领域增速都明显领先全球。

在此情况下,可纺丝煤沥青基碳纤维的市场发展前景十分可观。吉林大学拥有一支实力雄厚的科研团队,由吉林大学博士生导师闫文付教授领衔,团队成员专业背景多元、经验丰富,在相关领域取得多项成果与荣誉,为项目提供坚实技术保障与研发动力。


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