一、 行業概況

高性能纖維及其復合材料行業在全球范圍內呈現出快速發展的態勢。這些材料以其超越傳統材料的性能，正日益成為多個行業的重要組成部分。碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維等是其中的代表性產品。

在2023年全球經濟下行的影響下，高性能纖維及其復合材料行業亦受其波及。然而近期疫情下的行業變化對這些材料提供了新應用場景的需求，例如在醫療防護裝備中的使用。同時，全球氣候變化應對策略的實施和國際局勢的變化，為高性能材料的發展提供了新的動力和方向，尤其是在環境友好型和可持續性材料的研發上。

我國截止2022碳纖維總產能已超4.43萬t/a 并形成中復神鷹、恒神、威海拓展、鋼科碳材料、國興碳纖維、上海石化、寶旌炭材料、新創碳谷、福維高性能碳 纖維、中安信科技、藍星纖維、中簡科技、方大江城、凱美克、郝氏炭纖維等一批大中小型企業，其具體新建產能情況統計如下。

技術創新是推動高性能纖維及復合材料行業發展的關鍵因素。近年來，該行業在材料強度、耐用性、輕量化以及生產效率方面取得了顯著進步。碳纖維的強度和模量不斷提高，芳綸和UHMWPE纖維在防彈服和裝甲車輛方面的應用日益廣泛。此外，復合材料的回收和再利用技術也在不斷發展，以應對環境挑戰，國際上近期較為突出的研究成果，京都大學的矢野浩之教授與日本Hexachemical公司共同成立新公司“ネイチャ－ギフト”研究了CNF表面改性技術與表面處理劑，用途包括汽車、家電、通信設備等。CNF增強樹脂與未增強樹脂的性能對比如表 2 所示。

中國在高性能纖維及其復合材料行業中的地位正在迅速提升。中國不僅是這些材料的重要生產國，同時也在技術創新和應用開發方面展現出強勁的動力。中國的研發重點包括提高產品性能、降低成本和開發新應用領域，尤其是在航空航天和新能源汽車領域。例如南京南京航空航天大學在分析碳纖維表面形態的基礎上，研發出具有良好浸潤性的環氧樹脂基體，并研究了纏繞張力對復合材料界面及其力學性能的影響。由于張力能起重要作用，他們采用不同張力制備不同的NOL（美國海軍軍械實驗室）環，當纏繞張力為30 N時，NOL的拉伸強度和層間剪切強度（ILSS）各達到2 712 MPa和75 MPa的峰值（圖 1），這點對研發高壓容器至關重要。

三、未來趨勢與挑戰

展望未來，高性能纖維及其復合材料行業將面臨諸多機遇和挑戰。一方面，技術創新和新應用領域的拓展將為行業帶來新的增長點；另一方面，原材料成本、環境可持續性和國際貿易政策等因素可能成為行業發展的挑戰。對于環境可持續性而言，行業需關注原材料的采購、生產過程的能耗以及產品的回收再利用。原材料價格波動和供應鏈穩定性也是需要重點關注的問題。

另一方面，隨著技術的不斷進步，高性能纖維及其復合材料有望在更多領域得到應用，如可再生能源、生物醫學和智能制造等。這些新興領域的探索不僅將推動材料科學的前沿發展，也為行業提供了新的市場機遇。針對全球市場和技術趨勢，中國的發展策略應聚焦于以下幾個關鍵點：

1. 技術創新：持續投資于研發，加強原材料和生產工藝的創新，提高產品質量和性能。

2. 產業升級：推動從低端生產向高端制造的轉變，強化高性能纖維及其復合材料在關鍵行業中的應用。

3. 國際合作與競爭：積極參與國際合作，同時在保護知識產權的前提下與國際競爭對手進行技術競爭和市場拓展。

4. 環境與可持續發展：在確保行業發展的同時，重視環保和可持續性問題，發展綠色生產過程。

四、結論

全球高性能纖維及其復合材料行業正處于快速發展階段，面臨著多重機遇和挑戰。新冠疫情、氣候變化和國際局勢的變化對該行業產生了重大影響。在此背景下，中國在全球高性能纖維及復合材料行業中的地位不斷提升，應繼續推動技術創新和產業升級，同時注重環境保護和可持續發展，以保持其在全球市場中的競爭優勢。我國的主要高性能纖維如碳纖維、對位

芳綸、間位芳綸、UHMWPE纖維、PPS纖維等品類正邁 向萬噸級規模，其中碳纖維總產能未來 5 年內有望突破 10萬t/a。從纖維品種看，到2025年我國研發和生產的品 種將是全球最全的，只有聚酰胺酰亞胺（PAI）、聚酮、 聚苯并咪唑、酮酐類聚酰亞胺纖維目前未見有單位研制，但可找到替代品；在復合材料應用方面，高性能產 品基本可滿足航空航天和國防軍工的需求，中檔產品的 大市場是風電葉片、高壓容器、C/C復合材料制品、體 育休閑用品、建筑補強材料等，低成本產品則面向汽車和一般產業用途。到2030年左右我國有望實現高性能纖 維及其復合材料強國的目標。