在芳綸纖維方面，我國建成了多條千噸級對位芳綸生產(chǎn)線，2019年我國對位芳綸產(chǎn)量達(dá)到2800t，2020年預(yù)計(jì)將達(dá)到5000t；間位芳綸產(chǎn)能超15000t，產(chǎn)量達(dá)到11000t，我國成為間位芳綸的主要生產(chǎn)國之一。2019年我UHMWPE纖維產(chǎn)能約為33000t，產(chǎn)量為23000t，出口為3355t，產(chǎn)品具有一定的國際競爭力。

 

 

（三）高性能纖維及其復(fù)合材料的戰(zhàn)略支撐作用日益凸顯

      

我國高性能纖維復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用部位由次承力構(gòu)件擴(kuò)大到主承力構(gòu)件，由單一功能材料向多功能、結(jié)構(gòu)功能一體化轉(zhuǎn)變，有效緩解了國家重大工程、國防重點(diǎn)裝備的迫切需求。高性能纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)也由開拓推廣期向快速擴(kuò)張和穩(wěn)定成長期邁進(jìn)，復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域由航空、航天、兵器等擴(kuò)展到了風(fēng)力發(fā)電、軌道交通、汽車等眾多民用領(lǐng)域；產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，如國內(nèi)碳纖維銷售額達(dá)30億元規(guī)模，優(yōu)勢企業(yè)近年陸續(xù)在內(nèi)蒙古、青海等中西部地區(qū)投資擴(kuò)產(chǎn)工程，這將對中西部地區(qū)科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極的帶動(dòng)作用，支撐新興產(chǎn)業(yè)的區(qū)域均衡發(fā)展。

 

四、高性能纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)

 

在大國競爭和新型冠狀病毒肺炎疫情疊加影響下，國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)格局將加速重塑。我國高性能纖維及復(fù)合材料的自主保障能力需進(jìn)一步提升，產(chǎn)業(yè)技術(shù)將面臨持續(xù)低成本化以及大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的需求。

 

 

（一）高性能纖維及其復(fù)合材料將持續(xù)國產(chǎn)化，以滿足重大戰(zhàn)略發(fā)展需求

       

高性能纖維及其復(fù)合材料是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星平臺、運(yùn)載火箭、大飛機(jī)、兵器艦船等國家重大工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，相關(guān)產(chǎn)品長期以來處于禁運(yùn)或高價(jià)進(jìn)口狀態(tài)，在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上受西方國家遏制。隨著大國競爭的持續(xù)演進(jìn)，高性能纖維及其復(fù)合材料的原材料、裝備、技術(shù)封鎖將進(jìn)一步加劇，高性能纖維及其復(fù)合材料的自主研制保障是突破“受制于人”問題的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”發(fā)展計(jì)劃的必由之路。

 

 

（二）高性能纖維及其復(fù)合材料將持續(xù)高性能化，其前沿技術(shù)仍是材料學(xué)科的研究熱點(diǎn)之一

      

經(jīng)過近30年的相對沉寂，依靠細(xì)旦化提高拉伸強(qiáng)度的技術(shù)路線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。東麗株式會社和赫氏集團(tuán)相繼推出T1100G和IM10碳纖維，在纖維直徑保持原序列牌號特征基礎(chǔ)上，強(qiáng)度和模量同步顯著提升。近期推出的M40X、HM50碳纖維體現(xiàn)了高強(qiáng)高模高延伸的綜合性能。國內(nèi)開發(fā)的中大直徑T800級碳纖維，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度的“壓拉比”從0.52提升至0.67，復(fù)合材料壓拉平衡性獲得改善。新一代碳纖維及第三代先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)的突破，是實(shí)現(xiàn)我國高性能纖維及其復(fù)合材料技術(shù)比肩國際前沿發(fā)展的重要契機(jī)。

 

 

（三）高性能纖維及其復(fù)合材料將持續(xù)低成本化，并決定其在風(fēng)力發(fā)電、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、體育休閑等相對成熟領(lǐng)域的市場份額

      

發(fā)達(dá)國家已實(shí)現(xiàn)高性能纖維標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，未來重要發(fā)展趨勢是低成本化。低成本纖維制備技術(shù)不僅要降低生產(chǎn)要素成本，也要突破高性能纖維顛覆性制備技術(shù)，建立低成本化的生產(chǎn)工藝。在碳纖維領(lǐng)域，一是對現(xiàn)有制備技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，如通過“擴(kuò)容提速”實(shí)現(xiàn)紡絲速度大幅提升，擴(kuò)大單線產(chǎn)能；二是開發(fā)新型紡絲、碳化技術(shù)等，大幅降低能耗。另一方面是利用腈綸工業(yè)基礎(chǔ)，開展碳纖維大絲束化制備技術(shù)研究，發(fā)展48K以上低成本紡織級原絲及工業(yè)級碳纖維制備技術(shù)。當(dāng)碳纖維價(jià)格達(dá)到10USD/kg，在風(fēng)力發(fā)電、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和體育休閑等領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大，將全面筑牢碳纖維工業(yè)應(yīng)用的壓艙石。

 

 

（四）軌道交通、新能源汽車、工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施等新興產(chǎn)業(yè)以及新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有望成為高性能纖維擴(kuò)大應(yīng)用的重要機(jī)遇和突破口

      

經(jīng)歷60年發(fā)展，全球碳纖維需求在2019年首次超過1×105t。隨著應(yīng)用技術(shù)的成熟和碳纖維成本的不斷下降，下一個(gè)1×105t的增長，預(yù)計(jì)周期會明顯縮短。近年來，國內(nèi)不斷加大高速列車等軌道交通、新能源汽車及充電樁、特高壓輸電線路等新興產(chǎn)業(yè)以及新型基礎(chǔ)設(shè)施投資，同時(shí)隨著碳纖維在車體車架、高壓氣瓶、機(jī)器人臂、電纜電芯等部件上應(yīng)用技術(shù)的不斷突破，國內(nèi)碳纖維市場有望迎來擴(kuò)大應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要機(jī)遇。

 

 

（五）國外壟斷型企業(yè)加速兼并重組，新型冠狀病毒肺炎疫情對全球經(jīng)濟(jì)沖擊顯著，多種因素疊加將加速國內(nèi)產(chǎn)業(yè)格局重塑

      

國外高性能纖維巨頭通過并購，不斷加強(qiáng)系列品種的國際壟斷地位；上游原材料企業(yè)與下游應(yīng)用單位聯(lián)合重組，形成全產(chǎn)業(yè)鏈的控制能力。國內(nèi)高性能纖維行業(yè)經(jīng)過十余年“大干快上”的發(fā)展歷程后，逐漸回歸理性投資。隨著新冠疫情的沖擊，全球市場短期受困，內(nèi)外因素疊加，必將加速完成優(yōu)勝劣汰的行業(yè)洗牌。中國得益于更早控制住疫情，已實(shí)現(xiàn)全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)，有望迎來一段特殊發(fā)展空間；國內(nèi)企業(yè)突圍破局，應(yīng)把握好軌道交通、大型橋梁、島礁建設(shè)、大直徑風(fēng)電葉片、油田開采設(shè)備等國內(nèi)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的蓬勃需求。

 

五、我國高性能纖維及其復(fù)合材料發(fā)展存在的問題

 

我國高性能纖維及其復(fù)合材料研制起步并不晚，但是由于復(fù)雜的原因進(jìn)展一直較緩慢，近十年來雖取得了很大的進(jìn)步，但產(chǎn)品在性能穩(wěn)定性、成本、規(guī)模及應(yīng)用水平方面與日本、美國等發(fā)達(dá)國家差距明顯。

 

 

（一）高端纖維及其復(fù)合材料仍存在代差，自主保障能力亟待加強(qiáng)

       

國外航空航天領(lǐng)域已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用以T800級碳纖維為主要增強(qiáng)體的第二代先進(jìn)復(fù)合材料，而我國總體上仍處在第一代先進(jìn)復(fù)合材料擴(kuò)大應(yīng)用、第二代先進(jìn)復(fù)合材料考核驗(yàn)證階段，落后一代以上，而且高強(qiáng)高模、超高模量碳纖維尚未建立有效的自主保障能力。在高性能有機(jī)纖維、陶瓷纖維等領(lǐng)域，同樣存在高端產(chǎn)品缺乏、質(zhì)量一致性差等問題。

 

 

（二）產(chǎn)業(yè)技術(shù)成熟度不夠，大規(guī)模高效低成本的成套工藝與裝備技術(shù)仍未完全突破，纖維產(chǎn)品“質(zhì)次價(jià)高、不好用”

      

高性能纖維產(chǎn)業(yè)是一個(gè)工藝與裝備高度耦合的超長流程精細(xì)產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)尚未全面了解和掌握大規(guī)模成套生產(chǎn)工藝技術(shù)?，F(xiàn)階段國產(chǎn)碳纖維生產(chǎn)仍以12K及以下小絲束產(chǎn)品為主，大絲束、低成本碳纖維工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)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(zhì)量的生產(chǎn)技術(shù)融合，持續(xù)提升產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。我國芳綸纖維在產(chǎn)品性能、生產(chǎn)效率、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、應(yīng)用支持等方面還存在差距，價(jià)格也不具備本土優(yōu)勢，導(dǎo)致國產(chǎn)芳綸纖維的使用積極性不高，企業(yè)成長艱難。UHMWPE纖維單線產(chǎn)能低，投資成本高、生產(chǎn)效率低、能耗高，規(guī)模化低成本生產(chǎn)還難以實(shí)現(xiàn)。此外，纖維的產(chǎn)業(yè)化成套裝備設(shè)計(jì)與制造能力不過關(guān)。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)/仿真模擬人員缺乏，設(shè)計(jì)/模擬軟件依賴進(jìn)口，基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)（如機(jī)械加工）、裝備原材料質(zhì)量（如石墨發(fā)熱體材料）與國外差距明顯，導(dǎo)致國內(nèi)自主裝備在精度和產(chǎn)能上不足，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性差、故障率高，制約纖維產(chǎn)品的性能與成本控制。

 

 

（三）大多數(shù)應(yīng)用行業(yè)缺乏復(fù)合材料設(shè)計(jì)–評價(jià)–驗(yàn)證能力，“不會用、用不好”問題突出

      

與傳統(tǒng)金屬材料相比，復(fù)合材料的最大優(yōu)勢是可設(shè)計(jì)性，可根據(jù)服役環(huán)境和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。當(dāng)前，我國僅航空航天領(lǐng)域具有較為完整的復(fù)合材料設(shè)計(jì)–評價(jià)–驗(yàn)證能力，兵器、艦船、汽車、風(fēng)電、軌道交通、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等行業(yè)則嚴(yán)重滯后，更多習(xí)慣于跟蹤國外的應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域，以“成型加工”方式開展高性能纖維復(fù)合材料的制備，普遍存在“不會用、用不好”的問題，導(dǎo)致國產(chǎn)纖維及其復(fù)合材料大規(guī)模“應(yīng)用出口”不暢。

 

 

（四）基礎(chǔ)研究投入不足，部分關(guān)鍵科學(xué)問題尚未探明，在前沿產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)上缺乏后勁

      

在國家重大任務(wù)的牽引下，我國高性能纖維及其復(fù)合材料以參照仿制的國產(chǎn)化思路開展，以產(chǎn)品研制為主，著重解決應(yīng)用急需。高校與研究機(jī)構(gòu)的研發(fā)，往往以型號產(chǎn)品為依托，高性能纖維材料成分–結(jié)構(gòu)–工藝–性能之間的深層次關(guān)聯(lián)關(guān)系尚未全面掌握，必要的科學(xué)機(jī)理尚未揭示清楚。材料研制與應(yīng)用超前于相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)研究，導(dǎo)致在面臨新的應(yīng)用需求時(shí)缺乏理論支撐，自主創(chuàng)新發(fā)展后勁不足，難以適應(yīng)未來技術(shù)比肩和引領(lǐng)發(fā)展需求。

 

 

（五）健全的產(chǎn)業(yè)體系和健康的產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未形成，部分領(lǐng)域低水平重復(fù)、無序競爭現(xiàn)象仍存在

      

目前我國高性能纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)體系不完整，關(guān)鍵裝備、重要原材料和配套材料以及檢測評價(jià)環(huán)節(jié)薄弱。在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的總體規(guī)模仍然比較小，難以驅(qū)動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與完善，在以汽車、壓力容器、軌道交通等為代表的工業(yè)領(lǐng)域仍未實(shí)現(xiàn)放量（見圖2）。在國家高度關(guān)注以及高科技領(lǐng)域投資沖動(dòng)等多重因素刺激下，目前仍存在低水平重復(fù)、脫離產(chǎn)業(yè)實(shí)際的投資亂象，項(xiàng)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(fèi)，也將嚴(yán)重不利于行業(yè)競爭力和可持續(xù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的形成。

六、我國高性能纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展思路和目標(biāo)

 

針對我國高性能纖維及其復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀及主要問題，圍繞2035年材料強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)以及“十四五”發(fā)展規(guī)劃，研究確立了解決高性能纖維及其復(fù)合材料自主保障、筑牢產(chǎn)業(yè)安全基礎(chǔ)、構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展思路和目標(biāo)。

 

 

（一）指導(dǎo)思想與原則

     

為實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，以《中國制造2025》《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》等為依據(jù)，以國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)重大需求為導(dǎo)向，以纖維研制生產(chǎn)和復(fù)合材料擴(kuò)大應(yīng)用為發(fā)展主線，實(shí)施高性能纖維及其復(fù)合材料“產(chǎn)品自主、技術(shù)自主、體系自主”的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，牢固樹立科技安全、產(chǎn)業(yè)安全的發(fā)展理念。

       

一是堅(jiān)持關(guān)鍵品種自主保障原則。大幅提升高性能纖維及其復(fù)合材料的自主保障能力，填補(bǔ)高端品種空白，保障關(guān)鍵產(chǎn)品安全，滿足國家重大工程需求。

      

二是堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)鏈自主可控原則。著力解決基礎(chǔ)原材料、關(guān)鍵裝備、基礎(chǔ)機(jī)電產(chǎn)品等產(chǎn)業(yè)鏈安全隱患和技術(shù)短板，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造。

      

三是堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)體系自主發(fā)展原則。構(gòu)建完善的高性能纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)體系，著力培育國內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)市場，形成具有特色的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和市場競爭力，建立上下游協(xié)同的創(chuàng)新研發(fā)體系，支撐高性能纖維及其復(fù)合材料技術(shù)向自主創(chuàng)新發(fā)展轉(zhuǎn)變。

 

 

（二）發(fā)展目標(biāo)

 

 

1.2025年目標(biāo)

       

國家重大工程、重點(diǎn)國防裝備、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域高性能纖維及其復(fù)合材料“受制于人”問題基本解決，重要高性能纖維及其復(fù)合材料品種填補(bǔ)國內(nèi)空白，關(guān)鍵裝備實(shí)現(xiàn)自主可控，全面提升產(chǎn)業(yè)鏈安全。部分品種實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用示范，初步建成完整的高性能纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)體系。

       

突破高端碳纖維品種工程化制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)量5×104t/a；建設(shè)萬噸級總量的對位芳綸和雜環(huán)芳綸智能化生產(chǎn)能力，打造1~2個(gè)知名品牌；UHMWPE纖維國外市場占比達(dá)到40%以上，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)高模PI纖維千噸級產(chǎn)業(yè)化制備；突破高性能碳化硅、氧化鋁等陶瓷纖維工程化制備及其復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)，支撐兩機(jī)專項(xiàng)、重型運(yùn)載、大型客機(jī)等重大工程對高性能纖維復(fù)合材料的需求。

 

 

2.2035年目標(biāo)

       

高性能纖維及其復(fù)合材料自主保障問題全面解決，形成高性能纖維及其復(fù)合材料自主發(fā)展體系。建立涵蓋材料設(shè)計(jì)、研發(fā)、應(yīng)用的上下游協(xié)同創(chuàng)新體系，實(shí)現(xiàn)高性能纖維及其復(fù)合材料技術(shù)多元化、品種系列化、產(chǎn)能規(guī)?；l(fā)展，綠色、可持續(xù)產(chǎn)業(yè)體系全面建成，產(chǎn)品進(jìn)入國際高端應(yīng)用供應(yīng)鏈。

      

實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)量達(dá)到1.5×105t/a，對位芳綸纖維國內(nèi)自給率達(dá)到80%以上，芳綸、UHMWPE、PI等有機(jī)纖維創(chuàng)新型產(chǎn)品技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，構(gòu)建陶瓷纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈。高性能纖維及其復(fù)合材料的規(guī)模、質(zhì)量、成本在國際市場具有一定優(yōu)勢和品牌影響力。

 

七、我國高性能纖維及其復(fù)合材料的重點(diǎn)發(fā)展任務(wù)

 

（一）碳纖維及其復(fù)合材料

 

 

突破高強(qiáng)中模、高強(qiáng)高模、高強(qiáng)高模高延伸碳纖維及其復(fù)合材料工程化制備關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)中模碳纖維拉伸強(qiáng)度≥7GPa；高強(qiáng)高模碳纖維拉伸模量≥650GPa；高強(qiáng)高模高延伸碳纖維拉伸強(qiáng)度≥5.7GPa，拉伸模量≥370GPa，斷裂延伸率≥1.5%，滿足高端裝備用碳纖維及其復(fù)合材料全面自主保障需求。

       

突破千噸級濕法、干濕法和大絲束（48K及以上）工業(yè)級碳纖維成套工藝裝備與產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)，突破國產(chǎn)大絲束碳纖維用紡絲油劑和上漿劑等配套材料、國產(chǎn)碳纖維中間體制備等關(guān)鍵技術(shù)；突破新型紡絲、預(yù)氧化碳化等顛覆性制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維穩(wěn)定化與低成本化，支撐國產(chǎn)碳纖維的規(guī)模應(yīng)用。

      

 攻克復(fù)合材料設(shè)計(jì)–制造–評價(jià)–考核驗(yàn)證等應(yīng)用共性關(guān)鍵技術(shù)，突破復(fù)合材料回收再利用技術(shù)，持續(xù)推進(jìn)國產(chǎn)碳纖維及其復(fù)合材料在航空航天、兵器、交通、能源、建筑等國防和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的工程應(yīng)用，構(gòu)建完整的碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈。以國產(chǎn)T300、T700級碳纖維為增強(qiáng)體的第一代先進(jìn)復(fù)合材料在民用領(lǐng)域應(yīng)用取得顯著突破，以國產(chǎn)T800級碳纖維為增強(qiáng)體的第二代先進(jìn)復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，高強(qiáng)高模高韌第三代先進(jìn)復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展。

 

 

（二）有機(jī)纖維及其復(fù)合材料

       

突破芳綸、PI、UHMWPE、PBO等高性能有機(jī)纖維產(chǎn)業(yè)化制備及其復(fù)合材料工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在國家重大裝備上的穩(wěn)定應(yīng)用。開發(fā)系列化、功能性對位芳綸，滿足差異化應(yīng)用領(lǐng)域需求；發(fā)展新一代高強(qiáng)高模、高復(fù)合性、低成本雜環(huán)芳綸；突破提升間位芳綸生產(chǎn)效率的新工藝、新技術(shù)。開發(fā)耐溫、抗蠕變UHMWPE纖維，完善中高強(qiáng)度UHMWPE工程化制備技術(shù)，解決生產(chǎn)過程能耗大、成本高問題。優(yōu)化PBO纖維聚合紡絲工藝，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高品質(zhì)產(chǎn)品供應(yīng)。開發(fā)低成本、高性能PI纖維技術(shù)，突破PI纖維的環(huán)化–牽伸一體化等關(guān)鍵工藝與集成設(shè)備技術(shù)，拓展PI纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

 

 

（三）陶瓷纖維及其復(fù)合材料

       

發(fā)展以超高溫低成本碳化物纖維為代表的高性能陶瓷纖維及其復(fù)合材料技術(shù)，突破碳化硅、氧化鋁、氮化硅、氮化硼、硅硼氮等纖維及其前驅(qū)體的工程化穩(wěn)定制備技術(shù)；解決工程尺寸的復(fù)合材料制備工藝與裝備瓶頸，開發(fā)陶瓷基復(fù)合材料快速低成本制造技術(shù)；形成系列陶瓷纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)品型譜，實(shí)現(xiàn)陶瓷基復(fù)合材料在燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)等重大裝備上的工程應(yīng)用。

 

八、措施與建議

 

（一）全面提升復(fù)合材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力，“多用、用好”高性能纖維復(fù)合材料，打通國產(chǎn)高性能纖維“應(yīng)用出口”瓶頸

       

在航空航天領(lǐng)域之外，尤其是軌道交通、車輛船舶、壓力容器、健康產(chǎn)業(yè)等頗具潛力的領(lǐng)域，應(yīng)結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)，加快提升復(fù)合材料設(shè)計(jì)–制造–評價(jià)–應(yīng)用全鏈條技術(shù)水平，重點(diǎn)補(bǔ)齊工業(yè)領(lǐng)域復(fù)合材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力；加強(qiáng)復(fù)合材料專業(yè)的設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)，注重復(fù)合材料設(shè)計(jì)軟件的國產(chǎn)化，“多用、用好”高性能纖維復(fù)合材料，徹底打通國產(chǎn)高性能纖維“應(yīng)用出口”瓶頸，暢通應(yīng)用通道，推動(dòng)國產(chǎn)高性能纖維及其復(fù)合材料規(guī)模應(yīng)用。

 

 

（二）解決關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化問題，突破高性能纖維及其復(fù)合材料生產(chǎn)制造的成套裝備技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)硬實(shí)力

       

建立集機(jī)械、熱工、化工、自動(dòng)化等多學(xué)科交叉的優(yōu)勢技術(shù)力量，下決心真正解決大規(guī)模工業(yè)化的高性能纖維及其復(fù)合材料制造裝備問題，重點(diǎn)突破高性能纖維大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)成套裝備技術(shù)、工業(yè)級復(fù)合材料應(yīng)用成套裝備技術(shù)、配套工業(yè)基礎(chǔ)軟件技術(shù)等，構(gòu)建“技術(shù)–裝備–應(yīng)用”三位一體驅(qū)動(dòng)模式。

      

以碳纖維為例，國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今的有效經(jīng)驗(yàn)之一是堅(jiān)持關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化，只有裝備國產(chǎn)化才能實(shí)現(xiàn)碳纖維產(chǎn)業(yè)真正落地生根。而且進(jìn)口設(shè)備的采購、運(yùn)輸、維護(hù)等環(huán)節(jié)受國際環(huán)境變動(dòng)的影響越發(fā)嚴(yán)重，關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化成為實(shí)現(xiàn)我國高性能纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的核心所在，因此，應(yīng)始終堅(jiān)持關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化，扶持國產(chǎn)裝備上線驗(yàn)證，在用中改進(jìn)。

 

 

（三）創(chuàng)建由科研院所、生產(chǎn)企業(yè)和重點(diǎn)用戶共同組成的國家級聯(lián)合創(chuàng)新平臺，探索創(chuàng)新平臺運(yùn)行新機(jī)制，構(gòu)建上下游協(xié)同、可持續(xù)的創(chuàng)新研發(fā)體系

      

整合國內(nèi)優(yōu)勢資源，建立高性能纖維及其復(fù)合材料領(lǐng)域的國家級聯(lián)合創(chuàng)新平臺，營造人才匯聚、聯(lián)動(dòng)協(xié)同的創(chuàng)新環(huán)境。依托創(chuàng)新平臺，融通基礎(chǔ)研究、材料研發(fā)、中試生產(chǎn)、應(yīng)用示范鏈條；加強(qiáng)共性和基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)，重點(diǎn)解決“卡脖子”的科技安全和產(chǎn)業(yè)安全問題；融合知識、技術(shù)、資金、人才等創(chuàng)新要素于一體，促進(jìn)高性能纖維由“小團(tuán)隊(duì)”研發(fā)模式向“集智攻關(guān)、體系化、可持續(xù)”研發(fā)模式轉(zhuǎn)變，注重專業(yè)人才培養(yǎng)和儲備，滿足學(xué)科長遠(yuǎn)發(fā)展和自主原始創(chuàng)新需求。

來源：中國工程科學(xué)，2020年 第22卷 第5期

作者：李仲平，馮志海，徐樑華，呂春祥，李龍，朱世鵬