1.4　高性能纤维发展前景展望

1.4.1　高性能纤维产业的发展趋势

高性能纤维是全球化纤工业的发展趋势。近十年间，全球化纤产量以年均3％的速度增长，而高性能纤维以接近30％的速度增长。同时，高性能纤维生产国已由原来仅限于欧美日少数发达国家扩展到包括中国、土耳其、韩国等在内的十多个国家和地区。但由于技术含量高，全球高性能纤维的生产仍高度集中在日本、美国、欧洲等少数企业手中，而且这些公司大都走完了高性能纤维的规模化发展阶段。由于全球市场需求保持较快增长，目前这些公司一方面积极投资以扩大其产品的市场占有率，同时，国外企业在主要产品已经较为成熟且完成系列化生产的前提下，将研发重点转向不断提高核心技术与产品质量和性能上，通过技术储备以进一步拉大与竞争对手的差距，保持其行业垄断地位。

目前，国际上先进的高性能纤维及复合材料正向着制造技术先进化、低成本化、材料高性能化、结构功能一体化和应用扩大化的方向发展。其发展趋势是：大力发展低成本高性能纤维及其复合材料，以适应低碳经济技术的迫切需求；不断研发满足特殊要求的高性能纤维新品种，如超高强度碳纤维、高模量碳纤维、低成本碳纤维、新型芳纶、超强聚乙烯纤维、高性能无机纤维及其复合材料以及蜘蛛纤维、碳纳米管和石墨烯纤维[44-46]等新一代尖端纤维；高性能纤维材料的应用领域进一步拓宽，如日本企业在继续保持碳纤维、芳纶等竞争优势的同时，也将民用高技术纤维作为发展方向，力争在航空航天高精技术纤维领域和应用广泛的民用高新技术纤维领域都要占有一席之地，以获得最为理想的市场份额和利润。

1.4.2　我国高性能纤维产业发展方向[47]

我国已初步建立起较为完整的国产高性能纤维制备技术研发、工程实践和产业体系，产品质量不断提高，产学研用格局初步形成，有效缓解了国民经济和国防建设对国产高性能纤维的迫切需求。但我国高性能纤维及其复合材料理论基础和产业化开发仍相对薄弱，一些关键科学技术问题尚未完全突破，行业自主创新能力不强，部分高性能纤维及其复合材料仍处于受制于人的局面。我国高性能纤维产业的发展方向主要在以下几个方面：

1.高性能纤维的关键科学技术问题研究

高性能纤维是高度复杂性产品，具有对基础研究依赖性强、生产工艺前后关联度高的特点，高性能纤维的性能源于其独特的微观结构，要在生产中确保其微观结构得以实现，就需要对其形成过程有非常清楚的认识，对影响其形成的外部条件有精准的控制[48]。因此，对相关共性基础科学问题的深入研究、统筹和有机关联是解决发展过程遇到的问题、建立具有自主知识产权的生产体系和实现工业化稳定生产的关键。核心技术掌握的背后是基础研究的长期积累，但目前国内企业缺乏对相关基础科学问题的正确理解与清晰认识。需要加强纳米技术[49]、信息技术、高分子科学等在内的先进科学与技术的融合及再创新研究，以进一步提升现有高性能纤维的性能，开发新型高性能纤维品种。

2.高性能纤维的产业化关键技术与成套装备开发的系统集成

高性能纤维产业技术难度高、专业跨度大，是复杂的系统工程和高度的集成创新，具有对设备质量和控制精度要求高以及对生产管理要求严格等工程技术特性。需加强多学科、多专业的相互交融和前后衔接，加快高性能纤维及其复合材料高附加值、低成本关键工艺及装备工程化研究，包括有机高性能纤维级专用树脂的研发与产业化，新型溶剂、助剂、萃取剂等的开发，新型纺丝及后处理等连续化工程成套技术及设备开发等，提升高水平产业化的系统集成、项目管理和过程融合。

3.高性能纤维性能、品质提升以及品种系列化、功能化研发

全球主要高性能纤维已经进入技术和工艺全面更新的阶段，生产效率不断提高，成本不断下降，新产品个性化明显，要完善和系列化生产各种型号规格的产品，重点拓展新品种和应用领域。一方面突破国外垄断高端产品的产业化，另一方面通过降低纤维制造成本，来提高产品的市场竞争力和扩大纤维的应用领域。加强高性能纤维产品多领域市场应用开发，携同下游复合材料企业大力发展协同设计、制造、服务，通过下游稳定应用支撑上游行业发展，拓展整体产业上下游产业链的宽度和深度。

4.从原料到纤维的对应标准和评价体系

瞄准国际先进水平，立足自主技术，健全高性能纤维新材料标准体系、技术规范、检测方法和认证机制。加快制定产品全产业链标准，鼓励产学研用联合开发重要技术标准，积极参与国际标准制定，加快国外先进标准向国内标准的转化。