1.4　高性能纖維發展前景展望

1.4.1　高性能纖維產業的發展趨勢

高性能纖維是全球化纖工業的發展趨勢。近十年間，全球化纖產量以年均3％的速度增長，而高性能纖維以接近30％的速度增長。同時，高性能纖維生產國已由原來僅限于歐美日少數發達國家擴展到包括中國、土耳其、韓國等在內的十多個國家和地區。但由于技術含量高，全球高性能纖維的生產仍高度集中在日本、美國、歐洲等少數企業手中，而且這些公司大都走完了高性能纖維的規模化發展階段。由于全球市場需求保持較快增長，目前這些公司一方面積極投資以擴大其產品的市場占有率，同時，國外企業在主要產品已經較為成熟且完成系列化生產的前提下，將研發重點轉向不斷提高核心技術與產品質量和性能上，通過技術儲備以進一步拉大與競爭對手的差距，保持其行業壟斷地位。

目前，國際上先進的高性能纖維及復合材料正向著制造技術先進化、低成本化、材料高性能化、結構功能一體化和應用擴大化的方向發展。其發展趨勢是：大力發展低成本高性能纖維及其復合材料，以適應低碳經濟技術的迫切需求；不斷研發滿足特殊要求的高性能纖維新品種，如超高強度碳纖維、高模量碳纖維、低成本碳纖維、新型芳綸、超強聚乙烯纖維、高性能無機纖維及其復合材料以及蜘蛛纖維、碳納米管和石墨烯纖維[44-46]等新一代尖端纖維；高性能纖維材料的應用領域進一步拓寬，如日本企業在繼續保持碳纖維、芳綸等競爭優勢的同時，也將民用高技術纖維作為發展方向，力爭在航空航天高精技術纖維領域和應用廣泛的民用高新技術纖維領域都要占有一席之地，以獲得最為理想的市場份額和利潤。

1.4.2　我國高性能纖維產業發展方向[47]

我國已初步建立起較為完整的國產高性能纖維制備技術研發、工程實踐和產業體系，產品質量不斷提高，產學研用格局初步形成，有效緩解了國民經濟和國防建設對國產高性能纖維的迫切需求。但我國高性能纖維及其復合材料理論基礎和產業化開發仍相對薄弱，一些關鍵科學技術問題尚未完全突破，行業自主創新能力不強，部分高性能纖維及其復合材料仍處于受制于人的局面。我國高性能纖維產業的發展方向主要在以下幾個方面：

1.高性能纖維的關鍵科學技術問題研究

高性能纖維是高度復雜性產品，具有對基礎研究依賴性強、生產工藝前后關聯度高的特點，高性能纖維的性能源于其獨特的微觀結構，要在生產中確保其微觀結構得以實現，就需要對其形成過程有非常清楚的認識，對影響其形成的外部條件有精準的控制[48]。因此，對相關共性基礎科學問題的深入研究、統籌和有機關聯是解決發展過程遇到的問題、建立具有自主知識產權的生產體系和實現工業化穩定生產的關鍵。核心技術掌握的背后是基礎研究的長期積累，但目前國內企業缺乏對相關基礎科學問題的正確理解與清晰認識。需要加強納米技術[49]、信息技術、高分子科學等在內的先進科學與技術的融合及再創新研究，以進一步提升現有高性能纖維的性能，開發新型高性能纖維品種。

2.高性能纖維的產業化關鍵技術與成套裝備開發的系統集成

高性能纖維產業技術難度高、專業跨度大，是復雜的系統工程和高度的集成創新，具有對設備質量和控制精度要求高以及對生產管理要求嚴格等工程技術特性。需加強多學科、多專業的相互交融和前后銜接，加快高性能纖維及其復合材料高附加值、低成本關鍵工藝及裝備工程化研究，包括有機高性能纖維級專用樹脂的研發與產業化，新型溶劑、助劑、萃取劑等的開發，新型紡絲及后處理等連續化工程成套技術及設備開發等，提升高水平產業化的系統集成、項目管理和過程融合。

3.高性能纖維性能、品質提升以及品種系列化、功能化研發

全球主要高性能纖維已經進入技術和工藝全面更新的階段，生產效率不斷提高，成本不斷下降，新產品個性化明顯，要完善和系列化生產各種型號規格的產品，重點拓展新品種和應用領域。一方面突破國外壟斷高端產品的產業化，另一方面通過降低纖維制造成本，來提高產品的市場競爭力和擴大纖維的應用領域。加強高性能纖維產品多領域市場應用開發，攜同下游復合材料企業大力發展協同設計、制造、服務，通過下游穩定應用支撐上游行業發展，拓展整體產業上下游產業鏈的寬度和深度。

4.從原料到纖維的對應標準和評價體系

瞄準國際先進水平，立足自主技術，健全高性能纖維新材料標準體系、技術規范、檢測方法和認證機制。加快制定產品全產業鏈標準，鼓勵產學研用聯合開發重要技術標準，積極參與國際標準制定，加快國外先進標準向國內標準的轉化。