我国大丝束碳纤维最新进展及专利布局概况

1.概述

继2022年，我国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程第一套国产线在中国石化上海石化碳纤维产业基地生产出合格产品，标志我国大丝束碳纤维从关键技术突破、工业试生产、产业化，成功走向规模化生产。在2023年，中国石化上海石化48K大丝束碳纤维项目配套设施——自动化立体库正式投入运行。此后，国内企业纷纷尝试，掀起大丝束热潮。

在碳纤维行业内，通常将每束碳纤维根数大于4.8万根（简称48K）的称为大丝束碳纤维。大丝束碳纤维产出较高，价格相对低廉。在国际碳纤维需求增高，下游产业多元化应用的大背景下，大丝束碳纤维在工业民用领域均大受好评。

2.大丝束碳纤维国内最新进展

2.1 应用情况

采用上海石化48K大丝束碳纤维筋，由中建八局研制的碳纤维吊杆成功吊起青岛海口路跨风河大桥，该桥建成后将成为我国首座应用大丝束碳纤维索锚体系的桥梁工程，为土木工程领域的应用打开新局面。

此外，由上海石化研发生产的48k大丝束碳纤维筋制成的百米级国产大丝束碳纤维索，成功应用于中建八局长深高速项目气膜结构砂石料场。这是碳纤维复合材料在气承式膜结构索网系统中的首次应用，也是我国土木工程领域迄今应用的最长碳纤维筋索。

2.2 产能现状

由于近年来我国对军机的需求、以北斗导航系统为首的航天技术的发展、民用航空的快速发展以及风电叶片的大量需求等，让国家对碳纤维全产业链的投入加大。2021年江苏恒神产值产量双提升，实现恒神创建以来首次盈利，也迎来了国产纤维首次全行业盈利；2022年2月份，世界首创由碳纤维材料制备的北京冬季奥运会火炬外壳亮相。同时各碳纤维企业正在加大发展力度：2021年9月中国建材西宁万吨碳纤维基地投产；10月吉林化纤年产600吨的高性能碳纤维首条碳化线试车成功；2022年1月上海石化的1.2万吨/年的48K大丝束碳纤维生产设备到场；2022年3月新疆隆炬新材料5万吨/年的高性能碳纤维项目复工，2023年4月新疆隆炬48K大丝束碳纤维生产线试车成功；2023年4月，中复神鹰连云港3万吨碳纤维项目正式开工，5月西宁2.5万吨项目全面投产，预计2023年末中复神鹰年产能将达到2.85万吨/年。

2.3 价格趋势

根据百川盈浮的最新数据，截至2023年12月底国内大丝束碳纤维不含税市场均价为6.6万元/吨（66元/kg），小丝束T300(12K)、T300(24/25K)、T700(12K) 分别为7.5万元/吨、6.8万元/吨、12.8万元/吨（75元/kg、68元/kg、128元/kg）。目前市场价格下，大丝束和低端小丝束碳纤维面临亏损压力。

3. 大丝束碳纤维有关专利布局*

国内大丝束碳纤维专利公布和授权数量整体虽然较少，但整体呈现出一个稳定增长的趋势，在2013到2016年期间，申请数量较为平稳，基本每年申请数量在6~7个左右。自2019年开始专利申请数量增长较快，达到21项。2020年专利授权量突破新高，达到了18项。此后至2022年，专利申请数量稳定在20件上下。

在2019年相关专利申请和2020年专利授权中，中国石化及关联公司约占相应年份的50%。中国石化作为较早布局该板块的企业，其子公司上海石化早在2018年便试制出强度高于T300级的48K大丝束碳纤维，为后期我国首个万吨级48K大丝束碳纤维产线奠定了坚实基础。

目前，吉林化纤集团原丝产品覆盖1K-50K系列，实现定型的大丝束原丝品种包括24K、25K、35K、48K、50K和75K。从其最近授权的专利来看，要重点布局50K原丝及纤维领域，发挥其技术优势。下图是两大集团公司的专利数量逐年对比图，吉林化纤在2019年才布局相关知识产权体系建设，但发展迅速，年专利申请量逐步持平中国石化。

在相同的统计时间范围内，专利申请数量前五位均为企业，其中中国石化集团单位总量超过了前10位专利的一半，在该细分领域的创新型具有垄断地位。位列前十的申请人中，第六位和第九位是高校，分别为东华大学和北京化工大学。两所高校专利申请量也非常接近。

[1]中国证券报·中证网、百川盈浮；

[2]陈秋飞,林康,刘栋等.大丝束碳纤维国内外研究现状[J].高科技纤维与应用,2023,48(06):13-17.

*注：由于专利申请延迟公开，数据库收录时滞等原因，专利申请量可能低于实际情况，故2023年的数据不在本报告的统计范围内。

此文由中国复合材料工业协会搜集整理编译，部分数据来源于网络资料。文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。