高性能纖維是指具有特殊的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)、性能和用途，或具有特殊功能的化學(xué)纖維，一般具有極高的抗拉強(qiáng)度、楊氏模量，同時(shí)具有耐高溫、耐輻射、抗燃、耐高壓、耐酸、耐堿、耐氧化劑腐蝕等其他特性，被廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍工、交通運(yùn)輸、工業(yè)工程、土工建筑、乃至生物醫(yī)藥和電子產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。

高性能纖維復(fù)合材料是以高性能纖維作為增強(qiáng)材料，樹(shù)脂作為基體，通過(guò)加工成型得到的復(fù)合材料，具有質(zhì)輕、高強(qiáng)高模、抗疲勞、耐腐蝕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、易加工成型等優(yōu)異性能。

一、我國(guó)高性能纖維及復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游概述：

我國(guó)高性能纖維及復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要由增強(qiáng)材料、基體材料和生產(chǎn)設(shè)備等產(chǎn)業(yè)組成，中游主要由復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料等產(chǎn)業(yè)組成，下游主要為市場(chǎng)應(yīng)用，如軍工裝備、汽車(chē)工業(yè)、環(huán)保、信息通信、建筑加固、風(fēng)電葉片、醫(yī)療器械、體育休閑。

1、高性能纖維及復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游：增強(qiáng)材料、基體材料、生產(chǎn)設(shè)備

增強(qiáng)材料：碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、氧化鋁纖維、玄武巖纖維

碳纖維：聚丙烯腈、瀝青、粘膠纖維

芳綸纖維：對(duì)苯二甲酰氯、對(duì)苯二胺、間苯二甲酰氯、間苯二胺

玻璃纖維：葉臘石

超高分子量聚乙烯纖維：超高分子量聚乙烯樹(shù)脂

聚酰亞胺纖維：聚酰亞胺樹(shù)脂

聚苯硫醚纖維：聚苯硫醚樹(shù)脂

聚四氟乙烯纖維：聚四氟乙烯樹(shù)脂

氧化鋁纖維：金屬鋁的無(wú)機(jī)鹽

玄武巖纖維：玄武巖

基體材料：樹(shù)脂基體、金屬基體、陶瓷基體、橡膠基體

生產(chǎn)設(shè)備：聚合設(shè)備、紡絲設(shè)備、高溫熔制設(shè)備、拉絲設(shè)備、氧化設(shè)備、碳化設(shè)備、成型設(shè)備

2、高性能纖維及復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中游：復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料

金屬基復(fù)合材料：鋁基復(fù)合材料、銅基復(fù)合材料、鈦基復(fù)合材料、鎳基復(fù)合材料

3、高性能纖維及復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游：軍工裝備、汽車(chē)工業(yè)、環(huán)保、信息通信、建筑加固、風(fēng)電葉片、醫(yī)療器械、體育休閑

二、我國(guó)高性能纖維及復(fù)合材料市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

高性能纖維及其復(fù)合材料主要包括碳纖維、有機(jī)纖維、陶瓷纖維及其復(fù)合材料，是結(jié)構(gòu)輕量化的首選材料，也是極端服役環(huán)境不可替代的功能材料。在世界各國(guó)一系列重大科技工程和研究計(jì)劃的推動(dòng)下，全球高性能纖維及其復(fù)合材料前沿技術(shù)不斷取得突破，產(chǎn)業(yè)化步伐也逐漸跨入成熟發(fā)展階段。我國(guó)高性能纖維及復(fù)合材料在我國(guó)相關(guān)部委的支撐和推動(dòng)下，經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，通過(guò)各類(lèi)科技項(xiàng)目實(shí)施、專(zhuān)項(xiàng)能力建設(shè)和國(guó)家級(jí)創(chuàng)新研究機(jī)構(gòu)設(shè)立等措施，技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展均取得了可喜成績(jī)。

1、核心技術(shù)不斷突破，產(chǎn)品性能逐步提高

國(guó)內(nèi)已突破基本型(T300級(jí))碳纖維的研制、工程化及航空航天應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)型號(hào)的自主保障;突破了濕法高強(qiáng)型(T700G級(jí))碳纖維的研制和工程化關(guān)鍵技術(shù)，完成了部分裝備的應(yīng)用研究;開(kāi)展了高強(qiáng)中模型(T800H級(jí))碳纖維的工程化及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，已進(jìn)入重點(diǎn)型號(hào)考核驗(yàn)證和試用階段;開(kāi)展了高強(qiáng)高模碳纖維研發(fā)，M40級(jí)碳纖維已應(yīng)用于航天領(lǐng)域，M40J級(jí)碳纖維進(jìn)入地面考核驗(yàn)證階段，突破了十噸級(jí)M55J碳纖維關(guān)鍵技術(shù);基本突破了系列民用干噴濕紡碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，正在進(jìn)行高端碳纖維的攻關(guān)、應(yīng)用研究和民用領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。在瀝青基碳纖維方面，突破了高純可紡中間相瀝青和連續(xù)高導(dǎo)熱瀝青基碳纖維(P120級(jí))制備關(guān)鍵技術(shù)。

在芳綸纖維方面，突破對(duì)位芳綸和雜環(huán)芳綸關(guān)鍵技術(shù)，建成多套工業(yè)化裝置?；拘蛯?duì)位芳綸(Kevlar29級(jí))實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)和供應(yīng)，高強(qiáng)型對(duì)位芳綸(Kevlar129級(jí))實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化供應(yīng)，在光纜、膠管、防彈等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量應(yīng)用;雜環(huán)芳綸產(chǎn)品性能達(dá)到俄羅斯Armos同等水平，在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、高端防彈等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量應(yīng)用。UHMWPE纖維實(shí)現(xiàn)與國(guó)際優(yōu)勢(shì)企業(yè)比肩，不僅可以部分替代進(jìn)口，而且具備一定出口創(chuàng)匯能力。PI纖維斷裂強(qiáng)度達(dá)到3.5GPa，模量140GPa，實(shí)現(xiàn)了耐高溫型、高強(qiáng)高模型PI纖維的商品化。國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)陸續(xù)突破連續(xù)碳化硅纖維及其復(fù)合材料的工程化制備技術(shù)，開(kāi)展了工程應(yīng)用驗(yàn)證，同時(shí)也初步建立了氧化鋁纖維、氮化硅纖維、系列陶瓷前驅(qū)體等驗(yàn)證試驗(yàn)線。

2、產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年擴(kuò)大，積累了一定工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)

2019年，我國(guó)碳纖維的需求量約為3.8×10 4 t(見(jiàn)圖1)，但超三分之二用量為國(guó)外碳纖維;我國(guó)碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能約為2.6×10 4 t，實(shí)際銷(xiāo)量約為 1.2×10 4 t。國(guó)產(chǎn)小絲束碳纖維實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售約7000t，并在逐步擴(kuò)大市場(chǎng)份額，其余為國(guó)產(chǎn)大絲束碳纖維。中國(guó)超高增長(zhǎng)需求的主要驅(qū)動(dòng)者是風(fēng)電葉片市場(chǎng)，為國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)帶來(lái)了難得的發(fā)展機(jī)遇。