碳纤维行业报告：技术引领、格局演变、海外启示（67页）

处于上游的碳纤维分类方式较多，可按照丝束大小分为小丝束和大丝束，该分类方 式易于区分其下游市场。小丝束主要是指24K以下（指碳纤维丝束中单丝数 量,1K=1000根），因其性能较为优异，常用于航空航天等领域。大丝束目前常为36K、 48K，因其碳纤维粘连、断丝等现象较多，使强度、刚度受到影响，所以性能相对较 低、分散性也较大。但大丝束碳纤维生产成本较低，部分性能优于小丝束，48K大丝 束最大的优势，生产和应用效率高，可以大幅度实现低成本的目标，从而打破碳纤 维高昂价格带来的应用局限。故大丝束碳纤维被称为"工业级"碳纤维，主要应用于汽 车、风电等工业领域。碳纤维制备过程中，质量过关的原丝是产业化的前提。碳纤维的强度显著地依赖于 原丝的致密性和微观形态结构，质量过关的原丝是实现产业化的前提，是稳定生产 的基础。目前，比较常用的纺丝工艺是湿法纺丝、干湿法（干喷湿纺）纺丝。在致密 性方面，干喷湿纺纺丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法，且成本相比于湿 法较低。据《PAN基碳纤维生产成本分析及控制措施》（马祥林等，2015），在同 样的纺丝装备及能源消耗条件下，干湿法纺丝的综合产量是湿法纺丝的2-8倍，PAN 基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。

干喷湿纺中，纺丝液从喷丝孔喷出形成细流 后，先经过一段空气层（1-20厘米），再进入凝固浴，在凝固浴中完成固化，可实现 高速纺丝，用于生产高性能的纤维，同时具有干法和湿法的优点。干喷湿纺也是当 前国际碳纤维巨头的主要纺丝方法，日本东丽的主流型号T700、T800、T1000碳纤 维都是采用干喷湿纺制备而成。据中复神鹰招股书，由于干喷湿纺工艺技术难度较 大，国内绝大部分碳纤维制造企业仍以湿法碳纤维产品为主，只有部分领先企业掌 握干湿法工艺。碳纤维技术发展至今已经历三代变迁，同时实现高拉伸强度和弹性模量是目前碳纤 维研制过程中的技术难点。据《日美竞相突破第三代碳纤维技术》（胡燕萍，国际航 空，2016年），近年来日美从两条不同技术路径在第三代碳纤维上取得技术突破， 并有望在未来5-10年内实现工业化生产，对于提高战机、武器的作战能力意义重大。 东丽利用传统的PAN溶液纺丝技术使碳纤维强度和弹性模量都得到较大提升：通过 精细控制碳化过程，在纳米尺度上改善碳纤维的微结构，对碳化后纤维中石墨微晶 取向、微晶尺寸、缺陷等进行控制。