国内发展稍有停滞，如今积极发展有望缩小差距。

我国 PAN 基碳纤维的研究可 以追溯到 1962 年，与日本同时起步。

由于国外知名碳纤维企业囿于“巴黎统筹条约”的限制，不愿出售相关的生产设备，仅有英国 RK 公司愿意出售极小产量的中试线，中国碳纤维行业于上世纪 90 年代一直处于停滞状态，直到进入新世纪之后，科技部设立碳纤维专项，将碳纤维列入 863 计划新材料领域，才算是恢复发展。

2008 年，以国有企业为主的大量工业企业涌入碳纤维行业，但大多企业在一些关键技术上毫无突破，生产线运行效率较低且产品质量不稳定。

2010 年开始，碳纤维行业格局发生优化，优胜劣汰，从原先的 40 多家企业减少到了十多家企业。

随着下游应用的拓展，碳纤维的需求逐步提升，倒逼上游企业开始大力发展，一些企业在工业级大丝束碳纤维的生产工艺上取得突破，具备产业链自主化能力的产品类型。

3.2、技术取得突破，为碳纤维国产替代奠定基础

完整的碳纤维产业链包含从原油到终端应用的制造过程。上游企业从石油、天然气等化石燃料中制取丙烯，并经过氨氧化得到丙烯腈。

丙烯腈通过聚合制成纺丝原液，然后纺丝成型得到聚丙烯腈（PAN）原丝。

原丝需要经过多段氧化炉制成预氧丝，随后在氮气的保护下经过低温和高温碳化后得到碳纤维。

碳纤维可以制成碳纤维织物和碳纤维预浸料，也可以与树脂、陶瓷等材料相结合制成碳纤维复合材料，最后由各种成型工艺得到下游应用需要的最终成品。

3.2.1、原丝：碳纤维的核心原材料，直接决定其各项性能指标

原丝制备是碳纤维产业链的核心环节。碳纤维原丝的质量和成本很大程度上决定了碳纤维的性能和成本，PAN 原丝需要经过预氧化、碳化转化成碳纤维，这是一个复杂的过程，碳纤维的缺陷主要源于各环节的误差，其中 90%的缺陷是从原丝遗传而来。

如果原丝的分子结构和聚集态结构存在不同程度的缺陷，将会对碳纤维的质量和性能造成严重的影响。

碳纤维的强度显著依赖于原丝的微观形态结构及致密性，线密度越低，原丝中存在的缺陷越少，提高均一性有助于获取高强度的碳纤维。

原丝制备的技术壁垒和工艺差别主要在纺丝环节。

碳纤维原丝的工艺主要包含聚合、制胶、纺丝三个过程。经过长期的技术研究与工程化实践，碳纤维行业主要形成了两种纺丝工艺：湿法纺丝和干喷湿法纺丝。

干喷湿纺和湿法纺丝这两种工艺存在较大差异：

（1）湿法纺丝更适合制备大丝束：高温的纺丝液从喷丝头出来之后，直接进入了温度较低的溶剂里会更容易冷却和凝固下来，凝固之后更利于大丝束的纺丝，但在凝固之后还需要进行拉伸，表面容易起皮，所以大丝束碳纤维的强度相较于小丝束会差一些。

（2）干喷湿纺工艺有效结合了干法和湿法，在纺丝速度和原丝性能方面均具有明显优势，

适合制备小丝束：相较于湿法纺丝，干喷湿纺的喷丝头不会直接浸入凝固浴，喷头温度可以独立精准控制，纺丝液由喷丝版喷出之后在进入凝固浴前会经过一段空气层，纺丝液在空气层中会发生一定的拉伸流动，不仅提高纺丝速度，还有利于大分子链的取向。

干喷湿纺制成的原丝结构相较于湿纺工艺更为均匀致密，截面更容易圆滑，从而提高力学性能。

干喷湿纺工艺的难度较大，目前世界上也仅有少部分企业掌握了该工艺，并且已经生产出了成熟的系列产品国际上日本东丽和美国赫氏率先实现了干喷湿纺工艺的突破，而国内中复神鹰于 2013 年取得突破，恒神股份于 2014 年建成干喷湿纺的生产线，光威复材于 2019 年 通过了 T700 级别碳纤维干喷湿纺产业化制备项目的鉴定，发展速度较快，未来可期。