小烯导读
据《日本经济新闻》近日报道，为了防止可能用于军事用途的高级技术流向海外，日本将出台法规加大对中国出口碳纤维材料及相关技术的管控和处罚力度。我们也需要清醒地认识到，中国在碳纤维领域内缺的课还很多，需要走的路还很漫长。中国和日本正在这一领域内展开事实上的战争。而目前，掌握全面优势的仍是日本。
碳纤维
据《日本经济新闻》近日报道，为了防止可能用于军事用途的高级技术流向海外，日本经济产业省将修订相关法规。计划在本届例行国会上提出《外汇法》修订草案。在未经许可的情况下，将碳纤维和半导体等技术销售给外国企业的话，最高将处以10亿日元的罚款。外资向日本企业出资的条件也将更加严格。报道说，由于技术泄露到中国等国家的忧虑不断加剧，此举在加强安保的同时，还有助于维持日本企业的竞争力。
报道称，2007年雅马哈发动机欲向中国非法出口可能用于军事用途的无人直升机一事被曝光。此外，川崎市的大型精密测量仪厂商向海外出口了可用于核开发的三维测量仪，还有很多日本企业向中国非法出口碳纤维。
军事专家称，碳纤维是一种含碳量在95%以上的纤维材料，不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性。其远比金属铝轻，但强度却胜过钢铁，且兼顾耐腐蚀、高模量的特性。种种优点，使其成为目前当之无愧的万能材料，成为当前军民两用高端制造业的基础，被广泛运用于航空航天、深潜设备、高端车辆制造等众多的高新技术领域。
由于技术落后，中国长期无法攻克高等级碳纤维这个难关，以前这一技术被西方少数国家垄断，美国和日本等国一向将高等级碳纤维列为禁运品，严禁技术与成品销住中国，甚至以前连碳纤维制成的钓鱼杆都禁止。
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维，是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。其密度通常在1.5-2克/立方厘米，质量较铝更低。但其强度却高于钢铁，更具有耐腐蚀、高模量的特性，在现今所有工业领域，已成为最重要的材料。由于其纤维细丝结构，所以碳纤维兼备纺织纤维的柔软可加工性。进入新世纪以来，其在工程与制造业领域的重要性日益增加。
T700、T800甚至是T1000，这些数字代表什么？
▲东丽碳纤维性能分布图（红圈内为国内产品分布）
T系列碳纤维就是日本东丽公司的强度系列碳纤维，如上图所示，主要特点是不同产品间的强度梯度差别比较大，模量相对变化不大，与东丽高强高模和高模碳纤维形成完整的碳纤维产品体系。T800是东丽公司的产品命名方法，由于做得早做得好，所以其产品系列成为了行业的标杆。
国产碳纤维主要突破的是T系列的，并且以T300为主，只有部分企业能量产T700及T800级别碳纤维。T系列即高强型碳纤维，主要是应用于力学性能要求比较高的领域，其承受的力量可以特别大；高模型的碳纤维由于模量高，在高低温环境下尺寸稳定，且导电导热性好，比较适合应用于航天领域，还有高档鱼竿，以及某些需要导电导热的领域。
碳纤维是一种国家战略新兴材料，能直接应用于军工领域，比如导弹、火箭、战斗机等，所以国外对其相关的技术、关键装备及材料都是封锁或限制的，这也导致了国内碳纤维产业链的长期严重滞后，尤其是碳纤维产业的源头——碳纤维的国产化。但其实从严格意义上来讲，碳纤维并不算是新兴材料，在国外，比如日本东丽上世纪60年代就开始了规模化的生产，国内真正意义上的规模化生产仅有几年的时间。
▲国内碳纤维实际产量（吨）
现在做的比较有影响力的几家碳纤维生产企业基本上都是从零几年开始立项的，比如中复神鹰公司（和连云港神鹰碳纤维自行车股份有限公司同属于鹰游集团）、威海拓展、江苏恒神、河南永煤等等。这些企业是真正有碳纤维在销售及应用的，其中又以中复神鹰的国产碳纤维市场占有率最高，历年来都在70%以上。
目前国产碳纤维的自给率只有20%左右，对外依存率仍然高达80%，其主要原因是：
1）国产碳纤维规格种类较单一，还普遍以小丝束的T300为主，难以满足更高产品的性能需求及低成本的需求；
2）部分已量产的碳纤维本征性能虽然可以，但是工艺性能还有待提高，比如毛丝量大、上浆剂不匹配及扩展性不好等；
3）国内碳纤维应用企业对国产碳纤维的认知欠缺，在好多产品应用上不信任，上下游还需要时间进行磨合。
碳纤维是一项技术密集型、资金密集型的产品，为什么把技术排第一位，是因为其生产工艺参数成千上万个，国外又封锁，如何组合需要摸索，且控制要求非常高，这些不是单单有资金就可以买得到的。用国内专家徐坚的话说就是“对于未上项目或刚上项目的企业——是苦海无涯回头是岸，盈利周期会非常慢，后续投入还会非常大，最好及时回头；对于已经上了项目并且已经投了很多钱的企业——是苦海无涯回头是岸，既然投了就只能硬着头皮往前走，要不已经投入的就打水漂了”。
以中复神鹰公司为例，T700的千吨级生产线早就投产了，技术成熟度7级，为国内最高，2016年又刚刚投产的T800千吨级线，做到现在走了10多年的路，也是最近才开始盈利，原先都是亏本的。目前，碳纤维的本征性能做到T800，量产已经没有问题，国内报道能做到此级别的也有不少，T800已经是国内能量产的最高级别碳纤维，其他的都还不具备量产能力。但是国内有一个不好的现象就是喜欢夸张宣传，把能做出来和能批量应用相混淆，对于碳纤维来说做出来只是开端，能持续稳定的批量供应才算是真正攻克。
时间进入2016年，日本曾经引以为傲的家电产业，已被中国企业杀至全面总崩。但日本的国运是否会真正从此衰落，尚有诸多未定之数。其中以碳纤维材料为代表的新材料技术，将是支撑日本继续屹立于世界强国之列的关键性产业。
日本在该领域内的优势是巨大的。就在今年1月14日，日方高调宣布：其开发出一种全新工艺，可使聚丙烯腈类碳纤维的生产效率提高10倍，而且还能减少生产所需能量及二氧化碳排放量。
此次开发的全新制造工艺，是在日本新能源产业的技术综合开发机构（NEDO）以汽车重量减半为目标的材料及接合及技术综合开发项目“革新性新构造材料等研究开发”中，以东京大学为中心，与日本产业技术综合研究所、东丽、帝人、东邦特耐克丝（帝人集团）、三菱丽阳共同开发的。而上述4家公司，2014年在聚丙烯腈类碳纤维领域握有全球65%的份额。
毫无疑问，积攒了第二次世界大战后半个世纪的功力，日本的材料技术界在未来相当长一段时间内，仍旧能对华形成一定的技术优势。这场新材料领域内的博弈，可能将延续几十年之久。
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