高性能纖維是指具有特殊的物理化學結(jié)構(gòu)、性能和用途，或具有特殊功能的化學纖維，一般具有極高的抗拉強度、楊氏模量，同時具有耐高溫、耐輻射、抗燃、耐高壓、耐酸、耐堿、耐氧化劑腐蝕等其他特性，被廣泛應用于航空航天、國防軍工、交通運輸、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。

高性能纖維復合材料是以高性能纖維作為增強材料，樹脂作為基體，通過加工成型得到的復合材料，具有質(zhì)輕、高強高模、抗疲勞、耐腐蝕、可設計性強、易加工成型等優(yōu)異性能。

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

我國高性能纖維及復合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要由增強材料、基體材料和生產(chǎn)設備等產(chǎn)業(yè)組成，中游主要由復合材料、金屬基復合材料、纖維增強樹脂基復合材料、纖維增強陶瓷基復合材料等產(chǎn)業(yè)組成，下游主要為市場應用，如軍工裝備、汽車工業(yè)、環(huán)保、信息通信、建筑加固、風電葉片、醫(yī)療器械、體育休閑。

1、高性能纖維及復合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游：增強材料、基體材料、生產(chǎn)設備

增強材料：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：對苯二甲酰氯、對苯二胺、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脂

聚酰亞胺纖維：聚酰亞胺樹脂

聚苯硫醚纖維：聚苯硫醚樹脂

聚四氟乙烯纖維：聚四氟乙烯樹脂

氧化鋁纖維：金屬鋁的無機鹽

玄武巖纖維：玄武巖

基體材料：樹脂基體、金屬基體、陶瓷基體、橡膠基體

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

2、高性能纖維及復合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中游：復合材料、金屬基復合材料、纖維增強樹脂基復合材料、纖維增強陶瓷基復合材料

金屬基復合材料：鋁基復合材料、銅基復合材料、鈦基復合材料、鎳基復合材料

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

二、我國高性能纖維及復合材料市場發(fā)展現(xiàn)狀

高性能纖維及其復合材料主要包括碳纖維、有機纖維、陶瓷纖維及其復合材料，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。在世界各國一系列重大科技工程和研究計劃的推動下，全球高性能纖維及其復合材料前沿技術(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。我國高性能纖維及復合材料在我國相關(guān)部委的支撐和推動下，經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，通過各類科技項目實施、專項能力建設和國家級創(chuàng)新研究機構(gòu)設立等措施，技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展均取得了可喜成績。

1、核心技術(shù)不斷突破，產(chǎn)品性能逐步提高

國內(nèi)已突破基本型(T300級)碳纖維的研制、工程化及航空航天應用關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)重點型號的自主保障;突破了濕法高強型(T700G級)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用研究;開展了高強中模型(T800H級)碳纖維的工程化及其應用關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，已進入重點型號考核驗證和試用階段;開展了高強高模碳纖維研發(fā)，M40級碳纖維已應用于航天領(lǐng)域，M40J級碳纖維進入地面考核驗證階段，突破了十噸級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)，正在進行高端碳纖維的攻關(guān)、應用研究和民用領(lǐng)域的應用推廣。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)高導熱瀝青基碳纖維(P120級)制備關(guān)鍵技術(shù)。

在芳綸纖維方面，突破對位芳綸和雜環(huán)芳綸關(guān)鍵技術(shù)，建成多套工業(yè)化裝置。基本型對位芳綸(Kevlar29級)實現(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)和供應，高強型對位芳綸(Kevlar129級)實現(xiàn)國產(chǎn)化供應，在光纜、膠管、防彈等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量應用;雜環(huán)芳綸產(chǎn)品性能達到俄羅斯Armos同等水平，在固體火箭發(fā)動機、高端防彈等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量應用。UHMWPE纖維實現(xiàn)與國際優(yōu)勢企業(yè)比肩，不僅可以部分替代進口，而且具備一定出口創(chuàng)匯能力。PI纖維斷裂強度達到3.5GPa，模量140GPa，實現(xiàn)了耐高溫型、高強高模型PI纖維的商品化。國內(nèi)科研機構(gòu)陸續(xù)突破連續(xù)碳化硅纖維及其復合材料的工程化制備技術(shù)，開展了工程應用驗證，同時也初步建立了氧化鋁纖維、氮化硅纖維、系列陶瓷前驅(qū)體等驗證試驗線。

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

2019年，我國碳纖維的需求量約為3.8×10 4 t(見圖1)，但超三分之二用量為國外碳纖維;我國碳纖維運行產(chǎn)能約為2.6×10 4 t，實際銷量約為 1.2×10 4 t。國產(chǎn)小絲束碳纖維實現(xiàn)銷售約7000t，并在逐步擴大市場份額，其余為國產(chǎn)大絲束碳纖維。中國超高增長需求的主要驅(qū)動者是風電葉片市場，為國內(nèi)碳纖維企業(yè)帶來了難得的發(fā)展機遇。