高性能纖維是指對外界的物理和化學作用具有特殊耐受能力的一類特種纖維，是近年來化學纖維工業的主要發展方向之一，按照化學組成可分為有機高性能纖維和無機高性能纖維。高性能纖維不但是發展航空航天和國防工業迫切需要的重要戰略物資，而且在推進各類戰略性新興產業和低碳經濟、節能減排中起著不可替代的作用，是體現一個國家綜合實力和技術創新的標志之一。日本、美國和歐洲發達國家高度重視并長期壟斷著全球高性能纖維的研發、 生產和市場。2006年以來，在國家政策和財政的重點支持下，我國高性能纖維產業發展迅速， 建立了較為完整的國產高性能纖維制備技術研發、工程實踐和產業體系，大幅縮短了與發達國家的差距，有效緩解了國民經濟和國防建設對高性能纖維的迫切需求。以下對常見高性能纖維進行介紹。

1. 碳纖維

碳纖維是一種含碳量在90%以上的纖維材料，具有質量輕、強度高、耐腐蝕、模量高、密度低、無蠕變、導電導熱性能良好、非氧化環境下耐超高溫、抗疲勞性好等特性，是發展航空航天、新能源、高端裝備制造等高科技產業的重要基礎材料，是制造火箭、導彈、戰斗機、海軍艦艇及多種尖端軍事武器的必備關鍵材料，在國防軍工領域有著不可替代的戰略地位。相關資料顯示，目前碳纖維復合材料在軍用飛機中的用量占比為30%～40%，大型客機用量占比為15%～50%。如美國F-22和F-35戰斗機的碳纖維復合材料用量分別達到24%和36%，B-2隱身戰略轟炸機的用量占比超過50%，美國“全球鷹”無人偵察機的用量達65%，“雷神”無人機用量甚至超過90%。同時在民用航空領域，B-787、A-380等大型客機的復合材料用量均已超過50%。我國軍機、國產大飛機、衛星、航天飛船等也開始使用碳纖維復合材料，但應用比例和水平遠低于國外，其中三代戰斗機碳纖維和材料用量占比不足5%，四代戰斗機用量雖有所增高，但仍未達到20%，國產大飛機的碳纖維復合材料用量不足15%，且均為進口。2020年全球碳纖維需求量為10.6kt，中國大陸地區碳纖維正在運行的產能約為3.6kt，實際產量約為1.8kt，居世界第二位。

2. 對位芳綸

對位芳綸具有輕質、高強、高韌、耐高溫、透波、抗沖擊和耐磨等優異的性能，在光纜增強、防彈裝甲、石棉替代、個體防護等領域有著廣泛的應用。全球對位芳綸市場屬于典型的寡頭壟斷局面，北美和歐洲屬于成熟市場，中國是新興市場，作為潛在的芳綸用量大國，近年來我國對位芳綸的市場需求量增長率保持10%左右，遠超全球平均水平。隨著電子通信、國防軍工、輕量化材料、5G產業等對芳綸個性化需求的不斷增多，帶動了對位芳綸行業的高速發展，待開拓市場空間巨大。2020年全球對位芳綸產能為83.7kt，至2022年預計總產能94.6kt，主要集中在杜邦、帝人和可隆三家企業，占全球對位芳綸產能的90% 左右，而國產企業占比較低。

3. 間位芳綸

間位芳綸具有優異的耐熱性（分解溫度大于400℃，長期使用溫度大于 200℃）、耐焰性（極限氧指數大于29%）、出色的耐高溫酸堿性、電絕緣性和良好的加工性能，廣泛應用于高溫防護服、高溫濾料、電器工業和復合材料領域。2017年間位芳綸全球用量35kt，2018年增至43.2kt，其中50%產自杜邦公司，預計2025年將達到66kt，主要用于絕緣紙和安全防護領域，對纖維性能要求高，技術門檻高。2020年，全球間位芳綸市場規模達到63億元，預計2026年將達到103億元，年復合增長率為7.3%。目前國內間位芳綸供應質量已接近國外產品，市場容量逐步遞增，并且具有較強的價格優勢，由此迫使美國杜邦和日本帝人已基本退出國內間位芳綸市場。但我國間位芳綸產品的60%以上用在相對低端的高溫過濾材料領域，技術門檻相對較低，其次才是用于安全防護和絕緣紙領域。與國際市場相比，我國制造的間位芳綸特別是絕緣紙性能仍有很大的提升空間。

4. 芳綸III

芳綸Ⅲ具有比對位芳綸更高的強度、模量，更好的抗沖擊性、阻燃性和抗熱氧老化性，同時具有更低的介電常數、介電損耗和更好的復合性能等，在纏繞、抗沖擊和結構透波復合材料方面及光纖/纜增強方面具有重要的高端應用，已批量用于洲際導彈發動機殼體、直升機蒙皮、單兵頭盔、軍警防彈衣等領域。目前俄羅斯的芳綸Ⅲ仍處于世界領先水平，是唯一可批量生產芳綸Ⅲ的國家。與國外相比，我國芳綸Ⅲ系列產品種類較為單一，主要為高強型和高模型，缺少根據不同用途適當調整性能的差別化品種。

5. 超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維

UHMWPE纖維具有優異的力學性能、耐化學腐蝕性、耐候性、高能量吸收性、低導電性及防水性等特性，是密度最低的高性能纖維，廣泛應用于軍事防彈、航空航天、海洋工程、安全防護、交通運輸、體育器材、生物醫療和家紡用品等領域。迄今40多年的發展過程中，UHMWPE纖維的生產技術不斷改進，纖維性能、產量均有長足進步，帶動了從UHMWPE原料到纖維制品的全產業鏈的全面高速發展。特別是在防彈制品領域，鑒于UHMWPE纖維的密度僅為對位芳綸的2/3，在輕質防彈制品方面表現出明顯優勢，且其防彈效果優于芳綸，現已成為美國防彈市場的主要纖維。目前UHMWPE纖維總量的45%用于生產防彈制品，世界范圍內不斷發生局部戰爭以及恐怖事件，對UHMWPE纖維的需求將進一步擴大。隨著在工業及民用領域應用的進一步拓展，國內外各公司不斷開發UHMWPE纖維新品牌，纖維產能也逐步增大。2011年全球UHMWPE纖維的總產能約30kt，2019年纖維產能達到64.6kt， 而需求量則達86kt，2020年纖維產能突增到80kt 左右，其中國內UHMWPE纖維企業的快速發展對全球產能的突增做出了較大貢獻。

6. 聚酰亞胺纖維

聚酰亞胺纖維不僅具有較高的強度和模量，而且耐化學腐蝕性、熱氧化穩定性和耐輻照性能十分優越，在航空航天、國防建設、新型建筑、高速交通工具、海洋開發、體育器械、新能源、環境產業及防護用具等領域得到廣泛應用，此外還可以作為性能更加優越的防彈服織物、高比強度系列繩索、宇航服、高溫防護服等。目前，我國冶金行業每年需隔熱、透氣、柔軟的阻燃工作服約10萬套，水電、核工業、地礦、石化、油田等領域每年需30萬套防護用服，需耐高溫阻燃特種防護服用聚酰亞胺纖維500t左右，而消防救援防護服在20萬套/年以上，這為聚酰亞胺纖維在高溫特種防護領域的應用提供了廣闊空間。聚酰亞胺是一大類材料的總稱，化學結構非常豐富，對應于性能和功能不同的纖維品種，具有更大的應用范圍。這些品種在聚合物制備、纖維成型等方面有很多共性問題，有利于實現多品種的開發，從而可滿足空天極端環境對高性能纖維的需求，將在我國空天探測活動中發揮重要作用。

7. 聚苯硫醚（PPS）纖維

PPS是一種分子主鏈由苯環與硫原子對位相互交替排列、結構規整性好的高分子材料。具有良好的力學強度、耐熱性和耐化學腐蝕性等綜合性能。PPS纖維是目前少數可熔紡加工的商品化高性能纖維，是火力發電廠、垃圾焚燒廠等高溫、腐蝕尾氣袋式除塵核心部件的基礎材料，具有過濾精度高（PM10.0、PM2.5）、服役時間長（4 年）的特點。日本東麗、日本東洋紡等深入研究并掌握了高品質PPS短纖維生產技術，壟斷了PPS短纖維的全球市場，產量占全球80%以上。近年來，我國采用納米復合改性技術，進一步提高了PPS纖維的綜合性能，打破國外對高品質PPS纖維的壟斷，為我國高溫過濾產業提供性價比最具優勢的PPS系列產品，為該產業提升市場競爭力、保持國內領先、開拓國際市場提供了重要保障。PPS納米復合纖維作為熱防護裝備的新型基礎材料，其發展可打破國外材料對特種防護裝備的壟斷，并降低高端防護裝備成本，提高熱防護裝備在我國石油化工、金屬冶煉、應急救援等苛刻環境下的普及性，市場需求顯著，對推動我國個體防護裝備研發和提高應急救援水平具有重要意義。

8. 聚芳酯纖維

聚芳酯是一種通過酯鍵連接芳環而成、一般具有熱致液晶特性的特種高分子。在聚芳酯熔融紡絲過程中，其高分子鏈高度取向，從而賦予聚芳酯纖維高耐熱、高強度、高模量、低吸水、抗蠕變、介電常數低等優異特性，廣泛應用于航空航天、產業資材等領域，具有重大的軍事和工業價值。1977年聚芳酯纖維被美國國家宇航局（NASA）選用作“火星探險者” 號登陸車的安全氣袋，實施軟著陸；2004年，又一次用在“勇氣”號和“機遇”號火星探測車上；2003年起日本平流層飛艇也開始使用該纖維。平流層飛艇是工作在臨近空間的新型平臺，具有駐空時間長、成本低和分辨率高等優點，有廣闊的商業應用前景和重要的國防價值，被美國、日本、英國等發達國家列為重要發展技術。平流層飛艇囊體蒙皮材料的制備技術是飛艇發展的關鍵，主要使用聚芳酯纖維作為高比強度織物，結合高阻隔性材料、黏合劑復合構建增強復合材料。目前，全球僅日本可樂麗有年產2000t的纖維產品VECTRAN，美國塞拉尼斯、日本住友都準備開發該纖維。由于聚芳酯纖維的綜合性能優異，該纖維對我國實行限購，且價格極高，嚴重制約了我國在上述領域的發展。東華大學聚芳酯纖維的研究課題已于2019年5月18日通過中國紡織工業聯合會組織的鑒定，該技術的工業化生產和實施將有力地打破國外對我國的封鎖和壟斷，滿足我國在上述重要領域的迫切需求，解決“卡脖子”的關鍵纖維及其復合材料問題。

9. 聚對苯撐苯并雙唑（PBO）纖維

PBO纖維是目前強度最高、綜合性能最好的高性能有機纖維，是繼芳綸纖維、碳纖維之后的新一代高性能纖維。其突出性能優勢主要表現在以下幾方面：

• 力學性能優異，PBO纖維強度達到5.8GPa（芳綸為2.9～3.4GPa），模量達到280GPa（芳綸為64～144GPa），為有機纖維中最高，同時也高于碳纖維等無機高性能纖維；
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• 耐熱性能好，PBO纖維熱分解溫度達到650℃，同樣為有機纖維中最高，耐熱工作溫度比芳綸高100℃左右；
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• 阻燃性能優異，PBO纖維極限氧指數達到68%（芳綸為29%），在有機纖維中僅次于聚四氟乙烯纖維；
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• 化學穩定性極好，除溶解于100%的濃硫酸、甲基磺酸、多聚磷酸等強酸外 , 在其他所有的有機溶劑和堿中都是穩定的，強度幾乎不變。
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因此，PBO纖維被認為是下一代裝甲防護用基礎材料及航天結構部件、航空結構/隱身領域的關鍵原材料，同時在光纜、車輛防護、人體防護、建筑增強和體育用品等民用領域也有著廣闊的應用前景，是一種軍民兩用的高端纖維材料，對支撐傳統復合材料產業實現性能跨越式提升、推動升級換代具有重要意義。

10. 碳化硅（SiC）纖維

SiC纖維具有高強度、高模量、耐高溫、抗氧化、抗蠕變、耐腐蝕、與陶瓷基體相容性好等一系列優異性能，是一種非常理想的增強纖維，在航空、航天、兵器、船舶和核工業等一些高技術領域具有廣泛的應用前景，是發展高技術武器裝備以及航空航天事業的戰略原材料。由連續SiC纖維增強的SiC陶瓷基復合材料（SiCf/SiC）強度高、密度低、使用溫度高，在高推重比發動機上的應用具有顯著的減重效果，是替代現有超高溫耐熱合金的最佳選擇。SiCf/SiC復合材料在航空航天發動機的耐熱部件、高超音速運輸推進系統、原子核反應堆材料等領域具有廣闊的應用前景。日本、美國等發達國家針對高性能連續SiC纖維開展了大量的基礎和應用研究，并已實現了連續SiC纖維的工業化生產。由于連續SiC纖維在軍事領域的重要應用前景及其在航空、航天等高技術領域的戰略地位，長期以來，西方發達國家對該產品實行壟斷政策，并對我國進行嚴密的產品和技術封鎖。

11. 玄武巖纖維

玄武巖纖維是以基性火山巖為主要原料，經高溫熔融后拉絲制備的連續無機非晶態纖維。由于火山巖具有較高的二氧化硅、三氧化二鋁和鐵氧化物等組分，因此賦予玄武巖纖維較高強度、高模量、低導熱、耐磨、耐低溫高溫和良好化學穩定性等特性，目前被廣泛應用于混凝土、高溫過濾、建筑保溫、車輛工程、風電、石油化工和體育休閑等行業。玄武巖材料作為宇宙天然產物，不僅在地球上廣泛分布，在月球、火星以及浩瀚的宇宙中都廣泛存在，開發深化玄武巖纖維的制備技術，對人類未來利用太空原位資源具有深遠的意義。此外，還有部分高性能纖維如氧化鋁連續纖維、氮化硼纖維、硅硼氮纖維等，仍處于研發待量產階段，需進一步提升前驅體熱處理技術，突破產業化生產和應用關鍵技術，提高纖維性能的穩定性。其中上海榕融新材料科技有限公司計劃2021年年底在上海臨港建成連續氧化鋁纖維生產線，并預計3年內產量達5kt；山東東珩國纖新材料有限公司于2020年7月在東營投建年產100t連續氧化鋁纖維生產線。

一

高性能纖維產業的國際發展現狀及趨勢

作為主要的技術發源地，并得益于強大的工業基礎和長期積累，美國、日本和歐洲等國家與地區在高性能纖維及其復合材料領域已形成先發優勢。美國的優勢集中在黏膠基碳纖維、瀝青基碳纖維、氧化鋁纖維、芳綸纖維等方面，復合材料應用技術也遙遙領先；日本在聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維和陶瓷纖維等方面具有明顯優勢；歐洲在紡絲裝備方面基礎好、水平高。他們在高性能纖維材料方面具有很高的相互依存度，技術與資本交叉融合，形成產業生態圈。俄羅斯及東歐國家繼承了蘇聯自主發展的纖維材料技術，其中有機高性能纖維、黏膠基碳纖維技術平較高，各種熱加工設備實用可靠，可基本滿足其國防工業需求。以下分別對各高性能纖維的國外發展現狀和趨勢進行介紹。

1. 碳纖維

聚丙烯腈基碳纖維最早是由日本大阪工業試驗所的進藤昭南在1959年研制開發成功。在其工作基礎之上，日本碳公司在1962年以聚丙烯腈纖維為原料，通過預氧化處理、碳化處理最終制備得到了通用級碳纖維。英國皇家航空研究所（RAE）的W. Watt等人1963年發現在預氧化處理的過程中對聚丙烯腈纖維施加一定的張力，抑制聚丙烯腈原絲在預氧化熱處理過程中的收縮，可以明顯提高最終碳纖維的力學性能，這一技術的使用為現代聚丙烯腈基碳纖維的生產奠定了工藝基礎。在此之后，英國的Courtaulds公司和日本碳公司都分別在1969年建成了高性能聚丙烯腈碳纖維的工業生產裝置。日本東麗工業株式會社與東邦人造絲株式會社在1971年之后也相繼加入了聚丙烯腈基碳纖維的生產大潮之中。聚丙烯腈基碳纖維自20世紀60年代末研制開發成功以后，經過1970—1980年的穩定發展以及20世紀90年代的快速發展，其生產制備技術已成熟。目前，聚丙烯腈基碳纖維產量占全球90%以上，已經分化為大絲束纖維（以美國為代表）和小絲束纖維（以日本為代表）兩大類。大絲束適用于普通的工業、民用和體育休閑領域；而小絲束纖維代表世界聚丙烯腈基碳纖維發展的最先進水平，追求高性能，其中日本東麗生產的聚丙烯腈基碳纖維T1100的拉伸強度已經達到了7.0GPa，是目前為止世界上力學強度最高的聚丙烯腈基碳纖維。世界上最主要的碳纖維生產國是日本，其中東麗、東邦人造絲及三菱人造絲依靠其先進的原絲制備和碳化技術等優勢，在質量上處于全球領先地位，已發展了高強、高模及高強高模三大系列。高強度碳纖維已從T-300（力學強度為3.53GPa，模量為230GPa），上升到T-1100（力學強度7.0GPa，模量約324GPa）；高強高模并重的“M60J”抗拉伸強度為3.82GPa，最高模量可達588GPa。美國卓爾泰克（Zoltek）公司（已被日本東麗全資收購）和德國SGL集團是大絲束碳纖維的主要生產商，其中美國是大絲束碳纖維的主要生產國。2020年國外主要碳纖維生產企業信息如表1所示。

表1　2020年國外主要碳纖維生產企業信息

注：本表數據來自市場調研

2. 對位芳綸

對位芳綸最早由美國杜邦公司于20世紀60年代開發成功，1972年開始工業化生產，隨后荷蘭、日本、韓國及俄羅斯等國家也開始了各自的研究工作。作為主要技術發源地，并得益于強大的工業基礎和長期積累，美國杜邦和日本帝人在對位芳綸領域擁有絕對的技術優勢。杜邦在美國、日本和愛爾蘭等多國建立對位芳綸生產基地，2016年時產能為34kt，但自2017年關 停美國Cooper River 5kt/a裝置后，直至2020年其對位芳綸產能一直維持在29kt/a。帝人的對位芳綸生產基地主要建在日本和荷蘭，2020年產能達到32kt，并計劃到2022年擴產增加約25%的產能，預計產能達到39kt/a。其中，帝人在日本松山的對位芳綸為三元共聚對位芳綸，是采用聚合-濕法紡絲一步法而成的，商品名為Technora®，產能一直維持在3kt/a。2019年杜邦和帝人對位芳綸產能占全球總產能的83%，2020年由于國內對位芳綸企業的擴產，這兩家公司的產能下降至72%。除美國、日本之外，韓國可隆也是較早的對位芳綸生產企業，2020年其產能擴至7.5kt/a ；韓國曉星和泰光也有對位芳綸產品供應，產能分別為1.7kt/a和1.5kt/a。2015—2020年國外各企業對位芳綸產能如表2所示。

表2　2015—2020年國外各企業對位芳綸產能（單位kt）

注：本表數據來自市場調研

在對位芳綸應用方面，安全防護、防彈材料用纖維占30%，車用摩擦材料用纖維占30%，光學纖維保護增強用纖維占15%，輪胎用纖維占10%，橡膠增強用纖維占10%，其他用纖維占5%。發達國家在高性能纖維及復合材料方面相互依存度高，技術和資本交叉融合，產業規模逐年擴大，積極重組聯合，對大工業應用提前布局。隨著高性能對位芳綸全球市場的急速發展和需求增長，對位芳綸及其復合材料新一輪技術突破正在加速推進，同時，全球行業壟斷格局也在不斷加劇，優勢企業主導地位難以撼動。國外主要對位芳綸生產企業產品布局如表3所示。

表3　國外主要對位芳綸生產企業產品布局

3. 間位芳綸

杜邦公司占據了全球間位芳綸一半以上的市場份額，其產能一直維持在25kt/a，近年來大幅擴大Nomex芳綸紙產能，擬關 停部分間位芳綸產能。杜邦公司參與供應鏈的每一個環節，從多方面控制著全球間位芳綸市場，在短纖維方面，Nomex 纖維用于服裝和紡紗，在其他終端領域，杜邦只授權特定紡紗廠，并不向所有終端開放。日本帝人也是間位芳綸老牌供應商，多年來其間位芳綸產能也一直維持在4.5kt/a左右。此外，韓國也有少量間位芳綸供應，分別是韓國Woongjin公司和HUVIS公司，產能分別為1.2kt/a和50t/a。國外主要間位芳綸生產企業產品布局如表4所示。

表4　國外主要間位芳綸生產企業產品布局

4. 芳綸Ⅲ

芳綸Ⅲ主要由全蘇合成纖維科學研究院和全俄聚合物纖維科學研究院進行研發，生產集中在特威爾和卡門斯克兩家公司，產品品種主要包括SVM、Armos和Rusar 系列，總產能估計約2000t/a。其中SVM和Armos 是蘇聯時期實現產業化的，而Rusar是俄羅斯于1990年代采用干噴濕紡工藝開發的新型雜環芳綸，此后其高強高模型Rusar-S（強度5.5～6.4GPa，模量160GPa）和耐熱阻燃型Rusar-O［極限氧氣指數（LOI）高達40～45］也相繼開發成功，尤其是Rusar-S在下游需求驅動下，生產技術不斷更新。近幾年，俄羅斯多家研究單位聯合開發出一種四元共聚型的Rusar-NT纖維，這種纖維是在Armos的三元結構中引入了更經濟的含氯第四單體，其強度預計可達到7GPa，彈性模量可達180～200GPa，LOI達40以上，代表了雜環芳綸研發的最高水平。目前Armos已裝備俄羅斯多種高性能武器系統，如用于俄羅斯的SS-24、SS-25及當前技術最先進的“白楊 -M”（即 SS-27）等洲際導彈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級發動機殼體上，發動機質量比達到0.92以上。俄羅斯最新的布拉瓦潛射導彈也采用了Armos纖維用于發動機殼體，此外，俄羅斯還采用Armos制備了BOLIT系列芳綸頭盔，并裝備了部隊，其最新型號的芳綸頭盔防彈V50達到600～650m/s，超過了美軍PASGT頭盔（609m/s）和德軍現役頭盔（620m/s），且質量僅約1.25kg，大大降低了士兵的負重，提高機動性。俄羅斯芳綸Ⅲ除用于樹脂基復合材料增強纖維之外，還用于橡膠增強、消防服、繩纜、縫紉線、降落傘等。

5. UHMWPE纖維

UHMWPE纖維是由荷蘭DSM公司于1978年發明的，美國霍尼韋爾公司購買荷蘭DSM公司專利技術并于1984年首先實現了該纖維的產業化，之后荷蘭DSM公司與日本東洋紡合作于1986年實現產業化。DSM公司是UHMWPE纖維的發明者，在UHMWPE纖維生產技術和應用開發方面也一直保持世界領先地位。該公司擁有UHMWPE聚合工廠，生產纖維級UHMWPE樹脂專門供應本公司纖維生產，除了荷蘭本土之外，還在美國和日本建有多條UHMWPE纖維生產線。2009年DSM公司UHMWPE纖維總產能就已超過10kt/a，2012年纖維產能擴至13.2kt/a。除了UHMWPE纖維產能一直領先之外，他們一直研發新產品，開發了強度最高的SK99纖維（強度>40cN/dtex）、高強抗蠕變的DM20纖維、高抗切割的3G12纖維以及醫療用Purity纖維，并開發了專用于UHMWPE纖維的耐磨涂層技術。針對不同應用需求，DSM還基于UHMWPE纖維開發了高防彈防護性能的防彈板、防刺防護背心、雷達罩以及與碳纖維復合材料等。2020年3月，DSM宣布開發生物基UHMWPE纖維，以致力于減少碳排放，并宣稱到2030年至少60%的UHMWPE纖維采用生物基原料制成。美國霍尼韋爾公司雖然最早實現了UHMWPE纖維的產業化，但由于其使用的萃取劑對大氣層有破壞作用而面臨禁用的問題，使其UHMWPE纖維的擴產受到限制，產能上不及DSM在美國投產的UHMWPE纖維生產線，纖維強度也比不上DSM的同類產品，但霍尼韋爾公司是UHMWPE防彈無緯布的發明者，開創了UHMWPE纖維在防彈領域的應用。霍尼韋爾公司的UHMWPE纖維產能一直伴隨美國軍方對防彈防護的需求在增長，2009年纖維產能為1kt，2012年提高到2kt，最近一次的擴能計劃是在2019年，纖維產能擴大到3kt/a并維持至今。霍尼韋爾公司基于其UHMWPE纖維開發了多種規格的Spectra Shield系列防彈防護基材，用于制備軟式及硬質防彈制品，包括軍用和警用防彈衣、防彈板、防彈裝甲等，還將UHMWPE纖維與對位芳綸復合成功解決了UHMWPE纖維基防彈頭盔凹陷度大的問題，大大提高了UHMWPE纖維在軍用防彈頭盔領域的應用，并進一步提高了防彈裝甲的防彈性能，其在UHMWPE纖維防彈應用方面的研究一直居于世界領先地位。

6. 聚酰亞胺纖維

20世紀60年代，美國杜邦公司的紡織前沿實驗室和蘇聯相關研究機構就開始了聚酰亞胺纖維的研究工作，但限于當時聚酰亞胺樹脂的合成與纖維成型方面整體技術不成熟，纖維制備成本較高，聚酰亞胺纖維沒有得到迅速推廣和應用。至20世紀70年代，蘇聯報道了聚酰亞胺纖維的相關研究，生產規模小，產品僅限應用于軍工裝備、航空航天中的輕質電纜護套等領域。后來，法國羅納布朗克公司開發了m-芳香族聚酰胺類型的聚酰亞胺纖維，由法國Kermel公司進行商品化開發。如今，為迎合高溫氣體過濾市場不斷增加的溫度及化學反應等特殊要求Kermel又開發了Kermel-Tech聚酰胺-酰亞胺纖維。該纖維持續工作溫度達到220℃，玻璃化轉變溫度高達340℃，在極高工作溫度下仍可保留其優異的力學性能，目前已被廣泛用于能源生產、高溫過濾、法國空軍作戰服、南極科考、極限攀登等嚴酷環境。20世紀80年代中期，奧地利Lenzing AG公司（目前技術為德國贏創公司獨有）以甲苯二異氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）和二苯酮四酸二酐（BTDA）為反應單體，推出了商品名為P84®的聚酰亞胺纖維，這也是目前最主要的聚酰亞胺纖維產品之一。P84®纖維可在260℃以下連續使用，瞬時溫度可達280℃。該纖維具有不規則的葉片狀截面，比一般圓形截面增加了80%的表面積，使其在高溫過濾領域得到廣泛應用。2009年贏創公司擴大了P84纖維的生產規模，于2010年7月宣布裝置投產。經過近10年的發展，贏創公司相繼推出了綜合性能更優異的P84®HT、P84Premium等創新型纖維產品。以P84Premium產品為例，纖維細度為1.3dtex ，比表面積高達約435m²/kg，比常規2.2dtex的產品又提高了近12%。卓越的除塵效率可帶來更低的壓降，節約引風機電耗，延長濾料使用壽命，大大降低企業的運行成本，經濟效益顯著。

7. PPS纖維

全球PPS樹脂主要生產企業有美國Ticona公司，產能占比9.6%；日本東麗株式會社，產能占比17.6%；日本DIC株式會社，產能占比21.7%；比利時索爾維集團，產能占比12.8%；日本吳羽化學株式會社，產能占比6.8%等，年產能均高達150kt噸以上。其中，Ticona和東麗掌握了多等級多品種的PPS纖維級切片的生產技術，是PPS纖維級切片的主要供應商。目前，也僅有Ticona和東麗具有長絲級PPS樹脂的生產能力。21世紀以來，東麗首先采用市場兼并策略，收購了美國飛利浦公司和蘭精公司的PPS短纖維技術，成為目前全球PPS短纖維的最大生產商。其次，東麗和東洋紡等日資企業深入研究并掌握高品質PPS短纖維生產技術，壟斷了PPS短纖維的全球市場，產量占全球總產量的80%以上。為提高PPS短纖維在高溫過濾領域的市場競爭力，東麗和東洋紡等國外PPS短纖維生產企業，通過整合上下游產業鏈，實現了細旦、異形化PPS纖維制備技術及應用開發，顯著提高了濾袋的過濾精度，實現了5mg/m³的超凈排放標準；另外，東麗針對除塵濾袋使用壽命短的難題，系統開展了高強PPS纖維的研究，制備了斷裂強度高達5.5cN/dtex的短纖維，大幅度提升了高溫濾袋的使用壽命，在高端PPS纖維應用領域具有顯著的全球影響力。在其他應用領域的拓展方面，帝斯曼公司基于PPS的綜合性能，制備了高可靠性和耐久性PPS質子交換膜；東麗將PPS纖維制備成微孔直徑大于1.0μm的網眼織物，并與高分子電解質進行復合制備復合電解質膜，應用于電池隔膜領域。

未來PPS纖維的發展趨勢主要概括為兩點：

• PPS纖維的應用技術研究，拓展其應用領域，目前國內外PPS纖維集中應用于燃煤電廠、垃圾焚燒、化工廠等苛刻環境的濾袋產品，市場規模小，且無法發揮PPS纖維優異的綜合性能。

• PPS纖維的高性能化研究，提高PPS纖維的力學強度、抗氧化性、細旦化和異形化， 加強PPS纖維產品在國際市場的競爭力。

8. 聚芳酯纖維

聚芳酯纖維由美國伊斯曼柯達（該業務后被杜邦和塞拉尼斯收購）、CBO公司 （Carborundum）、塞拉尼斯公司（Celanese）的科學家們首先進行開發。1976年，伊斯曼柯達的Jackson報道了熱致液晶聚芳酯（商品名X7G®）可由PET和乙酰化后的對羥基苯甲酸共聚制得，但由X7G®紡成的纖維強度、模量較低，實用價值較小；隨后，CBO公司與日本住友化學公司合作開發Ekonol®纖維，其強度為4.1GPa，模量為134GPa，達到高性能纖維的水平，但是都處于實驗室研究階段，并未見工業化報道。由于聚合原料、配方設計、聚合設備、紡絲設備、熱處理設備等各方面的制約，真正實現工業化的則是塞拉尼斯和日本可樂麗合作開發的Vectran®纖維。1990年可樂麗西條工廠開始生產Vectran®纖維產品，2005年4月，可樂麗公司并購了塞拉尼斯先進材料公司的高性能纖維業務，成為Vectran®纖維的世界唯一生產商。2007年隨著市場需求的快速增長，可樂麗公司對其在西條市的生產裝置進行擴能，產能從600t增加到了1000t。2008年可樂麗在北美無紡布及非織造展覽會（Techtextil North America）上推出了溶液染色的Vectran®HT新品種，有藍、綠、橘紅等色澤，其抗紫外光性、色牢度和強度均較好，同時還引入了細旦絲產品。為滿足日益增長的市場需求，可樂 麗在2017—2018年間將產能由1000t拓展至2000t規模，并計劃進一步擴產，預計在2022年將增至年產3000t的規模。

9. PBO纖維

基于宇宙開發和軍事裝備等尖端科技領域的需要，20世紀六七十年代，美國空軍Wright- Patterson實驗室開始了對芳雜環聚合物的基礎研究，尋求高強度、高耐熱的高性能聚合物的加工制備方法。同一時期，斯坦福大學研究所（SRI）的Wolf等在該領域開展科研攻關，設計了PBO聚合物。但受限于單體制備技術的限制，合成的聚合物分子量較低，PBO的優異性能未能表現出來。20世紀80年代中期，美國陶氏（Dow）化學公司獲得了該專利技術，繼續開展研究，探求新的單體合成路線和技術路線。1991年陶氏和日本東洋紡開始合作開發PBO纖維。1994年東洋紡出資30億日元建成了400t/a的PBO單體和180t/a的紡絲生產線。1995年春，東洋紡獲得陶氏的授權，開始PBO中試及生產研究，并且取得了小批量PBO纖維產品，1998年10月200t/a的裝置正式投產，并確定PBO纖維的商品名為ZYLON。其后2000年左右PBO纖維的生產能力達到380t，2003年達到500t，2008年達到1000t，近年來達到2000t/a。目前世界上的PBO纖維的生產被東洋紡壟斷，大部分的文獻和專利都是東洋紡公司所有。其纖維產品主要供美國武器裝備、航空航天事業、太空資源的開發以及其他尖端科技領域，纖維生產工藝嚴格保密，相關產品對我國實施禁售。

10.碳化硅纖維

采用先驅體轉化法進行連續SiC纖維的研發可以分為三代：

• 第一代的典型代表是日本碳公司（Nippon Carbon）的Nicalon NL202纖維和日本宇部興產公司（Ube Industries）的Tyranno LoxM纖維，在空氣中1000℃時仍然保持穩定，但由于纖維中含有較多的氧和游離碳，在空氣中1000℃以上或者惰性氣氛中1200℃以上將發生顯著的分解反應并伴隨結晶的迅速生長，導致纖維的強度急劇降低，嚴重限制了其在陶瓷基復合材料上的應用。

• 針對第一代連續SiC纖維的問題，日本、美國等國采用不同的技術路線，研制了低氧含量的第二代SiC纖維，典型代表是日本碳公司采用電子束輻照方法替代原有的空氣不熔化處理后制得的Hi-Nicalon纖維和日本宇部興產公司的Tyranno ZE纖維，這種低氧含量的纖維在1300℃的空氣中或者1600℃的惰性氣氛中能夠保持穩定。

• 隨后，在此基礎上使纖維中的雜質氧、游離碳含量進一步降低，碳硅比接近化學計量比，結構上也由原來的β-SiC微晶狀態、中等程度結晶變為高結晶狀態，從而研發出能耐更高溫度的第三代連續SiC纖維。其典型代表是日本碳公司的Hi-Nicalon S纖維、日本宇部興產公司的Tyranno SA纖維以及美國COI Ceramics的Sylramic纖維。

雖然同為第三代SiC纖維，但彼此的制備方法和性能各不相同。Hi-Nicalon S纖維是日本碳公司在電子束輻照交聯的基礎上，通過在纖維燒成過程中加氫脫碳，進一步將Hi-Nicalon纖維的富余碳去除，從而實現了近化學計量比的組成。Tyranno SA纖維是宇部興產公司將聚碳硅烷與乙酰丙酮鋁反應得到聚鋁碳硅烷，從而在先驅體中引入鋁元素作為燒結助劑，利用碳熱還原反應同時脫去多余的碳和氧，最后經過高溫燒結致密化達到高結晶近化學計量比的組成與結構。Sylramic纖維是將鈦元素引入聚碳硅烷得到聚鈦碳硅烷，隨后在纖維燒成過程中引入燒結助劑B元素，經過高溫燒結致密化也實現了高結晶近化學計量比。這種纖維現在由ATK-COI陶瓷公司生產，該公司通過在氮氣中進一步加熱纖維制備了表面富含BN層的Sylramic-iBN纖維。與Sylramic SiC纖維相比，Sylramic-iBN SiC纖維具有更大的晶粒，更好的抗蠕變性和更高的抗氧化性。第三代SiC纖維，尤其是高結晶近化學計量比的SiC纖維，由于制備溫度較高，晶粒尺寸較大，在組成、結構和耐溫性能上更加接近純SiC塊體材料。連續SiC纖維由第一代、第二代到第三代的發展過程中，有以下基本特征：

• 纖維的元素組成逐漸接近SiC的化學計量比，雜質氧、自由碳的含量明顯降低；

• 纖維的微觀結構由無定形態、微晶態逐漸形成完善的β-SiC結晶甚至高結晶狀態；

• 纖維的耐溫性能顯著提高，而且，隨著組成與結構的不斷優化，纖維的密度和模量都有逐漸提高的趨勢。

11. 玄武巖纖維

目前全球玄武巖纖維的產量為30～40kt，國外的年產量不足10kt，主要由烏克蘭和俄羅斯等國生產，其中以俄羅斯的Kamenny VEK公司較為成熟，目前已經能實現1200孔漏板穩定成纖，此外俄羅斯還有Sudaglass公司、Ivotsteklo公司等生產玄武巖纖維，工藝技術較成熟。另外烏克蘭的Technobasalt公司、烏日（Toyota）公司，奧地利Asamer公司也依托蘇聯的工藝技術，在烏克蘭建立了生產線。受性價比等因素制約，每個公司的產能均不高，根據實際情況在300～2000t不等。美洲和非洲地區也有生產玄武巖纖維的報道，如2016年俄羅斯Sudaglass公司在美國俄亥俄建立分公司，2019年美國Mafic公司在北卡羅來納州的謝爾比市開始生產玄武巖纖維，但是考慮到當地技術成熟度等因素，產能不穩定，該地區的玄武巖纖維仍然以從亞歐買入后加工為主。烏克蘭和俄羅斯地區都是依托于蘇聯的玄武巖纖維熔化成纖技術。該技術主要以頂部燃燒淺層熔化為主，熔化效率較低，采用鉑金導流管技術，該技術獲得的玻璃液品質高，但是設備維護比較復雜。由于國外復合材料研究起步早、應用廣、技術先進，目前玄武巖纖維的功能化和差異化品種也一直由國外引領，我國處于跟跑階段，如汽車保溫、隔聲方面、風電葉片增強等方面。國外玄武巖纖維生產企業產能情況如表5所示。

表5　2020年國外玄武巖纖維生產企業產能情況

注：本表數據來自市場調研

二

高性能纖維產業的國內發展現狀

在國家政策扶持和相關部委的大力支持下，通過各類科技項目的實施，專項能力建設和國家級創新研究機構設立等，我國高性能纖維經過數十年的發展，基礎研究、技術和產業都取得很大進步，已經建立起完整的高性能纖維制備、研發、工程實踐和產業化體系，不斷取得突破性進展，大幅縮短了與發達國家的差距，目前已成為全球范圍內高性能纖維生產品種覆蓋面最廣的國家。以下對主要高性能纖維的國內發展現狀分別進行介紹。

1. 碳纖維

我國聚丙烯腈基碳纖維的研制開發工作已有60多年歷史。在20世紀60年代初，吉林應用化學研究所最早開始研究聚丙烯腈基碳纖維的生產技術和工藝，并在70年代初完成了碳纖維生產的連續化中試裝置。在此之后，東華大學、上海合成纖維研究所、中國科學院山西煤化研究所等科研單位和院校也相繼開展了聚丙烯腈基碳纖維的研制及開發工作。經過“十一五”至“十四五”期間的集中技術攻關，國產T300級碳纖維性能基本達到國際水平，航空航天領域應用漸趨成熟；干噴濕法T700級碳纖維實現了千噸化生產，但主要以民用領域為主，航空領域應用處于初級階段。目前，中國仍處在以T300和T700為主要增強體的第1代先進復合材料的擴大應用階段，T800級碳纖維的工程化應用尚處研制階段，而國外航空航天等領域已經大規模應用以T800級碳纖維為主要增強體的第2代先進復合材料。在碳纖維領域，我國處于跟跑地位。國產碳纖維原絲形成了二甲基亞砜（DMSO）、二甲基乙酰胺（DMAc）、硫氰酸鈉（NaSCN）三種生產工藝體系，干噴濕紡和濕法紡絲工藝技術逐漸完善，生產效率進一步提升；碳纖維核心技術不斷突破，在實現T300級碳纖維產業化的基礎上，又相繼實現了T700級、T800級，以及24K以上工業用大絲束碳纖維產業化生產，同時，M40J、M55J等高強高模碳纖維也突破關鍵技術，處于工程化階段。但與日本東麗相比，我國二甲基亞砜系列產品尚未覆蓋日本東麗同系列碳纖維品種。T1000級及以上更高性能碳纖維產業化生產技術尚未完全突破，不能有效滿足航空航天、國防軍工等領域需求。我國碳纖維生產企業有中復神鷹、光威集團、恒神股份、吉林精功、上海石化、中簡科技等企業，但因缺乏對基礎科學問題與規律、核心技術與關鍵裝備的系統深入研發，產品性能與生產穩定性與國際龍頭企業有差距。高精度計量泵、耐腐蝕噴絲板、超高溫石墨化爐等設備仍依賴進口。2020年國內碳纖維生產企業產能信息如表6所示。

表6　2020年國內碳纖維生產企業產能信息

2. 對位芳綸

國內對位芳綸的年消耗量在1.1kt左右，其中光纖領域用量近6000t，防護材料用量約1000t，汽車領域（膠管、剎車片等）用量約2500t，其他工業用約1500t，但80%的產品仍需依賴進口。隨著我國交通運輸、光纖通信、高速鐵路、航空補強、輕量汽車子午胎用簾子布及剎車片等領域和防護領域應用的快速發展，對位芳綸的需求將呈現更加旺盛的局面，預計2025年國內對位芳綸的需求量達到30kt。2019年國內對位芳綸產業發展穩中向好，產量實現小幅增長，但國內市場仍呈供不應求態勢，總體市場缺口較大，產品價格較2018年上漲了約20%。我國早期對位芳綸生產企業主要有中藍晨光、蘇州兆達、煙臺泰和以及儀征化纖。2017年起中化國際集團開始投入對位芳綸生產，在東華大學的技術支持下，將蘇州兆達對位芳綸生產線搬遷至揚州，并與其合資成立中化高性能纖維材料有限公司，2019年開始其二期工程5kt/a生產線的建設，于2020年底建設成功，總產能達5.5kt/a。煙臺泰和新材股份有限公司2020年在寧夏地區擴建3kt/a的對位芳綸生產線，疊加煙臺1.5kt/a，目前共有4.5kt/a的對位芳綸產能，此外，泰和新材正在進行技改項目，預計將進一步提升產能1.5kt/a。泰和新材在2020年收購民士達，募資建設年產3kt的高性能芳綸紙基材料產業化項目。國內主要對位芳綸生產企業近年來產能情況如表7所示。

表7　國內主要對位芳綸生產企業產能情況(單位kt)

3. 間位芳綸

2017年國內間位芳綸產量約為8.5kt，凈進口量約1.1kt，表觀消費量超過9.6kt。由于間位芳綸下游市場整體不景氣，并且過濾材料領域競爭激烈，產品價格走低，此外，間位芳綸原料價格大幅上漲，雙重因素導致企業經營壓力較大。在此市場環境下，部分公司（包括廣東彩艷和杭州九隆）相繼關 停其間位芳綸生產線，導致國內間位芳綸產業集中度提高。目前國內間位芳綸的生產企業主要為煙臺泰和新材料股份有限公司和超美斯新材料股份有限公司（原圣歐芳綸），產能分別為7kt/a和5kt/a。2018年，由于美國軍隊換裝導致杜邦纖維供應緊張以及芳綸原料供應緊張，引起間位芳綸市場供不應求，纖維價格有所提升。2019年，國內間位芳綸產量實現較大增長，產品仍以過濾材料和防護材料為主，高端產品國產比例仍較低。行業整體運行平穩，產品逐步向差異化、功能化、時尚化發展，擴大了高端領域應用。目前，國內間位芳綸生產廠商和軍方展開合作生產作戰套服，軍隊與武警的大人員基數及高頻率戰損打開間位芳綸產量消化渠道，也為其提供龐大的市場空間。在市場需求的推動下，泰和新材宣布新增4kt/a的間位芳綸生產線，并于2021年8月投產，公司間位芳綸的產能達到萬噸級。

4. 芳綸Ⅲ

芳綸Ⅲ生產線最早由中藍晨光化工研究院有限公司在2009年建成，開始Staramid F-368和F-358系列產品的生產，性能與俄羅斯Armos相當，產能為50t/a，解決了我國雜環芳綸國產化“有無”問題，填補了國內空白。2013年以后，中藍晨光開始致力于研發制造第二代芳綸Ⅲ的生產技術，并于2015年初獲得了公斤級纖維樣品，力學性能優異。之后進一步優化紡絲組件設計，實現了單紡位200～300tex絲束的紡制，性能水平與75～100tex絲束一致，即股絲束密度提高了3倍。在目前，國產芳綸Ⅲ拉伸強度達到5.0GPa，彈性模量達130～160GPa，性能居國內批產有機纖維之首，達到俄羅斯Rusar批產產品水平，已批量穩定生產并用于軍工領域，解決了國防急需，具有重要意義。除中藍晨光外，國內還有廣東彩艷股份有限公司、四川輝騰科技股份有限公司以及中國航天科工六院46所等先后開展了雜環芳綸的研究開發工作。2008年，由廣東彩艷承擔的國家“九五”重點科技攻關雜環芳綸專題項目和雜環芳綸的核心原料M-3單體研制專題項目通過了科技部的驗收。2010年，四川輝騰自主研發生產的商品名為“芙絲特”的雜環芳綸通過國家權威機構檢測，并進一步開發雜環芳綸復合板型材和成型構件產品，現已具備50t/a芳綸Ⅲ及100t/a芳綸Ⅲ先進復合材料生產能力。中國航天科工六院46所于1990年代開始研究F-12雜環芳綸，通過對聚合-紡絲-后處理纖維工藝不斷優化和完善，1999年研究成功，之后依次進行了3t/a中試、5t/a放大和20t/a產業化及產品應用技術，在國內率先設計研制出多種規格的F12纖維及其織物，其性能達到國際先進水平，產能達50t/a，最近正準備將F-12產能擴至100t/a，以滿足我國航空航天及高端戰略武器的需求。

5. UHMEPE纖維

隨著UHMWPE纖維在軍品、民品特別是量大面廣的各類纜繩和家紡等領域的應用開發，國內UHMWPE纖維需求量穩步遞增，纖維產能逐步擴大。2010年我國UHMWPE纖維生產企業20余家，總產能17kt/a，至2015年發展至30余家，總產能達26.6kt/a。然而，30余家UHMWPE纖維生產企業中年產千噸級的企業僅8家，大多數企業產能僅為300t/a左右，產品單一，生產成本也居高不下。2016年，江蘇九九久購買了東華大學專利開始建設UHMWPE纖維生產線，成為國內首個UHMWPE纖維生產規模達萬噸的企業，其纖維產品投入市場后引發了國內UHMWPE纖維的價格戰。之后，部分工藝、技術落后的企業逐漸退出UHMWPE纖維市場，部分企業則通過重組或吸收資金重建纖維生產線，同時也有一批新的企業投資UHMWPE纖維產業。目前，九九久公司UHMWPE纖維產能已達16kt/a。此外，山東如意集團于2018年宣布投資建設UHMWPE纖維生產線，產能為10kt/a ；浙江毅聚、江蘇領譽也于2018年后開始投入UHMWPE纖維行業，預計產能在3kt/a以上。這些企業生產線全部建成之后，我國UHMWPE纖維的產能將超過60kt/a，占全球生產能力的3/4。國產UHMWPE纖維及制品國際市場競爭力也不斷提高，外貿出口量也由50%逐步增大到超過70%。目前，國內UHMWPE纖維生產企業有20余家，其中產能過千噸的生產企業如表8所示。

表8 國內UHMWPE 纖維主要生產企業產能匯總

6. 聚酰胺纖維

近年來，我國聚酰亞胺纖維產業得到迅猛發展，相關科研機構也開始重視聚酰亞胺及其纖維的研究與開發。我國在20世紀60年代由上海合成纖維研究所率先試行過小批量聚酰亞胺纖維生產，主要用于電纜的防輻射包覆、抗輻射的繩帶等，最終沒有實現聚酰亞胺纖維的規模化開發。20世紀70年代，基于聚酰亞胺纖維獨特的綜合性能和特殊領域發展的需要，相關單位又恢復了聚酰亞胺纖維的研究工作。目前，國內聚酰亞胺纖維生產企業主要包括長春高崎聚酰亞胺材料有限公司、江蘇奧神新材料股份有限公司和江蘇先諾新材料科技有限公司。他們采用不同的生產工藝，形成了耐高溫型、高強高模型聚酰亞胺纖維的商品化生產，在環境保護、航空航天、尖端武器裝備及個人防護等領域發揮重要作用，也使得我國高性能聚酰亞胺纖維生產技術位居世界前列。中國科學院長春應用化學研究所是較早從事聚酰亞胺 研究的單位之一，開發出一條獨具我國特色的聚酰亞胺合成路線，取得了包括美國及歐洲專利在內的數十項專利。2008年在吉林省科技廳的支持下，該所開展了吉林省科技發展計劃重大項目“耐熱型聚酰亞胺纖維”的研究工作，先后突破了聚酰胺酸紡絲溶液的制備和聚酰胺酸初生纖維的酰亞胺化技術等關鍵工藝技術瓶頸。開發的聚酰亞胺連續化紡絲技術擁有自主知識產權，工藝成熟，具備了產業化技術基礎，生產的聚酰亞胺纖維技術指標達到或超過合同規定的技術指標，綜合性能優于商品化的P84纖維。2011年江蘇奧神聯合東華大學自主開發聚酰亞胺纖維。他們在全球范圍內首次提出并建立了“反應紡絲”的新原理和新方法，并圍繞干法紡絲成型過程中“反應紡絲”這一創新性思路，攻克了紡絲漿液的合成、纖維干法成型與后處理以及設備的成套等一系列關鍵技術，建成了國際上首條干法紡耐熱型聚酰亞胺纖維1kt/a生產線，生產了甲綸SuplonTM短纖、長絲及短切纖維等系列產品。相關成果榮獲紡織工業聯合會科學技術進步一等獎，國家科技進步二等獎，經專家鑒定，一致認為整體達到國際先進水平，其中“反應紡絲”技術處于國際領先水平。經過近十年的發展，目前江蘇奧神已形成了3kt/a聚酰亞胺纖維生產能力，產品廣泛應用于高溫過濾、特種防護、國防軍工、信息通信等領域。江蘇先諾成立于2013年，是一家專注于高性能聚酰亞胺纖維及其下游產品研發、生產和銷售的高新技術企業，建有全球首套年產30t和100t規模的高強高模聚酰亞胺纖維生產線，其技術來源于北京化工大學。該公司提出的一體化連續反應紡絲工藝，可從聚酰胺酸紡絲溶液經凝固、牽伸、熱亞胺化連續反應，獲得高強高模聚酰亞胺纖維。該技術突破了高強高模聚酰亞胺纖維制備的瓶頸，具有完全自主知識產權，其中3項核心專利獲得美國授權，達到國際領先水平。

7. PPS纖維

國內聚苯硫醚樹脂生產企業主要有浙江新和成、重慶聚獅、內蒙古磐迅和珠海長先。2020年10月，國家商務部出臺政策，對美國、日本、韓國以及馬來西亞四國進口的PPS，實施保證金形式的反傾銷措施，顯著提高進口產品價格，促使國內企業產品性價比提升，為我國PPS樹脂產業的快速發展提供基礎。浙江新和成、重慶聚獅產量分別占全球產量的9.6%和6.4%，未來有望擴產成為全球PPS產能前五的企業。但由于PPS纖維產業應用領域未完全開發，需求量遠低于PPS樹脂在電子電氣領域的應用。因此，重慶聚獅公司主要集中于PPS注塑原料的研究，纖維級切片產品研究較少，產品單一。目前，僅有浙江新和成建有5kt/a產能的纖維級樹脂生產線，生產多種批號的熔噴級、短纖級切片，但其缺乏長絲級和改性級紡絲切片，纖維產品質量低于國際水平。國內也僅有浙江新和成和四川安費爾高分子材料科技有限公司能實現PPS短纖維的連續生產，產能分別為5kt/a和3kt/a ；江蘇瑞泰科技有限公司、四川德陽科技股份有限公司等短纖維生產企業因各種原因相繼停產停業。2016年，蘇州金泉新材料股份有限公司與東華大學聯合承擔了江蘇省科技成果轉化項目，實現了PPS短纖維的改性研究，并建成3kt/a的柔性生產線，顯著提高PPS纖維的阻燃性、服役溫度和壽命，提高PPS短纖維在國際市場的競爭力，但因纖維級樹脂原料短缺，無法持續生產。綜上所述，國內PPS樹脂的聚合生產技術已經具有一定的積累，在國家政策和市場需求雙重支持下，產業規模逐漸擴大，市場占有率大幅提高，但仍存在生產技術水平較低、產品品類較少、缺乏長絲級和熔噴級產品、高端產品低于國際先進水平等問題；在纖維產業方面，高端纖維級切片產能不足，市場應用領域狹窄，中低端產品市場競爭環境惡劣，高端應用市場嚴重缺乏。高溫煙塵濾袋領域雖然仍存在50%以上的市場空缺，但隨著靜電除塵技術的優化升級和新型高性能纖維的市場沖擊，PPS纖維市場飽和，急需拓展應用領域。產業集群方面，基于市場競爭激烈化和纖維生產工藝難度大，常規產品價格競爭激烈，利潤低，準入門檻高，多數中小企業被迫轉型發展，難以實現產業集群效應，國內PPS高質量發展提速緩慢。

8. 聚芳酯纖維

國內聚芳酯纖維規模化生產企業僅有寧波海格拉新材料科技有限公司，通過與東華大學合作，引入聚芳酯纖維紡絲技術，目前已經實現高性能聚芳酯纖維年產50～100t產量規模，所生產的聚芳酯纖維強度大于22cN/dtex，模量大于500cN/dtex，極限氧氣指數為28%，干濕強度比為100%，長期使用溫度大于150℃，主要供應給下游高性能織物織造等領域的企業。公司計劃在“十四五”期間進一步擴大產能至100～200t/a，以滿足國內市場在高強線纜、飛艇蒙皮等領域對于聚芳酯纖維日益提升的需求。

9. PBO纖維

國內對PBO纖維的研究起步較晚，20世紀80年代，華東理工大學率先開始了對PBO單體及聚合物的研究，所制備纖維的拉伸強度僅為1.20GPa，模量為10GPa，性能遠未達到Kevlar纖維水平。由于合成PBO的單體4,6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽（DAR）完全依賴進口，價格昂貴，制約了PBO相關的研究，對PBO纖維的研究也幾度被中斷。為填補這一空白，國家將PBO高性能纖維作為重點材料列入863國家計劃給予支持。在此背景之下，華東理工大學、上海交通大學、哈爾濱工業大學等對DAR單體的合成進行專門研究；哈爾濱工業大學、華東理工大學、東華大學等單位則對PBO聚合及纖維制備開展了研究，另有多家研究機構對PBO的應用及增強材料進行了研究。經過二三十年的發展，國內高校及研究所在PBO聚合物的合成和紡絲方面取得了一定的進展。東華大學聯合上海交通大學自1999年起開始進行PBO聚合、纖維成形的研究，先后攻克了單體合成及純化技術，設計制造了適用于高黏度聚合體系的特殊攪拌器，發明了PBO的反應擠出-液晶紡絲一體化工藝，在國內首次成功建成了噸級規模的PBO纖維試驗線，2005年完成了項目鑒定，制得的PBO聚合物特性黏數達25dL/g以上，強度達4.16GPa，模量達139GPa；之后，繼續進行擴大試驗，在原有規模上完善和擴產，建成了5t規模PBO聚合、紡絲中試線，于2008年完成項目鑒定，制得的PBO纖維強度穩定在4.95GPa以上，接近日本東洋紡纖維產品水平。2016年左右哈爾濱工業大學以三氯苯為原料合成的DAR單體純度達到99.5%以上，采用該單體進行PBO的聚合及紡絲，所紡制的PBO纖維拉伸強度達到5.0GPa、模量達 240GPa。

在PBO纖維產業化方面，國內近幾年也取得了重要進展，數家PBO纖維生產企業陸續投產。中藍晨光化工有限公司“十二五”期間建成一條2t/a產能的PBO纖維軍工小試線，其纖維強度穩定達到5.2GPa以上，并正在將其擴建到20t/a的產能。2018年1月，成都新晨新材料科技有限公司投資約5億元建設產量達380t/a的高性能PBO纖維生產線，是目前國內產能最大的生產線；2018年8月，江蘇中匯特纖新材料公司高性能PBO特種纖維項目試產成功，項目一期具備50t/a的產能；同年，中科金綺新材料科技有限公司投資1.45億，建成150t/a的PBO生產線。近年來，山東非金屬材料研究所因軍工需求與東華大學聯合推進PBO纖維的產業化建設，2021年在山東濟南建成了百噸規模的PBO纖維生產線。綜合來看，國內尚處于PBO纖維產業化的初期階段，市場上產品較少，尚待進一步發展。

10. 碳化硅纖維

為打破美國、日本等發達國家對SiC纖維技術和產品的嚴密封鎖，國防科技大學從1980年開始在國內率先開展了制備連續SiC纖維的研究，獨立研發并建立了國內第一條連續SiC纖維的生產試驗線，在先驅體合成、紡絲、不熔化和燒成等方面均取得了具有自主知識產權的產品和技術。所制備的KD型第一代和第二代連續SiC纖維的性能均處于國內領先、國際先進水平，已被國內航空、航天等領域多個研究單位和應用部門所使用，先后獲得軍隊科技進步一等獎（2014年）、湖南省技術發明一等獎（2014年）、國家科技進步二等獎（2015年）。針對第三代SiC纖維的研制，通過加氫脫碳預燒，制備出近化學計量比的KD-S型第三代連續SiC纖維，性能與同樣采用加氫脫碳工藝的日本Hi-Nicalon S纖維水平相當；2016年攻克了SiC纖維高溫燒結致密化技術，在國內首次成功制備出高結晶近化學計量比的連續SiC纖維，即KD-SA型第三代SiC纖維，該纖維在組成與結構、耐高溫和抗蠕變等性能方面與國外的第三代SiC纖維Tyranno SA水平相當。目前該纖維已經實現了小批量生產并提供給應用部門使用，填補了國內空白，使我國成為世界上第三個能夠制備出高結晶近化學計量比連續SiC纖維的國家。

廈門大學從2002年開始進入了制備連續SiC纖維的研究領域，采用電子束輻照交聯的方法獲得了低氧含量的第二代連續SiC纖維，并采用電子束輻照后再加氫脫碳的方法制備了類似于日本Hi-Nicalon S纖維的第三代連續SiC纖維，纖維的組成、結構與性能都與日本相應的第二代、第三代連續SiC纖維水平相當。自2015年以來，中科院寧波材料所針對核工業領域的應用需求，開展類似于日本Hi-Nicalon S纖維的第三代SiC纖維的研制。另外，中科院過程所對含鋯的復相SiC纖維、中南大學對含鈹SiC纖維也都進行了相關研究。

在產業化方面，2005年，蘇州賽菲集團有限公司與國防科技大學對接成果轉化，并于2010年在國內首次實現連續SiC纖維的產業化。2016年，寧波眾興新材料有限公司與國防科技大學簽署合作協議，開展第二代連續SiC纖維的產業化，目前已建成產能40t/a的聚碳硅烷先驅體生產線以及10t/a的第二代連續SiC纖維生產線（Shincolon-Ⅱ）。2019年該公司與中科院過程所簽署合作協議，轉化第二代連續復相SiC纖維（Sericafila Z）以及第三代連續復相SiC纖維（Sericafila ZB）。福建立亞新材有限公司自2015年成立以來與廈門大學合作，建成了產能10t/a的第二代SiC纖維、第三代SiC纖維產業化生產線。2018年，湖南博翔新材料有限公司碳化硅纖維事業部（現湖南澤睿新材料有限公司）通過中南大學的科技成果轉化建成具有自主知識產權的產能 10t/a 的含鈹碳化硅纖維生產線。

11. 玄武巖纖維

2002年，科技部將“玄武巖連續纖維及其復合材料”列入“863計劃”，加強對具有自主知識產權的氣電混熔和全電熔爐生產技術的發展及推廣，使得玄武巖纖維得到快速發展。但目前我國的玄武巖纖維總體走的是低端路線，集中在混凝土用短切玄武巖纖維的增強材料。2006年，我國第一條玄武巖纖維生產線由上海俄金玄武巖纖維有限公司開發。目前，我國約有十多家企業從事玄武巖纖維的生產，總產能達到100kt以上，多家企業具有萬噸級生產線，包括吉林通鑫、河南登封電廠集團、四川玻纖集團、四川謙宜、貴州石鑫等，但是多數企業的實際產量在數百到數千噸。我國玄武巖纖維的實際總產量為20～30kt，規格多在10～20μm之間，每噸價格在1.2萬～2萬元，主要應用在水泥混凝土、瀝青混凝土、車輛交通、高溫濾袋及保溫氈等方面。國內玄武巖纖維生產企業目前仍然處于低價同質化競爭階 段，對如何提高玄武巖纖維性能，仍需要進一步探索。1200孔及以上大絲束拉絲技術仍不穩定，需要從原料、熔化及成纖工藝等多方面出發攻克技術難題。只有解決了大絲束拉絲技術，才能提高玄武巖纖維的質量穩定性，真正發揮玄武巖纖維高強度、高模量等特點，拓寬其應用范圍，突破玄武巖纖維發展的瓶頸。表9總結了我國玄武巖纖維主要的生產企業的生產情況及特點。

表9　我國玄武巖纖維主要生產企業的生產情況及特點

三

發展我國高性能纖維產業的主要任務及存在主要問題

我國高性能纖維研制起步并不晚，但由于經費投入、原材料、裝備、人才等復雜的原因進展一直較緩慢，近10年來雖取得了很大的進步，但在產品性能穩定性、生產成本、規模及應用水平方面與日本、美國等發達國家仍有明顯差距，其主要共性科學問題是高性能纖維近程、遠程和宏觀結構（即分子鏈分布、體系純度、凝聚態結構、纖維表面結構）的不均勻性引起的產品可紡性、物化性能和批次穩定性不足。目前主要存在的主要問題總結如下：

• 高端纖維仍存在代差，自主保障能力亟待加強。國外航空航天領域已經大規模應用以T800級碳纖維為主要增強體的第二代先進復合材料，而我國總體上仍處在第一代先進復合材料的擴大應用、第二代先進復合材料的考核驗證階段。高強高模、超高模量碳纖維、差異化對位芳綸（超高強型、超高模型、中等模量型、高黏結型、抗疲勞型等）、高強和無蠕變UHMWPE纖維、高性能雜環芳綸Ⅲ生產技術尚未突破，不具備自主保障能力，在高性能無機纖維等領域，同樣存在高端產品缺乏、質量一致性差等問題。

• 高性能纖維產業技術成熟度不夠，大規模高端裝備與成套工藝仍未完全突破。高性能纖維產業是一個生產工藝與裝備高度耦合的長流程精細產業，國內尚未完全掌握大規模成套生產工藝技術。現階段國產碳纖維生產仍以12K及以下小絲束產品為主，大絲束、低成本碳纖維工業化生產技術尚未全面突破，而國外已開始將大絲束低成本與小絲束高質量的生產技術融合，不斷提升產品質量和降低生產成本。芳綸（對位芳綸、間位芳綸、雜環芳綸Ⅲ）在產品性能與穩定性、生產效率、產業規模、應用領域等方面還存在差距。UHMWPE纖維單線產能低，投資成本高、生產效率低、能耗高，規模化低成本生產還難以實現。PPS纖維和聚芳酯纖維缺乏千噸級產業化成套技術和裝備。此外，高性能纖維的產業化成套裝備設計與制造能力不足，缺乏設計/仿真模擬工程師，設計/模擬軟件依賴進口，基礎工業技術（如機 械加工）、精密設備（如計量泵、噴絲板）、裝備原材料質量（如高強度鋼、耐腐蝕鋼材料等） 與國外存在明顯差距，導致國內自主裝備在精度、效率和使用壽命上不足，設備運行穩定性差、故障率高，制約我國高性能纖維產品性能穩定與提升以及生產成本控制。

• 基礎研究投入不足，部分關鍵科學問題尚未探明，缺乏前沿產品創新開發動力。在國家政策扶持和重大任務的牽引下，我國高性能纖維參照、仿制國外產品開展研究工作，以產品研制為主，著重解決國家重大需求和應用急需。高校與研究機構研發通常以型號產品為依托，高性能纖維材料成分-結構-工藝-性能之間的深層次關系規律尚未全面掌握，必要的基礎科學機理與理論尚未揭示清楚，導致面臨新的應用需求時缺乏理論支撐，自主創新能力不足。企業疲于盲目擴產，投入研發經費嚴重不足，如碳纖維目前國內可工業化的產品僅有幾個牌號，而日本東麗有近20個產品型號。

• 健全的產業體系尚未形成，仍存在低水平重復、無序競爭現象。目前我國高性能纖維產業體系尚不完整，關鍵裝備與配套材料、重要原材料、產品標準和檢測評價環節薄弱。在航空航天、國防軍工等領域應用的總體規模較小，難以驅動高性能纖維及復合材料全產業鏈的發展與完善，在以汽車、壓力容器、軌道交通等為代表的工業領域仍未實現大規模應用。在國家政策支持和高科技領域投資沖動等多重因素刺激下，目前仍存在低水平重復、脫離產業實際的投資亂象，項目水平參差不齊，不僅造成大量國家和社會資源占用與浪費，同時不利于行業競爭力和可持續產業生態的形成。

針對以上問題，我國高性能纖維產業發展和升級目前面臨的主要任務列舉如下：

1. 碳纖維

突破高強中模、高強高模、高強高模高延伸碳纖維工程化制備關鍵技術，實現高強中模碳纖維拉伸強度≥7GPa ；高強高模碳纖維拉伸模量≥650GPa ；高強高模高延伸碳纖維拉伸強度≥5.7GPa，拉伸模量≥370GPa，斷裂延伸率≥1.5%，滿足高端裝備用碳纖維及其復合材料自主保障需求；研究生物基碳纖維氧化、碳化過程結構轉化機制，突破生物質基碳纖維連續制備關鍵技術；突破碳纖維用紡絲油劑和上漿劑等配套材料，突破新型紡絲、預氧化碳化等顛覆性制備技術，實現國產碳纖維穩定化與低成本化，支撐國產碳纖維的規模應用。

2. 有機高性能纖維

突破芳綸、差別化聚酰亞胺和UHMWPE、聚芳酯纖維、PPS纖維等高性能有機纖維產業化制備關鍵技術，實現在國家重大裝備上的穩定應用。開發系列化、功能性對位芳綸，滿足差異化應用領域需求，集中提高產業鏈規模，形成規模效益，提升國際競爭力；突破提升間位芳綸生產效率的新工藝、新技術，進一步降低產品價格，拓寬應用領域，推進產品升級換代，積極開發間位芳綸差異化產品，滿足高端領域應用要求；發展新一代高強高模、高復合性、低成本雜環芳綸；開發耐溫、抗蠕變UHMWPE纖維，完善中高強度UHMWPE工程化制備技術，解決生產過程能耗大、成本高問題；優化聚芳酯纖維聚合紡絲工藝，實現穩定高品質產品千噸級生產及成套裝備研發；開發高性能PPS纖維技術，提升PPS短纖級切片質量，突破PPS長絲級切片關鍵制備工藝與集成設備技術，拓展PPS纖維及其復合材料的應用領域；開展高純度DAR單體制備技術研究，提升產品質量穩定性，提升PBO纖維生產規模，并針對性開發PBO專用成套裝備，提升裝備在酸性、高黏度、高壓力狀態下的運行穩定性， 保障PBO生產全流程工藝穩定性。

3. 無機高性能纖維

突破高端玄武巖纖維、碳化硅、氧化鋁、硅硼氮等纖維及其前驅體的工程化穩定制備技術，突破大絲束拉絲工藝技術，實現無機高性能纖維批量化應用；形成系列無機高性纖維及其復合材料產品庫，實現無機高性能纖維基復合材料在航天發動機等重大裝備上的工程應用。

四

推動我國高性能纖維產業發展的對策和建議

高性能纖維是全球化纖工業的主要發展方向，近10年間全球化纖產量以年均3%的速度增長，而高性能纖維則以接近30%的速度增長。同時高性能纖維生產國由少數發達國家擴展到包括中國、土耳其、韓國等在內的十多個國家和地區。但全球高性能纖維的生產仍高度集中在日本、美國、歐洲的少數企業，這些公司大都已處于高性能纖維的規模化發展階段，他們一方面積極投資以擴大其產品的市場占有率，另一方面在主要產品已經較為成熟且完成系列化生產的前提下，將研發重點轉向不斷提高核心技術與產品質量和性能上，通過技術儲備以進一步拉大與競爭對手的差距，保持其行業壟斷地位。目前，高性能纖維正向著制造技術先進化、低成本化、材料高性能化、結構功能一體化和應用擴大化的方向發展。

為推動我國高性能纖維產業進一步發展，提高其國際競爭力，建議：

• 加強頂層設計，強化政府主導作用。當前面臨國際大環境的急速變化，應由國家相關部委和行業協會牽頭，謀劃我國高性能纖維行業發展新路徑，保障行業的穩健發展，防止同質產能增長過快，避免走常規纖維發展的老路，影響行業未來可持續發展。支持科技研發和示范應用，堅持長期投入，鼓勵迭代和穩定性發展，推動創新產品的研發和規模化應用，以高性能纖維材料技術進步帶動產業升級。

• 加強研發創新，深化產學研相結合。加大自主創新，注重協同創新，構建以企業為主體、市場為導向、產學研結合的技術創新體系，增強內生動力，推動產業高質量發展。加大力度解決制約行業高質量發展的共性難題，重點關注短板問題，加強高品質原輔料、關鍵裝備和零部件等研發，增強產業鏈供應鏈的自主可控能力，掌握高性能纖維成分-結構-工藝-性能之間的深層次關系規律，全面提升自主創新能力。

• 擴大生產規模，開發低成本工藝技術。在聚焦產品性能和研發高附加值產品的同時，重視開發各種成型工藝技術，進一步降低成本，強化收益能力。生產成本決定了市場容量和應用，加快低成本技術的開發，有利于擴大應用范圍。擴大生產規模，提高單線生產能力，可進一步提高生產效率，降低生產成本，從而提升產品的市場競爭力。

• 針對市場需求，加大應用技術開發。通過“下游”帶動“上游”，形成具有自主知識產權的系列化產品，加強與配套產業的溝通合作，從制成品的設計端開始就積極融入下游客戶的研發工作中，高效地將高性能纖維的優異性能最大化地體現在應用場景中，真正實現其性能與下游應用的精準匹配。

• 建立監測體系，把握行業動態。健全高性能纖維產業統計，聚焦行業數據研究，加強行業管理和引導，規劃發展，制定和完善行業準入條件，發布產品指導目錄，避免盲目發展與低水平重復建設，鼓勵推動各生產廠家之間協同聯動、深入溝通，引導高性能纖維產業良性發展。

• 加強標準建設，推動參與國際競爭。聚焦高性能纖維國家標準及行業標準建設，包括碳纖維、芳綸纖維、聚酰亞胺纖維、聚芳酯纖維、聚苯硫醚纖維、UHMWPE纖維等及其各類下游制品的方法標準以及產品標準，以規范國內高性能纖維產品，推動產品進入國際市場、參與國際競爭。

五

面向國家2035年重大戰略需求高性能纖維產業技術預判和戰略布局

我國已建立起較為完整的國產高性能纖維制備技術研發、工程實踐和產業體系，產品質量不斷提高，產學研用格局初步形成，有效緩解了國民經濟和國防建設對國產高性能纖維的迫切需求。但我國高性能纖維及其復合材料的基礎理論研究仍相對薄弱，高端優質產品的產業化開發不足，一些關鍵科學技術問題尚未完全突破，行業自主創新能力不強，部分品種仍受制于發達國家。面向國家2035年重大戰略需求，我國高性能纖維產業技術應進行以下布局：

• 加強高性能纖維的關鍵科學技術問題研究。高性能纖維是高度復雜性產品，具有對基礎研究依賴性強、生產工藝前后關聯度高的特點，高性能纖維的性能源于其獨特的微觀結構，要在生產中確保其微觀結構得以實現，就需要對其形成過程有非常清楚的認識，對影響其形成的外部條件有精準的控制。因此，對相關共性基礎科學問題的深入研究是解決發展過程遇到的問題、建立具有自主知識產權的生產體系和實現工業化穩定生產的關鍵。但目前國內企業缺乏對相關基礎科學問題的正確理解與清晰認識，需要加大力度凝練共性科學問題，布局前瞻研究，研發具有穩定性能的優質高性能纖維。
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• 高性能纖維的產業化關鍵技術與成套裝備開發的系統集成。高性能纖維產業技術難度高、專業跨度大，是復雜的系統工程和高度的集成創新，具有對設備質量和控制精度要求高、對生產管理要求嚴格等工程技術特性。需加強多學科、多專業的相互交融和前后銜接，加快高性能纖維及其復合材料高附加值、低成本關鍵工藝及裝備工程化研究，包括有機高性能纖維級專用樹脂的研發與產業化，新型溶劑、助劑、萃取劑等的開發，新型紡絲及后處理等連續化工程成套技術及關鍵設備開發等，提升高水平產業化的系統集成、項目管理和過程融合。
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• 高性能纖維性能、品質提升以及品種系列化、功能化研發。全球主要高性能纖維已經進入技術和工藝全面更新的階段，生產效率不斷提高，成本不斷下降，新產品個性化明顯，要完善和系列化生產各種型號規格的產品，重點拓展新品種和應用領域。一方面突破國外壟斷高端產品的產業化，另一方面通過降低纖維制造成本，來提高產品的市場競爭力和擴大纖維的應用領域。加強高性能纖維產品多領域市場應用開發，攜同下游復合材料企業大力發展協同設計、制造、服務，通過下游穩定應用支撐上游行業發展，拓展整體產業上下游產業鏈的寬度和深度。
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• 從原料到纖維的對應標準和評價體系。瞄準國際先進水平，立足自主技術，健全高性能纖維新材料標準體系、技術規范、檢測方法和認證機制。加快制定產品全產業鏈標準，鼓勵產學研用聯合開發重要技術標準，積極參與國際標準制定，加快國外先進標準向國內標準的轉化。
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• 加強高性能纖維配套的復合材料技術研究。高性能纖維及其復合材料不僅事關國家戰略安全，與國防軍工、航空航天建設緊密相關，更是踐行國家“雙碳”戰略的重要基礎性材料產業，是風電、光伏、交通工具輕量化、氫能源汽車等發展的重要支撐。需要加強高性能纖維配套的設備及復合材料技術研究，開發高效織造、復合材料高效成型等新技術，構筑三維紡織結構和復合材料表界面結構，牽引高性能纖維材料產業發展和升級