中国CCIC开发12k-48k碳纤维废料高值循环技术

2026-08-29 11:23
收藏

长三角碳纤维及复合材料技术创新中心(Yangtze River Delta Technology Innovation Center for Carbon Fibre and Composites,CCIC)益小苏(Yi Xiaosu)教授团队公布了一项全链条回收再制造技术,用于应对碳纤维行业高能耗、高碳排放、高原材料成本以及废弃材料低价值降级回收等四方面问题。

CCIC:混合复合材料汽车发动机罩演示件

生产1千克原生聚丙烯腈(PAN)基碳纤维需消耗318.2兆焦能量,并产生近20千克碳排放;生产阶段约占复合材料全生命周期温室气体排放量的60%。目前中国在全球在运碳纤维产能中的占比超过50%,行业面临向低碳模式转型的压力。原生碳纤维每千克11至17.5美元的售价,也使其在汽车轻量化领域的大规模应用面对成本障碍。而常规回收工艺只能得到短切纤维注塑模塑料和短切原丝毡等低端产品,材料难以重新进入碳纤维织物和预浸料等高附加值环节。

此次发布的核心技术产物为ContRGF。该专利可将废弃短切碳纤维转化为连续长丝束,规格覆盖12k至48k,所得纤维拉伸强度为2.0至3.5 GPa,模量为200至350 GPa,符合国内大丝束碳纤维工业标准。将ContRGF与中欧合作项目ECO-COMPASS开发的松香基生物环氧树脂结合,可制成环保型复合材料ContRPMC。这种绿色复合材料还能通过温和催化降解释放高价值组分,形成循环经济链条。团队已完成汽车轻量化零部件和航空航天结构件的试制与验证。

CCIC表示,ContRGF品牌织物兼容手糊、模压、真空成型和RTM液体成型等主流复合材料制造工艺,现有产线无需进行重大改造即可使用。目标市场覆盖汽车、轨道交通、船舶、消费电器、体育用品和飞机内饰部件。

目前,CCIC已建成首个实验室规模催化降解设施,配备定制化处理腔室,可适应不同几何形状和尺寸的复合材料废料,实现对组件整体回收;一条中试规模的再生碳纤维织造生产线也已投入运行,用于ContRGF织物和预浸料的小批量生产。

团队近期制造了一款混合复合材料汽车发动机罩演示件。CCIC首席执行官益小苏教授介绍,该演示件外层蒙皮采用原生碳纤维织物以保证Class-A级表面质量,内部结构芯材主要使用ContRGF,原生纤维与再生纤维的比例约为1:2至1:3,兼顾了表面质量、力学性能和成本。除发动机罩外,团队还开发了多种汽车零部件和飞机非结构复合材料原型。

CCIC产业合作总监刘子谦(Liu Ziqian)博士表示,这为环氧复合材料的低成本、低碳循环利用提供了新的实现路径。后续将继续推进技术成熟度,并与国内外价值链合作伙伴共同开拓再生碳纤维复合材料的市场机会。

2025年11月,CCIC与米其林(上海)聚合物有限公司(Michelin (Shanghai) Polymers Co.)签署战略合作协议,双方将围绕生物基、无毒高性能树脂体系开展联合研发和产业化。

本文来自全球互联网及战略合作伙伴信息的编译与转载,仅为读者提供交流,有侵权或其它问题请及时告知,本站将予以修改或删除,未经正式授权严禁转载本文。邮箱:news@wedoany.com