一文了解索尔维复合材料业务、碳纤维产能分布及产品主体性能

摘 要

索尔维Solvay公司是总部位于比利时布鲁塞尔的跨国性化工集团，2015年收购美国第二大小丝束PAN基碳纤维生产商氰特Cytec，2017年收购德国50k碳纤维原丝生产商ECF公司。

索尔维Solvay公司是一家既拥有PAN基碳纤维和又拥有沥青基碳纤维的生产企业之一，但由于该工业业务范围广泛，因此碳纤维业务属于锦上添花的板块，因此无论是PAN基碳纤维亦或是沥青基碳纤维，纤维主体性能不算提高。

本期文章介绍了Solvay公司概况、复合材料业务发展情况及主要产品形式，最后介绍了公司碳纤维产能分布以及纤维主体性能指标等。

1. 索尔维（Solvay）公司概况

 

索尔维（Solvay）公司是继日本三菱公司之后全球第二家同时拥有聚丙烯腈（PAN）基碳纤维和沥青基碳纤维生产能力的碳纤维制造企业。

PAN基碳纤维的制造工艺

沥青基碳纤维的制造工艺

索尔维公司总部位于比利时首都布鲁塞尔，作为一家跨国性化工集团在1863年由比利时化学家欧内斯特·索尔维创立。Solvay产品广泛应用于各行各业，并在工程塑料、聚酰胺和中间体、各类化学品、特种聚合物等业务领域占据重要地位。

2015年Solvay收购美国第二大小丝束PAN基碳纤维生产商Cytec，2017年收购德国50k碳纤维原丝生产商ECF公司，同年Solvay与迪拜Strata公司成立合资公司，为波音777x提供碳纤维预浸料。

2019年底，与德国碳纤维制造商SGL碳素签署联合开发协议，以将第一批基于大丝束的中模量（IM）碳纤维复合材料推向市场，其中大丝束碳纤维由SGL碳素提供，而Solvay则负责主要结构树脂系统。

2020年2月，作为航空航天业先进材料供应商，Solvay推出CYCOM®EP2750预浸料产品，这是一项市场领先的技术，适用于航空航天各级主要和次要结构，并能够生产高质量的中小型零件，如检修面板、肋形和C型框架。

2022年3月，索尔维公司宣布将拆分成两家公司：SpecialtyCo和EssentialCo，其中SpecialtyCo将包括该公司目前报告的材料部门，包括其高增长、高利润的特种聚合物、高性能复合材料业务，以及其大部分解决方案部门，包括Novecare、技术解决方案、Aroma performance和油气（阅读原文）。

 

2. 索尔维碳纤维复合材料业务

 

Solvay公司碳纤维复合材料业务板块涵盖内容很多，包括了碳纤维、树脂、胶黏剂、预浸料等各种形式产品。从制备碳纤维所需的小分子到最终复合材料在航空航天、汽车工业等领域应用，作为一个系统工程涵盖很多关键工艺和技术（下图），而Solvay公司开展了一系列技术创新。

从制备碳纤维小分子到最终应用的系统工程

因此，复合材料是Solvay公司主要业务板块之一，相比之下由于公司可提供各种各样产品，因此碳纤维仅仅属于很小的一块业务范围。

Solvay公司的复合材料业务部是先进轻量化材料解决方案的全球供应商，使其客户能够为航空航天、汽车和其他要求苛刻的行业设计、开发和高效制造高质量、高性能的复合材料结构。在航空工业中，这些先进复合材料通过减轻飞机的重量来降低其燃料消耗，从而有助于降低二氧化碳排放。此外，Solvay公司的材料可提供更大的设计自由度，从而改善了空气动力学性能。

3. 索尔维公司碳纤维产能与性能

 

Solvay公司PAN基碳纤维和沥青基碳纤维生产线均在美国，其中在PAN基碳纤维领域有800万磅（约3600吨）/年的PAN原丝和400万磅（约1800吨）/年的碳纤维生产能力；而沥青基碳纤维产能为100万磅（约450吨）/年。

在2017年收购了总部位于德国 Kelheim的50k规格PAN基前驱体纤维的欧洲碳纤维有限公司后，使其在欧洲拥有了900万磅（约4000吨）的大丝束PAN原丝产能。

Solvay公司PAN基碳纤维型号在名称上基本对标了日本东丽公司，分别较T300、T650，模量最高255GPa，因此产品属于标准模量级碳纤维（下表所示）。

 Solvay公司碳纤维主体性能指标及产品形式

T300型PAN基碳纤维主要有1k、3k、6k和12k规格；而T650型PAN基碳纤维主要有3k、6k和12k规格。

Solvay公司沥青基碳纤维可以包括连续纤维和非连续纤维，但纤维总体力学性能不高，模量最高为P55型的379GPa，但其热导率却可达到120W/mK；沥青基碳纤维主要有2k和4k两种规格。

从公司碳纤维力学性能主体指标可以看出，Solvay公司较少关注高性能碳纤维领域，更多的在于碳纤维的实用性，由于公司业务范围很广，因此碳纤维通过与公司其他产品搭配使用，因此带动整个复合材料业务的增长。

Solvay公司这种重应用模式尤其是复合材料完整链条中每个环节都会形成产值，非常值得国内碳纤维企业借鉴。目前国内不少的碳纤维企业瞄准了高端碳纤维产品领域，认为性能最好代表了技术水平越高，而Solvay公司则证明碳纤维实现应用更重要，因此虽然公司碳纤维性能不高，但却并不影响其成为全球领先的航空航天复合材料供应商之一，比如，2022年6月，Solvay公司就获得了波音公司颁发的“年度供应商”奖。

文章来源：碳纤维及复合材料技术 钱 鑫 博士

原文始发于微信公众号（艾邦复合材料网）：一文了解索尔维复合材料业务、碳纤维产能分布及产品主体性能