“限塑令”出台 替代材料碳纤维让挑战与机遇并存 - 图文 

“限塑令”出台 替代材料碳纤维让挑战与机遇并存

发改委与生态环境部门于2020年1月16日发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，意见中要求2020年完善塑料制品的生产、流通、消费以及回收等各个环节的管理制度，并且要对不可降解塑料逐步禁止和限制使用。7月10日，发改委联合生态环境部、工业和信息化部等部门要求各地在8月中旬前出台省级实施方案，以确保如期完成目标任务。

其实，我国目前已经成为世界塑料生产和消费的第一大国，从新中国成立初期年产塑料400多吨，到2017年已经突破年产7500万吨，新中国成立后塑料制品产量累计已超过10亿吨。作为塑料应用最为广泛的医疗、汽车等行业，要如何应对“限塑令”所带来的影响，甚至化被动为主动，将挑战变为机遇呢？其实除了研发应用环保型塑料之外，选择可替代材料也不失为一种新的解决方案。

据美国市场研究公司Grand View Research发布的最新报告显示，预计到2025年，全球医用塑料市场收益预计将达到3360亿美元。医疗领域近年来发展迅猛，在医疗器械制造和医用材料创新方面，塑料功不可没。但除了塑料材料之外，碳纤维复合材料也是其应用较为突出的新材料之一，根据专业机构报告，全球医疗复合材料市场预计从2016～2020年的年复合增长率将达到6.91%。

碳纤维复合材料具备良好的生物相容性，可作为骨折处固定材料、骨折内固定材料和骨骼修复材料应用；碳纤维耐腐蚀、耐高温以及X射线透过性强的特性，帮助碳纤维材料在医疗辅助器械中扮演了重要角色，如X-光、CT和B超床板，诊断床用头托以及轻量轮椅和担架等都有碳纤维材料的身影。

循环利用和绿色可降解，是医用塑料必须面对的趋势。当前也面临着绿色医用材料的研发应用成本高、技术难，以及医用材料回收再利用，如何形成有效的产业链等问题，碳纤维材料的出现，不仅提供了一个新的解决思路，也为医用塑料绿色化提供了更多时间。

塑料材料在车用领域应用也较为广泛。因其体积轻、设计空间广和制造成本低等优点，塑料已经成为21世纪汽车工业制造首选材料，并且随着近几年汽车领域对环保、节能以及汽车轻量化需求的增长，极大刺激的汽车工业对于塑料的需求。

目前汽车用塑料实现环保处理以及报废汽车材料循环利用是其发展的重要方向之一，除此之外，替代材料的出现也打开了一个新的破口，碳纤维复合材料就扮演了替代材料中的一个角色。

说到使用碳纤维复合材料的汽车，就不能不说宝马i3和i8，宝马i3和i8是全球首款大规模使用碳纤维的民用车型，为生产车用碳纤维，宝马早在2009年就与德国的SGL Carbon SE成立了专门生产碳纤维配件的合资公司。其他汽车厂商自然不能如宝马这般“财大气粗”，所以更多是在汽车轮毂、尾翼、中控台面板等配件中使用碳纤维材料。

随着碳纤维技术的不断发展和新能源电动汽车的推广，碳纤维材料也开始出现在电动汽车电池部件中，除了密封性强、耐腐蚀、可面对极端环境不变形的碳纤维电池箱产品，在车用燃料电池中也可见到碳纤维复合材料。

车用燃料电池是新能源汽车发动机的核心部件，而双极板是车用燃料电池除了膜电极以外的另一个核心部件。此前挪恩复材就携其自主研发的碳纤维复合材料双极板产品参加中国国际复材展-JEC创新产品评选，该碳纤维双极板采用采用高速剪切+超声的组合分散技术，将表面惰性、容易团聚的纳米导电填料均匀分布于树脂体系中，配合具备良好导电性的连续碳纤维导电网络，得到电阻率接近石墨的超低电阻率碳纤维复合材料。

在塑料循环经济的背景下，碳纤维材料提供了新的解决思路，但想要解决根本性问题，还需明确塑料材料的使用标准，研发出可回收利用的新型塑料材料，实现技术与应用的双重跨越，这也是我们全体材料人的共同目标。