高端市場仍需突破
盡管近年來國產碳纖維復合材料取得了長足的進步，可是在業內人士看來，要想追趕世界先進水平，仍需付出努力。“國內亟待加快開發碳纖維復合材料應用設計和技術解決方案，讓高端碳纖維上規模、提性能、降成本。”中國工程院院士杜善義在2010材料科學與防腐蝕技術國際論壇上呼吁。
現任中國復合材料學會理事長、中國商用飛機有限公司專家咨詢組成員的杜善義建議，集中科技優勢力量組織攻關T800級碳纖，合理部署高端碳纖原材料的國內布點，防止低水平碳纖廠一哄而上；鼓勵復合材料設計創新，做到合理高效設計；在部件制造方面，適當購買國外先進設備，攻克關鍵設備國產化，與下游單位合作，積極開發新工藝、新應用。
據一位業內專家透露，目前，全世界碳纖維生產廠家中日本的東麗、東邦和三菱3家公司，代表著目前世界上最先進水平。我國碳纖維的質量、技術和生產規模與國外差距很大，其中高性能碳纖維技術更是被西方國家壟斷和封鎖。我國雖然經過多年研究和試生產，但至今尚未掌握高性能碳纖維的核心技術。從技術研發到產業化難度更大，因此碳纖維要真正實現國產化需要一個漫長的過程。
杜善義分析說，我國復合材料在航空領域的應用已有一定基礎，擁有原材料的優勢。在樹脂基復合材料的兩大原材料樹脂和纖維中，樹脂方面我國與國外差距不大，而碳纖維研發尚存4大難題。第一，高端碳纖維產業落后。國產碳纖維目前規模雖達萬噸級，產量也有數千噸，但只能用在飛機非承力件和次承力件上，而飛機最關鍵的承力件所需T800級碳纖還停留在實驗室數十千克的水平，大飛機應用尚需依靠進口。國內碳纖維應用技術和解決方案與國外相比差距較大，比如碳纖維設計載荷的合理取法落后，不能體現碳纖維特性。第二，碳纖維復合材料部件的一體化成型技術相對落后，難以制造大尺寸部件。第三，我國自動化工藝如自動鋪絲技術等更為落后。第四，國產高性能碳纖維因設備靠進口、生產效率低而價格太高。他強調，國內化工企業要以配套大飛機為突破口，合力解決這4大問題。
杜善義說：“大型飛機突出強調安全性、經濟性、舒適性和環保性，這決定了對復合材料需求的迫切性和必然性。復合材料技術已躍升為大飛機項目3大關鍵技術之一。”杜善義認為，復合材料的意義不僅體現在大飛機項目，而是通過復合材料在航空領域的應用，推動其在汽車等其他領域應用水平的全面提高。
國產新一代軍用飛機，均開始采用部分復合材料，從而大大減少了飛機重量，但一些高強度部件的復合材料國產化仍無法實現。目前，西方最先進戰機和民用客機均大量使用復合材料，其中波音787達到50%的比例，中國國產戰機的復合材料比例仍較小。
2009年，中國西飛公司成功收購奧地利未來先進復合材料公司（FACC），后者為世界目前最強的復合材料生產企業。大飛機項目中，復合材料是一個核心內容，例如波音-787的復合材料比率高達全重的50%。圖為中國國產C-919干線客機模型。目前，中國研制的ARJ-21和C-919客機國產化率都不高，T-800級高端復合材料的技術弱項是主要原因之一。2009年，中國西飛公司成功收購奧地利FACC公司，后者是波音-787和空客A380最重要的復合材料部件生產企業。奧地利FACC公司制造的復合材料飛機部件，目前該公司被中國西飛收購。