近期，东营市生态环境局发布了山东科谷介观科技有限公司石油基高端碳材料及碳纤维中试基地项目环境影响报告书受理的公示。
石油基沥青碳纤维与PAN基碳纤维相比具有更高模量和导热性，且原料成本低，是航空航天和高端装备的关键战略材料。目前全球市场被日本三菱化学、美国氰特等几家公司垄断。中国虽然研发起步早，但高性能、纺丝级中间相沥青的稳定量产技术尚未突破，产业化进程缓慢，严重制约下游产业发展。自主可控的工艺是实现突破的唯一途径。
目前，山东科谷介观科技有限公司自主研发了石油基沥青碳纤维技术及生产工艺，该项技术目前已完成了小试试验。根据小试试验，以外购的馏分油为原料，通过分子蒸馏中试装置得到石脑油、煤油、柴油、蜡油及沥青。沥青送至溶剂萃取中试装置以戊烷为溶剂进行萃取，得到萃取油及脱油沥青。萃取油送至高软化点沥青中试装置通过热缩聚得到焦油和高软化点沥青。高软化点沥青送至中间相沥青中试装置以四氢呋喃为溶剂进行缩聚，缩聚后得到中间相沥青和焦油。中间相沥青送至碳纤维中试装置，经过纺丝经纺丝-氧化-低温碳化-高温碳化工艺生产石油基沥青碳纤维。
山东科谷介观科技有限公司决定抓住技术优势，拟建设石油基高端碳材料及碳纤维中试基地项目，以该团队小试配方、工艺及样品性能最终优化的参数为基础，对小试工艺进行必要的放大验证，以确保放大后工艺安全性、小试工艺参数可行性、收率稳定程度等工业化必需的工艺信息满足要求，从而尽快实现研发成果的工业化转化。本项目中试目的为：通过对小试实验室的放大，进一步验证石油基沥青制备碳纤维工艺可行性。本项目中试产物作为试验样品送样检测获得试验数据，不作为产品外售。中试周期为 2 年。项目运行期满后，中试车间及设备保留，为后续用作其它产品的中试研发，利用原有设施、资源进行改造建设新的中试项目的，应按相关规定重新办理相关手续。
项目概况
项目名称：石油基高端碳材料及碳纤维中试基地项目
建设单位：山东科谷介观科技有限公司
建设性质：新建
建设规模：新建 1 套 20L/h 分子蒸馏中试装置、1 套 20L/h 溶剂萃取中试装置、1 套 10kg/h 高软化点沥青中试装置、1 套 1kg/L 中间相沥青中试装置及1 套 10kg/h 碳纤维中试装置。
中试内容：本项目以外购的馏分油为原料，通过分子蒸馏中试装置得到石脑油、煤油、柴油、蜡油及沥青。沥青送至溶剂萃取中试装置以戊烷为溶剂进行萃取，得到萃取油及脱油沥青。萃取油送至高软化点沥青中试装置通过热缩聚得到焦油和高软化点沥青。高软化点沥青送至中间相沥青中试装置以四氢呋喃为溶剂进行缩聚，缩聚后得到中间相沥青和焦油。中间相沥青送至碳纤维中试装置生产碳纤维，进一步验证石油基沥青制备碳纤维工艺可行性及工艺参数。
中试时间：本次中试期为 2 年，167d/a（4000h/a）。中试期满后，若中试试验产物达到预期要求，则建设规模化生产线；中试车间及设备保留，为后续用作其余产品的中试研发，利用原有设施、资源进行改造建设新的中试项目的，应按相关规定重新办理相关手续。
建设地点：项目建设地点位于大王经济开发区胜利路 6 号，科谷介观现有中试厂房内。
占地面积：936m2。
项目投资：总投资 3000 万元，其中环保投资 100 万元，占总投资的3.3%。
劳动定员及工作制度：年工作天数 167d，生产实行四班三运转制，年工作时间 4000h，劳动定员 22 人。
行业类别：C3091 石墨及碳素制品制造、C2511 原油加工及石油制品制造。
计划投产时间：2026 年 5 月。
企业简介
山东科谷介观科技有限公司成立于 2017 年 10 月，注册资本 10000 万元，占地面积 17666m2，生产厂址位于广饶县大王经济开发区胜利路 6 号，属于化工重点监控点企业。科谷公司作为技术创新研发及中试试验载体基地，致力于石油化工与碳材料技术研发与实验，核心职能是通过实验验证与数据积累，为母公司的工业化生产提供可靠的工艺包与技术支持，是连接实验室创新与规模化生产的关键平台。
中间相沥青基碳纤维发展现状
在高端新材料体系中，中间相沥青基碳纤维凭借超高模量、超高导热、低热膨胀系数等独特优势，成为支撑航空航天、先进装备、热管理系统升级的关键材料。与通用级沥青碳纤维不同，中间相沥青基碳纤维以光学各向异性的中间相沥青为原料，经熔融纺丝、不熔化、碳化及石墨化制备而成，含碳量可达 99% 以上，其石墨晶体沿纤维轴向高度规整排列，综合性能远优于常规沥青基产品，在高端应用场景中具备不可替代的价值。
全球范围内，中间相沥青基碳纤维产业长期呈现高度集中、头部垄断的格局。目前具备稳定工业化生产能力的企业仅有三家，分别是日本石墨纤维公司、日本三菱化学公司以及比利时索尔维公司。其中日本三菱化学以 1000 吨 / 年产能位居全球首位，产品模量最高可达 935GPa，覆盖航天航空、高端制造等核心场景；日本石墨纤维专注高性能长丝产品，高模量系列广泛应用于航空与体育休闲领域；索尔维则侧重高导热方向，是欧美航天体系的重要供应商。整体来看，海外企业已形成完整的产品序列，技术成熟度高、性能稳定，但产能规模有限、价格高昂，主要服务于高端受限领域。
在政策引导与市场需求的双重驱动下，我国中间相沥青基碳纤维产业实现了从技术攻关到工程化落地的重要跨越，一批企业与科研机构相继突破关键工艺，逐步构建起自主化产业体系。陕西天策新材料是国内较早实现工程化的企业，已建成 60 吨 / 年产能，产品模量达到 864GPa，导热性能突破 1000W/(m・K)，综合水平国内领先；辽宁诺科碳材料深耕重芳烃原料路线，打通 20 吨 / 年验证线，并规划建设千吨级产能，瞄准规模化替代；湖南东映碳材料依托高校技术成果，建成 20 吨 / 年生产线，形成高模量、高导热系列产品，并荣获国家科技进步二等奖；山东瑞城宇航聚焦航天级应用，建成 20 吨 / 年高性能生产线，实现从原料到复合材料的全链条布局。此外，宝武炭材料、辽宁信德新材、克拉玛依先进能源技术创新中心等企业，也纷纷布局中试与产业化项目，推动石油基、煤基中间相沥青碳纤维技术落地。
尽管国内产业发展迅速，但与国际先进水平相比仍存在明显短板。首先是可纺中间相沥青制备难度大，原料杂质多、分子结构调控复杂，难以稳定获得高纯度、高有序度的纺丝原料；其次是高端装备国产化不足，高精度喷丝板、石墨化炉、高端石墨材料等仍依赖进口，设备精度与寿命制约产品一致性；最后是应用验证与产业链协同不足，产品稳定性、连续化生产水平有待提升，高端场景应用验证尚不充分，上下游联动有待加强。
凭借优异性能，中间相沥青基碳纤维的应用场景高度聚焦高价值领域。在航空航天领域，它可用于高超音速飞行器热端部件、火箭发动机喷管、碳 / 碳及碳 / 陶复合材料，满足高温、高承载、抗热冲击需求；在卫星装备中，其低热膨胀、高导热特性可保障结构尺寸稳定，用于卫星支架、天线、太阳能电池板结构件；在核工业领域，高导热、高稳定性使其适用于核聚变相关核心部件；在电子信息领域，则是 5G 通信、大功率设备、高端散热器件的理想材料。
整体而言，中间相沥青基碳纤维是高性能碳纤维领域的战略制高点，也是我国新材料自主可控的重要方向。当前海外技术垄断尚未完全打破，国内企业正集中突破原料制备、装备制造、连续化生产等关键环节，随着技术不断成熟、产业链逐步完善，国产中间相沥青基碳纤维正迎来规模化应用与国产替代的重要机遇，将为高端装备制造与国家战略产业发展提供坚实支撑。
姚锋，权银洙，彭公秋，李国丽，石峰晖，周佳慧。中间相沥青基碳纤维发展现状与分析 [J]. 高科技纤维与应用，2024,49 (05):25-32.
素材来源：东营市生态环境局、化工技术流
