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隨著“碳達峰、碳中和”這一雙碳概念的深入，人們對綠色生產、生活越來越重視。碳足跡，英文為Carbon Footprint，是指企業機構、活動、產品或個人通過交通運輸、食品生產和消費以及各類生產過程等引起的溫室氣體排放的集合。而對于碳纖維，我們對于其了解就是碳纖維的應用有利于雙碳，但是我們又都知道碳纖維的生（產是一個高耗能的過程。這兩年我就遇到幾次一樣的事：某地上碳纖維項目，按理是鼓勵的，各地都有所謂的政策，但在具體落地時，在不同部門有能源、環保及用地指標等不同要求，項目被卡在那里，要跑多個部門進行協調。

我在碳纖維產業生態鏈的建立，對“碳達峰、碳中和”的促進和推動作用一文中，比較詳細介紹了碳纖維復合材料在實現雙碳中的卓越貢獻：

但更多是定性的描述，而缺乏數據的支撐！2022年各省的科技項目設立了“碳達峰、碳中和”雙碳項目，但碳纖維及復材項目申報時也就遇到了說不清的問題。幸運的是目前已經有公司開始研究碳纖維全生命周期的碳足跡：帝人開展碳纖維全生命周期評估。但帝人完成相關研究后會向公眾開放，還僅僅是內部使用，就不得而知了。而且能夠得到社會公認，需要更多的機構進行參與，并做周密的研究！

當然，這里我們結合以往的經驗和文獻資料，做一下初步的探討，希望可以拋磚引玉。

現代能源中，電是一個很好便利的媒介，而碳纖維生產中能耗最主要也是電能。工業行業有一個通用的公式：每節約1度電，就相當于節省了0.4千克煤的能耗和4升凈水，同時還減少了1千克二氧化碳和0.03千克二氧化硫的排放（平均值，隨著發電技術提升，有變化），也即一度電相當于1kg二氧化碳。

而在碳纖維生產中（從原絲到碳絲），耗電2-3萬度電（各家工藝、產品不同有差異），這樣從碳足跡的角度，一噸碳纖維排放20-30噸碳纖維。在建筑材料明星——碳纖維，真的那么好嗎？一文中提到：每生產一噸碳纖維，就會排放20噸二氧化碳。該文還提到日本Toray公司稱，碳纖維材料可以顯著降低交通運輸工業的能源消耗：“當一輛汽車的車身結構因使用碳纖維而減輕30%時，那么每采用1噸碳纖維，就可以在10年的生命周期中減少50噸二氧化碳；另一方面，當使用碳纖維使飛機機身結構減輕20%時，同樣的條件下將減少1400噸二氧化碳。

碳纖維復合材料在新能源汽車中的應用形式多樣，減重效果也明顯，相關數據也表明：汽車的整車質量每減少10%，汽車的燃油效率能夠提高6%～8%。汽車的質量每減少100kg，行駛里程100km，油耗可以減少0.3～0.6L，同時二氧化碳的排放能夠減少500g。

日本的碳纖維制造協會（JCMA）曾經就做過一個關于碳纖維生命周期的測試，在汽車重量里面去測試。JCMA模型提到，汽車用碳纖維材料提高到17%左右，就能夠使車輛的重量降低30%，大約是每輛車每年能夠減少五噸的二氧化碳排放，或者是整體來講可以減少16%的二氧化碳的排放。

而以上是前一些年的研究，這幾年新能源的興起，更有了很大的改變。以維斯塔斯為例，他們幾乎所有的風電葉片大梁都使用碳纖維，2021年裝機容量為15.2GW，蟬聯新增裝機容量排名第一，基于全球平均電力水平，15.2 GW的風電裝機量每年約可減少二氧化碳排放量0.2億噸。

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因此綜合的考慮碳纖維的生產和應用，可以更有效的減少碳排放，促進“碳達峰、碳中和”。我在碳纖維的材料、產品、能源生態鏈中就提到了上下游產業聯動，協調發展：

當然隨著碳纖維產業的發展壯大，其回收也必須要考慮，在和復源新材楊老師的溝通中得知他們回收得到1噸的碳纖維二氧化碳排放量大約是5噸，只有新碳纖維的1/5左右。

利用碳纖維減少排放二氧化碳已達數倍以上，當然碳纖維應用行業眾多，需要進一步研究：

而更詳細的碳足跡研究應該需要更多企業、專業機構的參與，為此我們也組織了一個碳纖維及復材產業發展和雙碳關系的研討會。同時，如有可能我們也愿意和相關企業、機構合作，進行深入研究。

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碳纖維及復合材料全生命周期的碳足跡初探復材云集|復合材料