7月21日,中宣部“活力中國調(diào)研行”走進常州聚焦碳纖維產(chǎn)業(yè),這種被譽為“黑色黃金”的新材料早已不限于航空航天,正加速飛入尋常百姓家。
在常州,碳纖維已從球拍、魚竿、登山杖延伸到自行車、行李箱、外骨骼機器人,甚至用于橋梁建設(shè)、老舊橋加固和廠房抗震改造。
攻克“卡脖子”,國產(chǎn)碳纖維躋身全球“第一梯隊”
碳纖維直徑僅5微米,約為一根頭發(fā)絲的十分之一,比重不到鋼的四分之一,強度卻是鋼的7至9倍,兼具低密度、耐高溫、耐腐蝕等一系列卓越特性,長期以來,高端碳纖維生產(chǎn)設(shè)備依賴進口,是我國材料領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù)。
在中簡科技智能化車間,一卷卷原絲經(jīng)過氧化、低溫、高溫碳化等多道精密工序,蛻變?yōu)檩S軸堅韌的高性能碳纖維,成為支撐航空、航天大國重器的核心材料。
“經(jīng)過十余年攻關(guān),我們建成了完全自主可控的產(chǎn)線,宇航級碳纖維設(shè)計產(chǎn)能達5000噸/年,工藝、裝備全部國產(chǎn)化,徹底擺脫了對國外的依賴。”中簡科技總經(jīng)理李輝說。
2008年,中簡科技這支源自中科院山西煤化所的研發(fā)團隊落戶常州,先后自主研發(fā)出ZT7、ZT8、ZT9系列碳纖維及高端石墨纖維,實現(xiàn)技術(shù)突破,全面打破日美企業(yè)的長期技術(shù)封鎖與出口管制。
不久前,中簡科技牽頭完成的“濕法高性能碳纖維制備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目通過科技成果鑒定,標志著國產(chǎn)濕法碳纖維站上全球高性能材料“第一梯隊”。
從航天材料到行李箱,新技術(shù)讓碳纖維走進生活
“2025年,中國碳纖維的總需求為132027噸,對比2024年的84062噸,同比增長了57.1%,其中,國產(chǎn)纖維供應(yīng)量為113400噸,占總需求的85.9%,比2024年增長了67.7%。隨著國產(chǎn)纖維需求和供給的增加,也為技術(shù)向下游民用場景轉(zhuǎn)化打下堅實基礎(chǔ)?!遍L三角碳纖維及復(fù)合材料技術(shù)創(chuàng)新中心熱塑性復(fù)材首席科學(xué)家咸貴軍向記者解讀行業(yè)發(fā)展趨勢。
在長三角碳纖維及復(fù)合材料技術(shù)創(chuàng)新中心的科技展廳,800余件碳纖維制品令人目不暇接。
一只20寸碳纖維登機箱,熱塑性復(fù)合材料一體成型,空箱不到2.5公斤,單手輕松提起;碳纖維羽毛球拍、匹克球拍輕盈靈活,控球手感遠超普通玻纖球拍;碳纖維自行車車架比鋁合金減重三成以上,騎行更省力。此外,還有碳纖維頭盔、碳纖維吉他、復(fù)合弓、高速水面滑板,以及新能源汽車輕量化底盤件、高鐵內(nèi)飾板材、綠色環(huán)保樹脂、大型橋梁碳纖維拉索等產(chǎn)品,覆蓋民生消費、基建工程、新能源、軌道交通等多個賽道。
這個由常州市政府、江蘇省產(chǎn)研院、常州高新區(qū)聯(lián)合打造的碳纖維創(chuàng)新中心,正聯(lián)動60余家央企、130所高校院所共建聯(lián)合實驗室,打通“研發(fā)—中試—產(chǎn)業(yè)化”全鏈條,讓航空級碳纖維技術(shù)走出實驗室、走進尋常生活,重塑多個產(chǎn)業(yè)格局。
新材料發(fā)力民用賽道,重大項目訂單銷售額破3000萬元
以中簡科技為鏈主,常州已構(gòu)建起“3+2+X”碳材料產(chǎn)業(yè)格局,集聚上下游企業(yè)66家,形成從原絲、復(fù)材、制品到裝備驗證的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
多家本土企業(yè)已在民用賽道落地成熟市場化產(chǎn)品。
安泰復(fù)材研發(fā)的碳纖維汽車傳動軸,較鋼制部件減重75%,批量配套豪華乘用車;新創(chuàng)碳谷推出碳纖維樂器面板、輕量化無人機外殼、運動器材預(yù)浸料,批量供應(yīng)文體和低空經(jīng)濟市場;碳纖維創(chuàng)新中心重點孵化企業(yè)共成復(fù)材科技(常州)有限公司,實現(xiàn)碳纖維拉擠型材規(guī)?;慨a(chǎn),產(chǎn)品供應(yīng)大型橋梁、地標建筑,也開發(fā)戶外器材、箱包配件,在手訂單銷售額已突破3000萬元。
李輝表示,中簡科技長期深耕航空航天配套,如今也主動向下游高附加值環(huán)節(jié)延伸。2025年初,公司出資設(shè)立江蘇常宏功能材料有限公司,切入預(yù)浸料和功能材料領(lǐng)域,瞄準大飛機這類高端民用市場及更廣泛的兩用市場。
從“卡脖子”攻關(guān)到“全領(lǐng)域普及”,國產(chǎn)碳纖維正從火箭、飛機的“高冷材料”依托技術(shù)自主和產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同,持續(xù)降低應(yīng)用成本,走進千家萬戶日常用品,在大國重器與百姓生活之間一座創(chuàng)新的橋梁正在加速架起。