打破国外垄断！国产超高性能聚丙烯腈碳纤维实现千吨级产业化

记者11月29日从深圳大学获悉，该校与长盛科技联合攻关，在全球超高性能聚丙烯腈碳纤维领域取得重大突破，成功实现千吨级工业化规模生产。2023-2024年相关成果先后通过中国石化联合会和中国复合材料学会主持的科技成果鉴定和成果评价。

据介绍，该成果标志着我国高端碳纤维首次达到与美日顶尖产品并驾齐驱的水平，彻底打破了国外长期技术垄断和产品禁运，相关生产装备和生产技术均已成功地全面国产化，实现了航空航天、国防建设等战略性新兴产业关键材料的自主可控。

“工业黑色黄金”的国产化之路

碳纤维被誉为“新材料之王”和“工业黑色黄金”，其重量轻、强度高、模量高，在国防军工、航空航天、大飞机、新能源等高技术领域具有不可替代的作用。

我国从上世纪60年代初启动碳纤维研发，虽历经多年攻关仍面临技术瓶颈，长期依赖进口，成为典型的 “卡脖子” 关键材料。70 年代起，该材料被列入国家战略性材料攻关范畴，技术突破工作持续推进。在多轮国家科技计划支持与产学研协同攻关下，我国逐步解决了近半个世纪以来困扰的碳纤维战略材料供应难题。

相关数据显示，2024 年中国碳纤维总产量约 6—7 万吨，占全球总产量的 40% 以上，已能满足国内 80% 的市场需求。至此，我国在碳纤维这一战略性材料领域上已走过了整整半个世纪的艰苦攻关历程。

据介绍，尽管解决了材料供应难题，但国产碳纤维产业仍面临“大而不强”的困境和高端产品质量稳定性欠缺的挑战。

高端碳纤维技术创新和产业制造能力不足，严重制约着国防和经济发展。国产碳纤维主要以T300、T400和T700级产品为主，高端的T800、T1000、T1100级产品稳定性亟待提高，其中T1100级超高性能碳纤维有待进行千吨级规模生产的工业验证。

攀登全球碳纤维性能之巅

2023年8月，深圳大学联合企业协同攻关，在1700吨/年产线实现T1000级碳纤维稳定化工业生产；2024年，工程技术和科研人员持续努力攻关，面向航天航空需求的ZA70UC碳纤维在千吨级产线上实现量产，经第三方独立评估，其拉伸强度6600-7000MPa、弹性模量324-340GPa、断裂伸长率≥2.00%。

据介绍，相关生产技术、国产装备和高性能产品填补了国内空白，并实现了全链条自主可控，这一里程碑式成果标志着我国碳纤维科技攻关半个世纪后，终于首次达到了与美日碳纤维规模生产技术和相关产品并驾齐驱的水平。

攻克工艺极为复杂，涉及多学科、多领域技术集成的超高性能碳纤维关键技术，意味着我国在材料科学领域技术研发能力达到了世界前沿水平。目前这一尖端科技成果已在多个领域实现高性能复合材料的产业应用。

据悉，深圳大学和长盛科技联合攻关的高端碳纤维在电子信息产业中开始进入验证和应用阶段，例如，深圳光大同创3C产品应用碳纤维材料，包括3C头部品牌精密结构件；深圳喜德盛生产用于奥运会、亚运会、全运会的自行车、球拍等高端体育用品，受益于高性能碳纤维复合材料技术突破和国产化应用，助力先进制造产业从中国代工向中国智造转变和发展。

尤为可喜的是，针对国产化过程中的“卡脖子”问题和关键技术，深圳大学和长盛科技将产学研紧密结合，使得碳纤维产品在质量稳定性、易加工性、界面处理等方面得到显著的改善和提高，相关国产碳纤维已进入国产大飞机供应体系并成功实现批量供货，成为了目前唯一的国产化碳纤维供应商，为国产大型客机的发展提供了坚实的原材料基础。这一成果确保了国防安全和国民经济关键领域中核心材料的供应保障和自主可控，增强了我国在国际战略竞争中的话语权和主动权。

南方+记者 孙颖