深大與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，國(guó)產(chǎn)超高性能聚丙烯腈碳纖維實(shí)現(xiàn)千噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化

深圳新聞網(wǎng)2025年11月29日訊（記者 何亞南）近日，深圳大學(xué)與長(zhǎng)盛科技聯(lián)合攻關(guān)，在全球超高性能聚丙烯腈碳纖維領(lǐng)域取得重大突破，成功實(shí)現(xiàn)千噸級(jí)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，2023—2024年先后通過(guò)由中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)和中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)主持的科技成果鑒定和成果評(píng)價(jià)。該成果標(biāo)志著我國(guó)高端碳纖維首次達(dá)到與美日頂尖產(chǎn)品并駕齊驅(qū)的水平，徹底打破了國(guó)外長(zhǎng)期技術(shù)壟斷和產(chǎn)品禁運(yùn)，相關(guān)生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)技術(shù)均已成功地全面國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)了航空航天、國(guó)防建設(shè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵材料的自主可控。

國(guó)產(chǎn)超高性能聚丙烯腈碳纖維生產(chǎn)線。

“工業(yè)黑色黃金”的國(guó)產(chǎn)化之路

碳纖維被譽(yù)為“新材料之王”和“工業(yè)黑色黃金”，其重量輕、強(qiáng)度高、模量高，在國(guó)防軍工、航空航天、大飛機(jī)、新能源等高技術(shù)領(lǐng)域具有不可替代的作用。

2024年，國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)量已達(dá)6.7萬(wàn)噸，占全球碳纖維總產(chǎn)量43%，滿足了國(guó)產(chǎn)總需求量的80%，至此，中國(guó)在碳纖維這一戰(zhàn)略性材料領(lǐng)域上已走過(guò)了整整半個(gè)世紀(jì)的艱苦攻關(guān)歷程。

攀登全球碳纖維性能之巔

盡管解決了材料供應(yīng)難題，但國(guó)產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)仍面臨“大而不強(qiáng)”的困境和高端產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性欠缺的挑戰(zhàn)。

高端碳纖維技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)制造能力不足，嚴(yán)重制約著國(guó)防和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。國(guó)產(chǎn)碳纖維主要以T300、T400和T700級(jí)產(chǎn)品為主，高端的T800、T1000、T1100級(jí)產(chǎn)品穩(wěn)定性亟待提高，其中T1100級(jí)超高性能碳纖維有待進(jìn)行千噸級(jí)規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)驗(yàn)證。反觀歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家，T800和T1000級(jí)產(chǎn)品已成熟應(yīng)用于航天航空工業(yè)，特別是全球碳纖維領(lǐng)域“領(lǐng)頭羊”日本東麗，其在美國(guó)生產(chǎn)的T1100級(jí)產(chǎn)品工廠不斷擴(kuò)能擴(kuò)產(chǎn)。

國(guó)產(chǎn)超高性能聚丙烯腈碳纖維生產(chǎn)線。

在深圳市領(lǐng)導(dǎo)、深圳大學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的親自過(guò)問(wèn)和相關(guān)部門通力支持下，2023年8月，深圳大學(xué)聯(lián)合企業(yè)協(xié)同攻關(guān)，在1700噸/年產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)T1000級(jí)碳纖維穩(wěn)定化工業(yè)生產(chǎn)；2024年，工程技術(shù)和科研人員持續(xù)努力攻關(guān)，面向航天航空需求的ZA70UC碳纖維在千噸級(jí)產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，經(jīng)第三方獨(dú)立評(píng)估，其拉伸強(qiáng)度6600-7000MPa、彈性模量324-340GPa、斷裂伸長(zhǎng)率≥2.00%。相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)、國(guó)產(chǎn)裝備和高性能產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白并實(shí)現(xiàn)了全鏈條的自主可控，這一里程碑式成果標(biāo)志著我國(guó)碳纖維科技攻關(guān)半個(gè)世紀(jì)后，終于首次達(dá)到了與美日碳纖維規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品并駕齊驅(qū)的水平。

產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用落地生根

攻克工藝極為復(fù)雜，涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域技術(shù)集成的超高性能碳纖維關(guān)鍵技術(shù)，意味著我國(guó)在材料科學(xué)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)能力達(dá)到了世界前沿水平。目前這一尖端科技成果已在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高性能復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

深圳大學(xué)和長(zhǎng)盛科技聯(lián)合攻關(guān)的高端碳纖維在電子信息產(chǎn)業(yè)中開(kāi)始進(jìn)入驗(yàn)證和應(yīng)用階段，例如，深圳光大同創(chuàng)3C產(chǎn)品應(yīng)用碳纖維材料，包括3C頭部品牌精密結(jié)構(gòu)件；深圳喜德盛生產(chǎn)用于奧運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)、全運(yùn)會(huì)的自行車、球拍等高端體育用品，受益于高性能碳纖維復(fù)合材料技術(shù)突破和國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用，助力先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)從中國(guó)代工向中國(guó)智造轉(zhuǎn)變和發(fā)展。

相關(guān)碳纖維產(chǎn)品成為國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)的主干國(guó)產(chǎn)材料。

尤為可喜的是，針對(duì)國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中的“卡脖子”問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)，深圳大學(xué)和長(zhǎng)盛科技將產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，使得碳纖維產(chǎn)品在質(zhì)量穩(wěn)定性、易加工性、界面處理等方面得到顯著的改善和提高，相關(guān)國(guó)產(chǎn)碳纖維已進(jìn)入國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)供應(yīng)體系并成功實(shí)現(xiàn)批量供貨，成為目前唯一的國(guó)產(chǎn)化碳纖維供應(yīng)商，為國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的原材料基礎(chǔ)。這一成果確保了國(guó)防安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵領(lǐng)域中核心材料的供應(yīng)保障和自主可控，增強(qiáng)了我國(guó)在國(guó)際戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)中的話語(yǔ)權(quán)和主動(dòng)權(quán)。

（本文由深大供圖）