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新產品打開新機遇丨比羽毛輕比鋼鐵硬它從航天專屬變身民品神器

時間：2025-06-23 14:33:26 3

　　有一種材料，比羽毛輕，卻比鋼鐵硬，集密度低、強度高、耐腐蝕、耐高溫等諸多優點于一身，素有“黑黃金”的美譽，這種材料就是碳纖維。眼下，它不僅被用來造火箭、飛機、列車、橋梁，我們騎的自行車、穿的跑鞋、用的球拍、戴的眼鏡，越來越多的生活用品當中也有了它的身影。從“高端裝備”到“大眾消費”，碳纖維給我們的生活帶來了哪些改變？

　　總臺記者李棟：這兩款自行車，造型基本相同，但因為材質差異，重量大不一樣。這一款國產碳纖維自行車，它的車架部分重量僅僅不到700克，非常輕盈。而另一款自行車，它的車架是由鋁合金材質構成，相對于700克而言，它的重量重了接近3倍。更加輕盈的碳纖維自行車也帶來了更好的騎行運動體驗。

　　在以前，一輛碳纖維自行車動輒幾萬元起步，有的甚至高達十幾萬元，讓不少人“望而卻步”。而現在，記者注意到，市面上推出了越來越多的千元級車型，吸引了許多消費者前來選購。

　　碳纖維材料助力體育運動裝備新升級

　　碳纖維自行車，不僅能滿足奧運會等專業賽事的要求，隨著價格不斷降低，也讓越來越多普通消費者享受到騎行性能的提升。它是如何做到物美價廉的？還可以用在哪些體育裝備上呢？

　　記者來到智能碳纖維自行車生產車間時，工人們正在組裝線和涂裝線加緊趕制訂單。工作人員告訴記者，通過自主創新和技術攻關，企業不僅掌握了從原絲碳化到預浸料生產等先進的碳纖維工藝，還把碳纖維復合材料的沖擊強度提升了30%。隨著工藝的改進，產能也在持續擴大，形成了國產品牌的成本優勢。

　　不只是自行車，碳纖維材料還可以用來建設智能健身驛站，集成體質檢測、力量訓練等功能，指導市民科學健身。有了碳纖維材料的加持，設備不怕“風吹日曬”，耐候性提升至10年以上。

　　科技突破碳纖維材料“飛入尋常百姓家”

　　碳纖維雖然性能優異，但是成本高昂，這一度讓它與普通百姓的生活遙不可及。但如今，碳纖維已經從“按公斤賣”變為“按噸銷售”，這又是如何做到的？

　　在中石化上海石化工廠內，碳纖維生產線正在高效運轉。這里不僅是國內少數具備完整碳纖維生產能力的企業之一，更是率先實現了從原絲到碳纖維全流程國產化的生產基地。

　　碳纖維的生產始于原絲，原絲的成本占總成本的四到五成。作為碳纖維的“起點”，原絲的質量直接影響最終產品的性能。然而，長期以來，高端原絲的核心技術被國外壟斷，導致國內碳纖維產業受制于人。

　　原絲需經過預氧化、碳化等復雜工序才能變為碳纖維，這一過程能耗極高。為節能降本，團隊自主研發出國內首套大絲束氧化、碳化設備，創新性地實現了能源循環利用。

　　通過規模化生產、智能化操作以及熱能回收利用等措施，成功將碳化過程中的電耗降低了25%左右，推動碳纖維從“按公斤賣”到“按噸銷”的轉變。

　　在生產線上完成的碳纖維產品，還需經過嚴格的性能測試。在實驗室，記者見到了剛剛生產出來的碳纖維，正在進行強度測試。

　　中國石化上海石化質量管理中心分析五車間副主任林婷：剛剛我們做的是測試碳纖維強度性能的一個試驗，目前我們碳纖維強度能達到40S的標準，就相當于這一根的樣條，它的強度的值相當于我們家用2臺汽車的牽引力總和。

　　技術突破，讓曾經每噸20萬元左右的T300級碳纖維，如今價格僅6萬元左右，降幅達70%。產能釋放與規模化效應，讓碳纖維從航天材料等高端領域“飛入”民用領域。用得起、用得上碳纖維的行業越來越多。數據顯示，2024年，我國碳纖維市場規模約171.4億元，產量同比增長8.16%，出口同比增幅達119.9%，在全球市場的競爭力顯著提升。

　　應用不斷拓展碳纖維材料帶來更多新機遇

　　曾經的“航天專屬”，現在變成了“民品神器”，碳纖維材料應用場景不斷拓展，也給更多行業帶來了新機遇。

　　如今的碳纖維材料，已經應用在20多個行業和領域。

　　在建筑領域，老房子貼層碳纖維布就可以加固，甚至提升建筑抗震等級。

　　一根碳纖維魚竿，可以拉動近3噸重的小型汽車，強度是普通魚竿的一倍，重量減輕了一半。

　　一臺電動垂直升降飛行器，機身材料超70%用的是碳纖維復合材料，航程可以增加15%到20%。預計到2030年，電動垂直起降飛行器領域對碳纖維的需求將增至1.17萬噸，形成超百億級的新興市場。