本报记者 张明 报道
2025年3月18日，中国碳纤维产业迎来历史性时刻——三条全球规模最大的碳纤维生产线分别在吉林、江苏和山东三地同日正式投产。这三条产线均采用自主研发的干喷湿纺工艺，单线年产能达到5000吨级，标志着我国在高性能碳纤维领域实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越，长期困扰航空、风电、氢能等战略产业的“卡脖子”难题得到根本性破解。
碳纤维被称为“新材料之王”，是航空航天、高端装备、新能源等领域不可或缺的关键材料。然而，过去十余年间，全球碳纤维市场长期被日本东丽、美国赫氏等少数企业垄断，我国高端碳纤维自给率一度不足20%，尤其在T700级以上产品上严重依赖进口，价格被国外厂商推高至每公斤数百美元，且时常面临配额限制。此次三条超大规模产线的集中投产，一举将国内高端碳纤维年产能提升至1.8万吨，接近全球总产能的三分之一。
三大基地协同发力 技术指标国际领先
本次投产的三条产线分别来自中复神鹰西宁基地、光威复材包头基地和吉林化纤集团。其中，中复神鹰西宁项目采用完全自主知识产权的干喷湿纺技术，生产的T800级碳纤维抗拉强度达5.8GPa，模量达294GPa，性能对标国际最高标准，已通过中国商飞C919大飞机材料认证。光威复材包头基地则聚焦于风电叶片用大丝束碳纤维，单线产能达4800吨，产品良品率超过95%，可满足10MW以上海上风机叶片对低成本、高模量碳纤维的迫切需求。吉林化纤集团同时投产两条5000吨级碳化线，配套自主研发的PAN原丝生产线，实现了从原丝到碳纤维的全链条国产化。
据中国复合材料学会专家介绍，此前全球单线产能最大的碳纤维生产线仅为2000吨级，且主要集中在日本和韩国。此次三大基地同时将单线产能提升至5000吨级，不仅通过规模效应使制造成本下降40%以上，更在纺丝速度、预氧化时间等关键工艺参数上实现突破——纺丝速度从传统的每分钟200米提升至350米，生产周期缩短30%，能耗降低25%。
补齐短板 战略产业不再“等米下锅”
“这三条产线的投产，相当于给中国的高端制造装上了自己的‘钢筋铁骨’。”中国碳纤维产业技术创新战略联盟秘书长李伟表示。长期以来，我国风电叶片用碳纤维高度依赖进口，由于国外企业优先供应空客、波音等大客户，国内风电厂商常面临“有订单、没材料”的窘境。随着包头基地大丝束碳纤维的批量供货，远景能源、金风科技等企业已签订年度框架协议，预计可使国产大型海上风电叶片的重重量减轻30%，发电成本下降8%。
在航空航天领域，T800级碳纤维是机体主承力构件的核心材料。此前C919大飞机的碳纤维复合材料仅用于次承力件，主翼梁等关键部位仍不得不使用进口材料。随着西宁基地T800级产品的批量产出，中国商飞已启动适航认证流程，预计2026年有望实现大飞机碳纤维材料的全面国产化替代。同时，氢能储运领域也迎来利好——碳纤维缠绕的高压氢气瓶将因原料成本大幅降低而实现商业化推广，助力氢燃料电池汽车产业“降本提速”。
自主创新之路：从“南波万”到“世界级”
回顾中国碳纤维产业化历程，可谓筚路蓝缕。2005年之前，我国碳纤维研究长期处于实验室阶段，万吨级生产线上一度只有“三条半”。2018年后，以中复神鹰、光威复材为代表的国内企业加速扩产，先后突破千吨级、两千吨级技术关口。此次三条5000吨级产线的建成，标志着中国碳纤维产业正式进入“超大规模制造”时代，其技术路线完全摒弃了国外早期采用的湿法纺丝路线，而是另辟蹊径，发展了更高效、更低成本的干喷湿纺工艺。
“过去我们模仿国外，现在国外开始研究我们。”中复神鹰总工程师张国良在投产现场表示，“我们的设备国产化率已达95%以上，核心装备如预氧化炉、碳化炉均实现自主设计制造，这是未来持续降本的关键。”
业内预计，到2027年，我国碳纤维总产能将突破6万吨，届时不仅可实现高端材料100%自给，还能向“一带一路”沿线国家出口，彻底改写全球碳纤维产业格局。这不仅是“补齐短板”的胜利，更是一场从“材料跟随”到“制造引领”的产业革命。