在碳纤维材料领域,中国石化、上海石化联合研发的60K大丝束碳纤维近日引发行业关注。这款突破性产品在第二十八届中国国际辅材展上首次公开亮相,标志着我国在大丝束碳纤维技术领域实现从“跟跑”到“并跑”的跨越。
作为新材料领域的“皇冠明珠”,碳纤维以密度不足钢材四分之一、强度达钢材7-9倍的特性,成为高端装备制造的核心材料。但长期以来,我国碳纤维产业集中于小丝束领域,大丝束技术受制于人,关键设备与工艺长期依赖进口。此次发布的60K大丝束产品单丝直径达到国际先进水平,单股原丝可承受1吨拉力,拉伸强度较传统48K产品提升23%,弹性模量提高5%,特别适用于深海风电叶片等极端环境。
研发团队透露,该产品在深海风电领域具有显著优势。随着国内海上风电向深远海发展,叶片长度突破120米成为趋势,这对材料强度和抗疲劳性能提出严苛要求。60K大丝束碳纤维的抗变形能力较传统材料提升40%,可使叶片长度增加15%-20%,单台风机年发电量提升约18%。目前,该材料已通过多家风电企业的严苛测试,即将进入规模化应用阶段。
更值得关注的是,中国石化已构建起完整的碳纤维产品矩阵。从24K到60K的近20种规格产品,覆盖了从通用工业到航空航天的高端需求,形成大、小丝束协同发展的产业格局。作为全球第四家、国内首家掌握大丝束全流程技术的企业,其累计申请碳纤维相关专利842项,位居全球第三、国内首位。
这项突破对产业链自主可控意义重大。过去三年间,我国碳纤维进口量下降37%,但高端大丝束产品进口依赖度仍超60%。随着60K产品的量产,预计到2026年国内大丝束自给率将突破75%,带动风电、航空、轨道交通等产业降本增效。据测算,每万吨大丝束碳纤维国产化,可减少相关领域进口支出约15亿元。
从2022年48K产品工艺化突破到如今60K产品市场化应用,中国石化用两年时间完成了技术从“可用”到“好用”的质变。这项突破不仅填补了国内技术空白,更重构了全球碳纤维产业格局。当深海风电的巨型叶片、大飞机的机翼结构、高铁的车体部件开始广泛应用中国自主碳纤维时,标志着我国高端制造正式打破关键材料的技术壁垒。