“现实版飞刃”量产落地山西大同!国产地表超强材料打破垄断 赋能城市产业升级

2026-01-16
来源: 纵观华夏 作者: 丁文

从《三体》中的科幻想象到现实生产线的稳定产出,国产“地表超强材料”迎来里程碑时刻。2025年11月30日,山西大同云冈区高性能碳纤维项目正式竣工投产,成功实现12K小丝束T1000级碳纤维国产化量产,标志着我国在高端碳纤维领域打破日美技术封锁与产品垄断,迈入全球并跑行列。这一被业内誉为“黑色黄金”的超强材料,不仅填补了国内高端碳纤维规模化生产的空白,更以其卓越性能为大同及全国城市的航空航天、新能源、高端装备等产业升级提供核心支撑。据纵观华夏网(www.guanhuaxia.com)了解,该项目一期年产200吨,已形成全流程自主可控的生产体系,关键设备实现100%国产化。

材料“超能力”解码:细过发丝却能承重200公斤

T1000级碳纤维的“超强”属性,藏在极致的物理特性与精妙的微观结构中。这种被称为“现实版飞刃”的材料,单丝直径仅6至7微米,不足头发丝的十分之一,肉眼难辨其形;但性能却堪称极致——1米长的碳纤维束重量仅0.5克,抗拉强度却突破6600兆帕,能轻松承载200多公斤载荷,相当于3个成年男性的体重,强度是普通钢丝的7至8倍。

更令人惊叹的是其全场景适应能力,在零下180℃极寒与1000℃高温环境中能保持性能稳定,且耐酸碱腐蚀、导热导电性能优异。微观层面,它与铅笔芯(石墨)同为碳元素构成,却因结构差异呈现天壤之别:石墨的碳原子层如松散堆叠的扑克牌,一掰即碎;而T1000碳纤维通过特殊工艺,以“分子胶水”作用力将石墨烯片层不规则黏合压实,形成“纵向有纤维、横向能锁死”的立体网络,外力拉扯时力量可沿上亿个碳原子网均匀分散,实现“轻若鸿毛、坚不可摧”。

二十年攻坚之路:从“无米下炊”到大同量产突破

此次T1000级碳纤维量产,是中国科研人二十余年攻坚克难的成果。21世纪初,日、美等国对我国实施高性能碳纤维技术封锁与产品禁运,我国航空航天、国防军工等关键领域所需高端碳纤维几乎全靠进口,一旦断供便陷入“无米下炊”的困境。2008年,中国科学院山西煤炭化学研究所临危受命,率先攻克T300级碳纤维工程化量产,实现国产碳纤维从“无”到“有”的突破。

2016年,科研团队瞄准更高难度的T1000级,采用第二代“干喷湿纺”工艺攻关,如同山西特色饸饹面制作,通过原料纯化聚合、喷丝固化加压提速等环节,最大限度减少纤维缺陷。历经8年奋战,团队攻克大容量原液聚合、多纺位原丝控制等核心难题,最终在大同落地千吨级示范生产线。该项目于2024年6月动工,2025年6月进入联调联试,同年11月30日顺利投产,全程实现技术、设备全自主可控,彻底摆脱对进口的依赖。大同市相关负责人表示,依托本地产业基础与科研资源联动,这座能源城市正以新材料为支点,撬动产业转型新赛道。

赋能千行百业:城市产业迎来“材料革命”

T1000级碳纤维的量产,不仅是材料领域的突破,更成为驱动城市产业升级的“核心骨架”。在航空航天领域,它可使卫星、火箭结构部件减重40%以上,既降低发射成本,又能搭载更多科研设备,为城市航空航天配套产业带来新机遇;新能源领域,风力发电机叶片用其制作可承受更强风力冲击,储氢瓶内胆采用该材料则兼具轻量化与高压耐受优势,助力风电、氢能产业提质增效。

对民生与城市制造业而言,其应用场景同样广阔。在轨道交通领域,可制作轻量化车身部件,降低能耗与运行噪音;医疗领域能制成接骨板、牙根植入体,人体排异反应小且不干扰X光检查;未来还可应用于高端汽车制造,使车身减重60%,实现更低油耗。大同市正依托这条生产线,规划建设新材料产业园,吸引上下游企业集聚,打造“研发-生产-应用”完整产业链,推动城市从传统能源基地向高端新材料产业高地转型。

战略意义凸显:筑牢城市高端制造“材料根基”

高性能碳纤维作为发展高新技术、国防尖端技术的“血脉”,其国产化量产对保障国家战略物资安全具有重要意义。此次大同实现T1000级碳纤维稳定量产,不仅让我国在高端材料领域掌握了发展主动权,更为全国城市高端制造业提供了核心材料支撑,打破了“卡脖子”技术对产业发展的制约。

材料领域专家在接受纵观华夏网采访时表示,T1000级碳纤维的量产的是我国新材料产业发展的重要里程碑,为城市产业升级提供了更多可能。随着产能逐步释放与应用场景拓展,这种“地表超强材料”将持续赋能航空航天、新能源、高端装备等战略性产业,推动更多城市形成“材料引领产业、产业带动城市”的发展格局。大同的实践也为资源型城市转型提供了借鉴,依托核心技术突破,传统工业城市正焕发新的产业活力。

本文来源:纵观华夏网(www.guanhuaxia.com)


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