■ 中国工业报记者 马艳

“当前，我国已经完成了航空用国产碳纤维评价、复合材料应用研究和考核验证，实现了300级、700级碳纤维批量在航空的应用，完成国产800级碳纤维评价、验证，复合材料应用研究和装机考核验证工作，进入小批生产应用。”中航复合材料有限责任公司研究员廖子龙向中国工业报记者透露。

高性能纤维及复合材料正在航空航天领域“大显身手”，而其轻质、耐腐蚀等性能优势也逐渐被越来越多的应用领域关注到。

中复神鹰碳纤维股份有限公司技术专家张定金介绍，风电叶片使用碳纤维及其复合材料，能延长寿命，而且直径可以扩大到100米以上。风电装置的发电能力与叶片长度的平方成正比，叶片大幅变长后，单位发电量大幅增加。与燃煤和燃油发电（燃煤和燃油发电的平均值）相比，如果该风机使用25年，每台风机可减少31.8万吨二氧化碳当量。汽车尤其是在电动汽车领域使用碳纤维及其复合材料，也具有明显的减排效果。与主要由高强度钢和铝制成的车身相比，如果在中型电动SUV车身中使用16%的碳纤维及其复合材料，可以使车身减轻16%，减少13%的电池，汽车油耗将会改善。

中国化学纤维工业协会有关负责人告诉记者，经过多年发展和积累，我国高性能纤维及复合材料技术实现重大突破，进入先进国家行列。目前，我国已成为全球品种覆盖面最广、规模最大的高性能纤维生产国，在全球范围内占有重要地位。

“我国高性能纤维及其复合材料行业通过狠抓关键技术攻关，着力拓展下游应用，在产业规模、技术进步、体系建设等方面取得了明显成就，特别是突破了高性能特种编织物的设计与精确成型、自动化编织、大尺寸结构件三维编织成型方法，系列装备及产品已成功应用于国家战略需求领域，为我国制造业核心竞争力提升注入新动力。”中国工程院院士孙以泽表示。

应用需求牵引产业未来成长

中国化学纤维工业协会副会长吕佳滨指出，当前，我国高性能纤维技术进步明显，碳纤维在T1000级、T1100级、M55J级、M60J级、M40X级碳纤维关键技术实现突破，建立起自主技术体系；对位芳纶、间位芳纶取得新技术突破，推动规模持续扩大，应用领域不断拓展；超高分子量聚乙烯纤维行业位居全球先进行列；连续玄武岩纤维行业技术稳步提升，达到国际先进水平；其他高性能纤维发展也取得积极成效。

“高性能纤维产品丰富，已广泛应用于航空航天、国防军工、风力发电、土木建筑、汽车工业、轨道交通、海洋工程、光缆通信、安全防护、环境保护、体育休闲等领域，并已形成特定领域的稳定应用。”吕佳滨说道。

基于对高性能纤维的需求分析，吕佳滨表示，“高性能纤维需求较分散，具有非常广阔的成长性，随着纤维材料技术提升，性价比优势显现，应用领域不断拓展，市场天花板将不断上移。”吕佳滨建议，从强化科技创新核心作用、促进产业链协同发展、积极推进数字化升级等方面着力推动行业高质量发展。

随着技术的不断进步及绿色低碳发展成为全球共识，高性能纤维及其复合材料有望在更多领域得到应用，高性能纤维及其复合材料也迎来广阔的应用市场，这为行业提供了新的市场机遇。“因具有质轻高强、损伤容限高，耐疲劳、耐化学腐蚀和耐候性好、加工成型方便等特点，复合材料具有广阔的应用市场。”中国复合材料工业协会秘书长孟弋洁表示，目前，先进复合材料正朝着高性能化、多功能化、环保化和智能化等方向发展；未来，高性能纤维增强复合材料将在先进高效航空装备、人形机器人、深部资源勘探开发装备、高端文旅装备和6G网络设备等领域有广阔的应用市场。

廖子龙同样对先进复合材料的发展抱有期待。他表示，未来，先进复合材料用量及应用领域将不断增加，复合材料制造将向整体化、智能化、低成本化和快速工业化批产发展，航空发动机用复合材料、陶瓷基复合材料将有新的机遇。为此，他建议，下一步应关注复合材料规范、材料通用数据库、测试与评价机构等。

技术创新和应用开发仍有提升空间

当前，我国高性能纤维及复合材料行业在全球的地位稳步上升，不仅体现在日益扩大的产业规模，同时在技术创新和应用开发方面等也展现出强劲的动力，但也面临着诸多挑战。

在工业和信息化部联合相关部门先后印发的《化纤工业高质量发展的指导意见》《纺织工业提质升级实施方案（2023—2025年）》中，进一步提升高性能纤维生产及应用水平都被列入重点专项工程。可见，高性能纤维及复合材料未来仍将是国家关注、支持的重点行业，支持的重点方向将更聚焦在国家重大战略亟需和产业发展的瓶颈领域。

吕佳滨指出，行业整体技术成熟度亟须进一步提高，关键辅料和装备自主保障能力仍需增强，同时，下游应用领域亟待拓宽。

中复神鹰碳纤维股份有限公司董事长张国良表示：“产业实现自主可控与高质量发展的路径，关键在于坚持不懈地进行技术迭代和协同创新。国产碳纤维要进一步提高性能，比如开发高强碳纤维是重要发展方向，要不断降低生产成本。同时，大家要致力于解决行业共性问题，不断突破关键技术，探索上下游企业间更紧密的合作方式，不断拓展应用场景，提升产业链的整体竞争力。”

对于未来高性能纤维如何发展，孙以泽则建议，一是加强基础创新，提升自主创新能力，增强自主配套能力和自主保障能力，维护产业链供应链安全稳定，这也是新阶段培育发展行业新质生产力的重要支撑。二是强化产业协同，促进产业链优化升级。三是关注重点技术，培育产业新增长极。“要重点关注碳纤维三维编织装备、大尺寸自动铺丝、铺带装备、自动模压装备等技术，形成碳纤维复合材料全产业链智能制造装备技术体系。同时也要关注其他高性能纤维及复合材料的智能装备技术的研发和应用，提高设备的智能化水平，如设备稳定性、生产效率、数据采集和分析等，这将是未来高性能纤维材料产业的重要增长极。”

而在孟弋洁看来，高性能纤维复合材料未来发展也应从三个方面发力：一是材料质量与定制化设计，注重原材料本身质量，并从分子结构层面对目标材料体系进行设计，特别关注使用温度、韧性、工艺特性和浸润特性。二是结构一体化、智能制造化，加强复材设计方法和基于制造的工程的设计研究，按复材的特性进行设计，重视自动化技术并控制成本。三是人员团队政策三位一体，建立适应复材未来发展的高素质团队。

来源：中国工业报