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新产品打开新机遇丨比羽毛轻比钢铁硬它从航天专属变身民品神器

时间：2025-06-23 14:33:26 19

　　有一种材料，比羽毛轻，却比钢铁硬，集密度低、强度高、耐腐蚀、耐高温等诸多优点于一身，素有“黑黄金”的美誉，这种材料就是碳纤维。眼下，它不仅被用来造火箭、飞机、列车、桥梁，我们骑的自行车、穿的跑鞋、用的球拍、戴的眼镜，越来越多的生活用品当中也有了它的身影。从“高端装备”到“大众消费”，碳纤维给我们的生活带来了哪些改变？

　　总台记者李栋：这两款自行车，造型基本相同，但因为材质差异，重量大不一样。这一款国产碳纤维自行车，它的车架部分重量仅仅不到700克，非常轻盈。而另一款自行车，它的车架是由铝合金材质构成，相对于700克而言，它的重量重了接近3倍。更加轻盈的碳纤维自行车也带来了更好的骑行运动体验。

　　在以前，一辆碳纤维自行车动辄几万元起步，有的甚至高达十几万元，让不少人“望而却步”。而现在，记者注意到，市面上推出了越来越多的千元级车型，吸引了许多消费者前来选购。

　　碳纤维材料助力体育运动装备新升级

　　碳纤维自行车，不仅能满足奥运会等专业赛事的要求，随着价格不断降低，也让越来越多普通消费者享受到骑行性能的提升。它是如何做到物美价廉的？还可以用在哪些体育装备上呢？

　　记者来到智能碳纤维自行车生产车间时，工人们正在组装线和涂装线加紧赶制订单。工作人员告诉记者，通过自主创新和技术攻关，企业不仅掌握了从原丝碳化到预浸料生产等先进的碳纤维工艺，还把碳纤维复合材料的冲击强度提升了30%。随着工艺的改进，产能也在持续扩大，形成了国产品牌的成本优势。

　　不只是自行车，碳纤维材料还可以用来建设智能健身驿站，集成体质检测、力量训练等功能，指导市民科学健身。有了碳纤维材料的加持，设备不怕“风吹日晒”，耐候性提升至10年以上。

　　科技突破碳纤维材料“飞入寻常百姓家”

　　碳纤维虽然性能优异，但是成本高昂，这一度让它与普通百姓的生活遥不可及。但如今，碳纤维已经从“按公斤卖”变为“按吨销售”，这又是如何做到的？

　　在中石化上海石化工厂内，碳纤维生产线正在高效运转。这里不仅是国内少数具备完整碳纤维生产能力的企业之一，更是率先实现了从原丝到碳纤维全流程国产化的生产基地。

　　碳纤维的生产始于原丝，原丝的成本占总成本的四到五成。作为碳纤维的“起点”，原丝的质量直接影响最终产品的性能。然而，长期以来，高端原丝的核心技术被国外垄断，导致国内碳纤维产业受制于人。

　　原丝需经过预氧化、碳化等复杂工序才能变为碳纤维，这一过程能耗极高。为节能降本，团队自主研发出国内首套大丝束氧化、碳化设备，创新性地实现了能源循环利用。

　　通过规模化生产、智能化操作以及热能回收利用等措施，成功将碳化过程中的电耗降低了25%左右，推动碳纤维从“按公斤卖”到“按吨销”的转变。

　　在生产线上完成的碳纤维产品，还需经过严格的性能测试。在实验室，记者见到了刚刚生产出来的碳纤维，正在进行强度测试。

　　中国石化上海石化质量管理中心分析五车间副主任林婷：刚刚我们做的是测试碳纤维强度性能的一个试验，目前我们碳纤维强度能达到40S的标准，就相当于这一根的样条，它的强度的值相当于我们家用2台汽车的牵引力总和。

　　技术突破，让曾经每吨20万元左右的T300级碳纤维，如今价格仅6万元左右，降幅达70%。产能释放与规模化效应，让碳纤维从航天材料等高端领域“飞入”民用领域。用得起、用得上碳纤维的行业越来越多。数据显示，2024年，我国碳纤维市场规模约171.4亿元，产量同比增长8.16%，出口同比增幅达119.9%，在全球市场的竞争力显著提升。

　　应用不断拓展碳纤维材料带来更多新机遇

　　曾经的“航天专属”，现在变成了“民品神器”，碳纤维材料应用场景不断拓展，也给更多行业带来了新机遇。

　　如今的碳纤维材料，已经应用在20多个行业和领域。

　　在建筑领域，老房子贴层碳纤维布就可以加固，甚至提升建筑抗震等级。

　　一根碳纤维鱼竿，可以拉动近3吨重的小型汽车，强度是普通鱼竿的一倍，重量减轻了一半。

　　一台电动垂直升降飞行器，机身材料超70%用的是碳纤维复合材料，航程可以增加15%到20%。预计到2030年，电动垂直起降飞行器领域对碳纤维的需求将增至1.17万吨，形成超百亿级的新兴市场。