【专家视角】从技术角度专业解读中简科技千吨级T800级碳纤维实现某工程应用的重要意义

👀8

4月3日，中简科技股份有限公司（以下简称：中简科技）正式发布了《关于“千吨级T800级碳纤维工艺技术研发及产业化”项目通过某工程应用鉴定会的公告》，在报告中指出，近期中简科技在常州召开了“千吨级 T800 级碳纤维工艺技术研发及产业化”项目某工程应用鉴定会，与会专家一致同意该项目通过鉴定，详细内容如下： 2012年，公司T800级碳纤维规模化产品率先通过科技部组织的技术鉴定，转入结合多型号应用的科研及小批应用阶段，公司与多个航空、航天用户在不同应用场景开展了持续多年的合作，公司 T800 级碳纤维走过了“基础技术研究”到“多领域多型号工程应用研究”到“千吨级供应保障研究”的完整历程。2023 年 3 月，由主机单位组织，公司按照相关程序委托了江苏省复合材料学会召开了鉴定会，来自航空工业、航天科技等主机设计单位及有关制造院、所，相关高校及行业学会的院士、研究员、工程师、客户代表等专家组成了鉴定委员会，对中简 T800 级碳纤维大规模工程化应用多型号进行了鉴定，鉴定委员会认真听取了汇报，审查了“千吨级 T800 级碳纤维工艺技术研发及产业化”项目的资料，经质询与讨论，认为：

该项目通过聚合配方设计，突破了可控合成技术，实现了原丝表面形貌控制与高效制备；解决了碳纤维微观组织均质化问题，实现了均质高效预氧化制备；自主设计了新型大通道外热式预氧化炉和宽幅碳化炉装置，形成了碳纤维生产设备设计、制造成套技术。该项目具备千吨级稳定批产能力，制成的复合材料综合性能优良，核心装备自主可控，成果达到了国内领先，国际先进水平，具有重要的推广应用价值。综上，与会专家一致同意“千吨级 T800 级碳纤维工艺技术研发及产业化”项目通过某工程应用鉴定会。

专业评述

01、此T800（中简科技）非彼T800（中复神鹰）早在几年前其实国内有过千吨级T800碳纤维技术通过鉴定的新闻，彼时承担单位为中复神鹰，但其是基于干喷湿纺路线的千吨级技术，2015年7月，中复神鹰12K规格的百吨级SYT55（T800级）通过成果鉴定，2017年2月开工建设单条1000吨SYT55（T800级）产线，于当年8月建成并进行试生产，2019年1月，千吨级SYT55(T800级)高性能碳纤维工艺技术研发及产业化项目通过验收。此次中简科技T800级碳纤维为湿法T800，是该公司湿法T700碳纤维的升级产品。目前日本东丽公司T800级碳纤维有两款T800H（湿法）和T800S（干喷湿纺），东丽T800H碳纤维拉伸强度为5.49GPa，而T800S强度可达5.88GPa，两者拉伸模量则相同，除了力学性能的差异以外，根据东丽介绍，两种T800级碳纤维的主要区别在于应用场景不同：

T800H碳纤维是东丽公司研发成功的首款高强度中模量级碳纤维，其典型应用领域为航空航天工程项目，除此以外，T800H碳纤维也是一级方程式和海洋赛事的最佳选择。 T800S碳纤维是东丽第二代高强中模碳纤维，它成功的将中等模量纤维特性与工业规模用途相结合，也是航空主要结构的重要原料之一。

除了上述典型应用差别以外，由于T800S相比于T800H具有更高的拉伸强度和断裂伸长，因此在高压储氢瓶应用时通常会使用T800S，而使用T800H时易于形成断丝，所以高强度优势使得T800S更适用于纤维缠绕工艺。虽然T800H碳纤维力学性能不如T800S，但众多研究表明，由于湿法T800H碳纤维表面独特的沟槽结构，因此更有利于与树脂基体的结合，具体反应在T800H与树脂基体的界面结合强度要优于T800S，在需要与树脂复合的应用中依然会大量使用T800H。综上所述，T800H和T800S作为T800级碳纤维的两款产品，并非取代关系，而是面向不同领域应用的两款碳纤维，而且在空天领域均有着广阔的应用空间。 02、千吨级湿法T800碳纤维技术毫不避讳地说，湿法T800碳纤维基本上代表了宇航级小丝束碳纤维最高级别产品，因为东丽更高级别的高强型碳纤维如T1000G、T1100S/G均采用干喷湿纺路线。

自2012年开始，国内就开始进行国产T800（湿法）碳纤维的考核认证，前后经历了从“七进三”到“三进一”考核，而最终光威复材的子公司威海拓展成为唯一入围的企业，但该公司参与认证的为百吨级T800碳纤维工程化技术，经过长达十年考核，预计将于年内完成相关工作。

综上，从技术先进性上，此次中简科技千吨级T800碳纤维通过鉴定着实具有极其重要的意义，体现了国内在宇航级T800碳纤维产业化技术上的新突破。但从公告中也可以看出，此次的鉴定结果为具备千吨级稳定批产能力，而具备能力并不代表着实现了千吨级规模的稳定化生产，实际上产能利用率低一直是国内碳纤维的通病，所以从具备能力到后续的稳定化生产尤其是全面达产仍有很长的路要走。 03、再论千吨级湿法T800碳纤维之发展契机湿法T800碳纤维以高端航空应用为主，目前国产C919客机中使用了10%左右的碳纤维（美国Hexcel公司IM7型碳纤维），鉴于国内空天领域用碳纤维逐渐朝着国产化趋势发展，因此在后续研制C929客机中大概率会选用国产碳纤维。

而航空领域是推动碳纤维应用发展的关键，也是单体结构使用量最大的领域之一，在本公众号前期文章《东丽碳纤维在航空领域的应用》中提到一架波音787中使用碳纤维的量高达23吨（阅读原文）。因此，只有具备湿法T800碳纤维产业化生产能力，才能为航空发展提供很好的材料解决方案，而此次千吨级T800碳纤维技术突破并实现应用有望为后续型号的国产客机/军机提供备选方案。