碳纤维：从 “天价材料” 到国产突破，它如何改写行业规则？

在材料的世界里，碳纤维是一个闪耀着独特光芒的存在。我们平常所说的 “碳纤维”，实际上是 “碳纤维增强复合材料”（CFRP）的简称。它由碳纤维按照特定方向排布，再与环氧树脂等粘合聚合物结合而成。为了调整性能，还可能添加其他纤维或添加剂。其基本单元是碳丝，原材料大多是聚丙烯腈（PAN），经过一系列加工可以制成不同编织方式的碳纤维织物。 多样的成型工艺碳纤维的成型工艺丰富多样。手糊成型法适用于非受力件，操作相对简单；真空成型法，包含热压罐衍生技术，能够有效提升制件的质量；压缩成型法适合批量生产，但初始成本较高；缠绕成型法主要针对复杂或旋转体零件；而树脂传递模塑成型法则是当前的热门方式。 高成本与广泛应用碳纤维价格昂贵，主要原因在于材料和工艺两方面。从材料上看，碳丝和树脂的成本就居高不下；工艺方面，工序复杂，人力、设备以及后处理成本都很高。然而，它凭借强度高、重量轻等显著优势，在诸多领域得到了广泛应用。在赛车领域，F1 赛车的碳纤维单体壳车身早已是其标志性配置。在民用车领域，像极星 1 等车型大量使用碳纤维，成功减重 230kg，续航能力也得到了提升，其成都工厂更是拥有完整的碳纤维车身制造工艺。 中国产业的突破曾经，中国在碳纤维技术上饱受 “卡脖子” 之苦。但中复神鹰通过不懈的技术攻关，成功突破了干喷湿纺工艺，建成了 T700 级生产线，还在不断研发 T800 级、攻关 T1100 级。2021 年，西宁万吨碳纤维基地投产，这一举措极大地缓解了国内的供应紧张局面，还入选了央企十大超级工程。如今，碳纤维的应用范围越来越广泛，从冬奥会的相关设备到徒骇河大桥的斜拉索都有它的身影。 在 “双碳” 目标的大背景下，未来碳纤维在新能源等领域的需求必将持续增长。而国产碳纤维也将逐步填补市场缺口，在世界材料舞台上绽放更加耀眼的光芒。