“黑黄金” 再突破！中石化 60K 大丝束碳纤维问世，深海风电有了 “中国芯”

从追赶到领跑：中国碳纤维的破局之路 “单股丝束就能吊起 1 吨重物！” 上海石化副总经理黄翔宇在展会上的介绍让现场惊叹不已。这款 60K 大丝束碳纤维的拉伸强度比两年前问世的 48K 产品提升 23%，弹性模量提高 5%，从原丝制备到氧化炭化的全流程实现了完全国产化突破。

在碳纤维行业，“K” 代表每束纤维包含的根数，60K 即意味着每束碳纤维由 6 万根单丝组成。长期以来，我国碳纤维产业面临 “小丝束强、大丝束弱” 的局面，高端大丝束市场几乎被日本东丽、美国 Hexcel 等国际巨头垄断，2022 年我国高端碳纤维进口依赖度仍高达 65%。

转折始于 2022 年，中国石化率先实现 48K 大丝束碳纤维工业化生产。经过近两年攻关，研发团队突破了大容量单喷头制备等核心技术，终于让 60K 产品从实验室走向生产线。“这相当于在头发丝粗细的空间里，实现六万个纤维单元的均匀分布和稳定成型。” 项目工程师的比喻道出了技术突破的难度。

材料革命：一根纤维的硬核实力 被称为 “黑黄金” 的碳纤维，拥有钢铁 7-9 倍的强度，比重却不到钢铁的四分之一，加之优异的耐腐蚀性，成为新能源、高端制造领域的 “刚需材料”。在离岸 50 公里以上的深海区域，盐雾浓度是内陆的 50 倍，传统材料难以承受这样的极端环境，而 60K 大丝束碳纤维制成的风电叶片，能在台风、潮汐的长期侵蚀下保持稳定性能。

随着风电产业向深海挺进，叶片长度已进入 “百米级时代”。中国船舶集团下线的 SR260 型叶片长达 112 米，扫风面积相当于 7.4 个标准足球场。“叶片每加长 10 米，发电量就能提升 5%-8%，但重量每增加 1 吨，对塔筒和基础的负荷就会呈几何级增长。” 行业专家解释道。60K 碳纤维的应用，能使超大型叶片减重 25%-30%，同时将疲劳寿命提升 3 倍以上，完美适配 14MW 以上大容量机组的需求。

更具产业价值的是生产效率的提升。相比 48K 产品，60K 大丝束能减少纤维铺层次数，使下游复合材料生产效率提高 30% 以上。据测算，量产后的 60K 碳纤维成本将降低 25%，有望打破长期制约碳纤维大规模应用的价格瓶颈。

自主可控：产业链上的中国力量 在全球碳纤维市场格局中，日本企业凭借技术优势占据 55% 的市场份额，我国虽贡献了全球 37.2% 的产能，但高端产品自给率曾不足 40%。中国石化通过布局 24K、48K、60K 等近 20 种型号的全谱系产品，构建起 “通用型 + 高性能”“大丝束 + 小丝束” 的产品矩阵，为产业链自主可控筑起坚实保障。

这种保障在风电领域体现得尤为明显。数据显示，2024 年我国风电领域碳纤维进口占比已达 52%，而 60K 产品的量产将有效改变这一局面。采用国产碳纤维的 120 米级叶片，不仅度电成本降低 9.2%，更避免了地缘政治引发的供应链风险 ——2023 年日本东丽的丙烯腈原料报价曾同比上涨 23%，直接推高下游企业生产成本。

从高铁动车的轻量化部件到太阳能支架的耐候结构，从飞机部件的高强度材料到深海装备的防腐构件，60K 大丝束碳纤维的问世正在打开无限可能。正如行业观察家所言：“当‘黑黄金’贴上‘中国造’标签，我国新材料产业的星辰大海才刚刚启航。”