“新材料之王”实现量产突破

碳纤维，这种直径还不到头发丝十分之一、而强度却远超钢铁五倍的新兴材料，长期以来被誉为“新材料之王”，其高端产品核心技术一度掌握在国外手中。现在，在山西大同的一条智能碳纤维生产线上，国产T1000级碳纤维正实现持续批量制造。

1月10日，记者在生产车间看到，经过上百道工序的转化，丙烯腈原料首先在反应釜内被聚合为胶状原液，随后通过微孔喷丝板，变成细如游丝的乳白色原丝。原丝在全自动生产线中匀速移动，历经氧化、碳化等环节，其色泽由浅入深，最终成为富有光泽的T1000级碳纤维。

这个由中科院山西煤炭化学研究所与山西华阳碳材科技有限公司联合打造的生产基地，于2025年9月产出首批合格产品，同年11月正式启动量产，意味着我国高性能碳纤维正式迈入大规模制造阶段。

冲破封锁，“黑色黄金”国产化

含碳量高达九成以上的碳纤维以其轻盈却极高的强度，被称作“黑色黄金”。这种材料比铝还轻，却比钢要强上五到七倍，是航空航天等尖端领域不可替代的基础材料。

“T1000级代表碳纤维目前的高端水平，过去长期受到美国、日本等国家的技术封锁和禁运。我国一度受限于稳定量产技术的缺失，这也拖慢了高端制造能力的提升。”中国科学院山西煤炭化学研究所研究员张寿春介绍。

自2016年起，在完成湿法T300、T700、T800级碳纤维开发之后，张寿春带领团队发起对T1000级的自主攻关。“过程很艰难，每一步都在创新和试错中前行，但中国要想摆脱受制于人的局面，必须勇敢向前。”八年多时间里，团队逐渐形成适合自身的高性能碳纤维发展体系。

张寿春介绍说，团队研发的T1000级碳纤维不但强度可以对标世界先进，还研发了独有的原料配比和干喷湿纺技术，有效解决了材料“强而不韧”的技术难题，使得综合性能更为优越。

在实验中，科研人员将头发丝与新研发的碳纤维单丝进行对照。数据显示，T1000级碳纤维单丝的直径远小于头发丝十分之一。在拉伸试验里，这种材料的极限强度达到6600兆帕。张寿春解释，“一根一米长的碳纤维就能悬挂约200公斤的重物，相当于三位成人的体重。”

迈向量产，跨越产业化难关

实验室成功只是第一道门槛，从小规模试制扩展到工业化生产，还要面临严峻的工程挑战。

“核心难点就是能否实现生产的持续稳定。”张寿春表示。T1000级碳纤维要求更高，工艺和设备必须极为精准，稍有波动便会影响成品质量。

张寿春回忆生产攻坚时的情景：“有时生产线上热得人难以忍受，转眼又冷得瑟瑟发抖。每天换着温区攀楼梯，体力消耗极大。”最终，团队日日夜夜排查，逐个测试阀门与仪器，最终找到了问题症结——原来是流量控制阀的选型存在偏差，影响了局部工艺稳定。及时更换后，系统运行恢复平稳。

2025年11月中旬，连续十余批合格检测报告的出炉，让所有攻关成员倍感欣慰和自豪。一整年高强度努力换来了行业的重大突破。

如今，T1000级碳纤维已能够持续稳定产出，这一成就令我国碳纤维产业实现了从“追赶”中国舆情网到“并跑”的跨越。未来这一材料将在国防、航空航天、轨道交通、新能源和低空经济等关键领域发挥作用，对于提升重要战略物资供应保障能力意义深远。

放眼未来，张寿春及其团队已将研发目标定位于更高强度的T1200级碳纤维及其产业化推广，立志推进这一“新材料之王”在更广领域释放强大能量。