国产T1000级碳纤维量产突破
上海石化制造的T1000级12K小丝束碳纤维。(资料图片)
近日,中国石化上海石化携手上海石油化工研究院及上海工程有限公司,成功突破湿法T1000级高性能碳纤维核心技术,并达成规模化量产。这一成就标志着中国石化在高性能碳纤维领域迈入新阶段。该材料可广泛应用于航空航天、智能机器人、低空经济等前沿产业,为国家关键领域发展提供重要战略支撑。
碳纤维因其卓越性能被誉为“新材料之王”和“黑黄金”。其密度仅为钢的四分之一,强度却高达钢的7至9倍,并具备优异的耐腐蚀性。按丝束规格,碳纤维分为大丝束和小丝束两类。行业常用K表示丝束数量(1K即1000根单丝)。24K及以下为小丝束,纤维更细、性能更均衡、精度更高,适用于航空航天等高端场景;48K及以上为大丝束,产能更大、成本更低,是风电、储能等工业领域大规模应用的关键材料。T代表拉伸强度等级,数值越高,强度越强。
2022年10月,我国首条48K大丝束碳纤维全国产化生产线在上海石化投产;2025年9月,上海石化推出60K大丝束碳纤维新品,填补国内空白。在大丝束碳纤维产业化持续推进的同时,上海石化向更高性能的小丝束碳纤维核心技术发起挑战。2023年4月,上海石化实现24K碳纤维产品规模化生产。同年8月,高性能碳纤维各项指标达到SCF55M1(T800级),并打通全流程生产。2025年10月,成功攻克硫氰酸钠湿法T800级碳纤维成套技术,自主研发填补全球空白。
今年以来,上海石化通过持续攻关与设备优化,逐一突破原丝性能、微观缺陷等技术瓶颈。此次量产的高性能碳纤维为12K小丝束,每束由12000根单丝组成,单丝直径仅为头发丝的十分之一,却具备优异力学性能。单股丝束拉伸强度超6.5吉帕,拉伸模量超300吉帕,相当于可拉动一辆约10吨重的中型卡车。
“拉伸强度达6500兆帕,较T800级提升约18%,兼具高强度与高模量,基本达到国际领先水平。”中国石化上海石化碳纤维事业部3号工厂经理杜永前表示,采用湿法工艺使碳纤维表面具有一定粗糙度,在后续应用中更具优势。
杜永前指出,此次技术突破进一步丰富了中国石化碳纤维产品体系。T1000级小丝束碳纤维量产与大丝束产品形成战略互补。目前,中国石化已具备3K、6K、12K、24K、48K、60K等近20种型号碳纤维生产能力,产品性能覆盖通用级与高性能级,适用于航空航天、高端制造、风电、交通、体育休闲等多种场景。截至2025年底,中国石化在碳纤维及其复合材料领域申请专利868项,专利申请量全国第一、全球第三,获授权417项,完成PCT申请4项。
