近年來，一批蓬勃發(fā)展的新興產業(yè)，正在以勢如破竹的速度，成為構筑現(xiàn)代化產業(yè)體系的新支柱。其中，作為先進制造業(yè)的“底盤技術”，新材料是支撐高端裝備和重大工程不可或缺的物質基礎。

據測算，今年1至9月，新材料產業(yè)總產值超過5萬億元，保持兩位數(shù)增長。加速爆發(fā)的新材料，究竟“新”在何處？和傳統(tǒng)材料相比，又有怎樣的過人之處？今天《加快形成新質生產力》特別節(jié)目走進“新材料之王”——碳纖維。

賽場上，它助力運動員刷新紀錄；生活中，它讓輕裝上陣成為習慣；太空里，它向金屬材料發(fā)起凌厲沖擊。它，就是碳纖維。一束筷子粗細的T1000級碳纖維，足以拉動兩架C919國產大飛機。世界上具備碳纖維研發(fā)和規(guī)?；a能力的國家屈指可數(shù)，中國便是其中之一。 

中復神鷹碳纖維股份有限公司副總經理 陳秋飛：5毫米寬的一束碳纖維，里面包含了12000根單絲。今年剛剛實現(xiàn)量產的T1100級的碳纖維和實驗室的突破不一樣。只有批量穩(wěn)定化生產，質量才穩(wěn)定，才可以滿足航空航天等大量工業(yè)化應用的需求。 

2021年，我國首次成為全球最大的碳纖維生產國；2022年，國產碳纖維用量首次超越進口量。今年五月，全球單體最大年產2.5萬噸高性能碳纖維項目，在西寧全面投產。隨著國產化碳纖維大規(guī)模生產，曾經被進口限制推高的價格應聲回落，受限于成本的需求大量釋放。 

像滑雪場一樣開闊的一片區(qū)域，是一支海上風電葉片的內腔，這支葉片的長度達到了123米。而懸在空中的是正在吊裝的主梁，主要由碳纖維制造而成，主梁在葉片中的作用相當于人的脊梁。 

一支葉片的碳纖維用量大約在10噸左右，碳梁占風機葉片重量的五分之一，成本則占到三分之一以上。 

鋪在巨大的風機葉片中，像海苔片一樣薄薄一層的碳梁，實際上最厚的地方是由十幾層的碳板組成。一塊重約一千克的碳板，其碳纖維含量達70%以上。今年以前，這家工廠一直使用進口碳纖維，一塊碳板的價格在150元左右。工廠從今年開始使用國產碳纖維，碳板成本下降了一半。 

成本降低讓企業(yè)有了更多選擇，產品也有了更多可能。 

中材科技風電葉片股份有限公司研發(fā)總監(jiān) 李成良：我們現(xiàn)在量產的120米級海上風電葉片，是全球最長的海上風電葉片，限制葉片長度進一步增加的主要因素是重量?，F(xiàn)在葉片采用的是普通模量的碳纖維，如果采用更高性能的碳纖維，可以使葉片的重量進一步減輕，葉片將來有可能做到更長。 

對于日后碳纖維的供應和價格，李成良從上游供應商那里得到了信心。 

即便風電葉片已經是碳纖維用量最大的行業(yè)之一，但目前碳纖維也只用在了海上風電葉片的主梁上，李成良的團隊正在計劃將更高性能的碳纖維用到更多關鍵部件中，并嘗試在陸地葉片上使用碳纖維，而陸地風電葉片的市場規(guī)模，大約是海上的十倍。

用得起碳纖維的行業(yè)越來越多，用得上碳纖維的市場也在加速形成。在“雙碳”戰(zhàn)略的推動下，氫能作為未來國家能源體系的重要組成部分，吸引了一批未來產業(yè)的布局，儲運就是亟待破解的難題。 

纏繞碳纖維的儲氫瓶，用于加氫站之間的氫氣轉運，相比傳統(tǒng)的儲氫鋼瓶，它中間包裹的這只鋼瓶內膽的厚度可以從兩厘米下降到一厘米，在同樣重量的情況下可以多運30%的氫氣。

用更輕便的容器，儲存更多的氫氣，是行業(yè)的發(fā)展方向，也是碳纖維可以大顯身手的地方。一條今年剛取得制造許可的產品批量生產線，目前正與車企聯(lián)合開發(fā)氫燃料電池乘用車所需的儲氫瓶。 

一只63升的儲氫瓶，可以存下相當于它體積500倍的氫氣，儲氫瓶內壁則處于70兆帕的高壓狀態(tài)。 

中材科技（蘇州）有限公司研發(fā)中心副主任 吉增香：70兆帕可以理解為在指甲蓋大小的面積上，要承受700公斤的重量。白色的是塑料內膽，起到密封作用，整個70兆帕的強度完全是由黑色的碳纖維提供。

無論是從0到1的突破，還是從1到100的深耕，以碳纖維為代表的新材料，不斷通過技術創(chuàng)新，撬動產品升級，推動產業(yè)躍遷。

集聚資源協(xié)同創(chuàng)新 我國新材料產業(yè)進入發(fā)展新階段

作為新型材料領域的明星，碳纖維只是新材料飛速發(fā)展的一個縮影。數(shù)據顯示，2022年我國新材料產業(yè)總產值約6.8萬億元，比2012年增長了近6倍，年均復合增長率超過20%。

多項關鍵新材料取得突破性進展的背后，離不開科技創(chuàng)新的力量，而新材料的發(fā)展，又進一步支撐了新技術的進步，加快形成新質生產力，新材料還將如何發(fā)力？

干勇表示，一代材料決定一代技術，新材料是一個底盤技術，同時更是一個先行技術。近年來，正是在關鍵材料上的一個個突破，有力支撐了我國軌道交通、載人航天、能源工程、電子信息、生物技術等新一代技術的發(fā)展，并對上下游產業(yè)形成了有力推動。 

國家新材料產業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會主任 中國工程院院士 干勇：新的鋼鐵材料，特種合金材料，我們建造了全世界最長的4.2萬公里的高鐵，還有新材料發(fā)展推動了我們的新能源汽車在全世界引領技術發(fā)展。信息材料，特別是化合物半導體，我們已經突破了很多。這些新材料的發(fā)展，對制造強國在高質量發(fā)展中進入高質量階段，已經打下了比較好的基礎。 

目前，我國新材料產業(yè)面臨重大戰(zhàn)略需求，進入發(fā)展關鍵窗口期。以納米材料、碳基材料、涂層材料、先進纖維材料、第三代第四代半導體等先進新材料為代表的關鍵核心領域，正成為全球未來競爭的焦點。

國家新材料產業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會主任 中國工程院院士 干勇：特別是在集成電路14納米、22納米以下甚至到7納米。這方面一些材料我們要跟上。在前沿材料的布局上，很重要的一種材料就是信息新材料。它支撐了國家整體的算力底座與未來人工智能時代的國力之爭。現(xiàn)在我們量子通信、量子顯示、量子計算、量子檢測都在布局，包括未來6G材料，信息的存儲材料等。實際上對未來產業(yè)發(fā)展也提供了基礎。

近年來，在新材料領域，全球競爭越來越激烈。干勇認為，通過國家重大專項集聚創(chuàng)新資源，打造多主體、全鏈條、系統(tǒng)化的新材料體系，可以實現(xiàn)從材料大國向材料強國的轉變。目前，我國新材料領域的專業(yè)技能人才數(shù)量，位居世界第一。其中，中科院和工程院院士200多名，材料科技人才超過115萬人；新材料的全國重點實驗室超過60個；近期啟動的新材料重大專項逐步實施，這些都將成為全面推動我國新材料產業(yè)高質量發(fā)展的支撐。 

國家新材料產業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會主任 中國工程院院士 干勇：形成若干長久、穩(wěn)定、高水平的研發(fā)平臺，去全面推動中國新材料向高端發(fā)展。在新質生產力的新的階段下，新材料會進入一個蓬勃發(fā)展的階段。而且有些材料由于需求巨大，通過超大市場拖動，發(fā)展速度會超越常規(guī)，我們自主國產化的材料品種就越來越多，在高端材料上的突破能力就越來越強。

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