中国石化上海石化自主研发的60K大丝束碳纤维发布

在第28届中国国际复材展上,由中国石化上海石化自主研发的60K大丝束碳纤维新产品正式亮相,该产品为国内首创,有效填补了国内市场空白,性能达到国际领先水平.

至此，中国石化已拥有24K、48K、60K等不同丝束规格近20种型号的碳纤维产品生产能力，形成了“通用型+高性能”“大丝束+小丝束”产品全谱系，助力我国碳纤维产业链实现自主可控。

为什么说碳纤维是“黑黄金”

碳纤维被称为“新材料之王”“黑黄金”

碳纤维性能优越比重不到钢的四分之一强度却是钢的7至9倍并具有耐腐蚀的特性广泛应用于风能、太阳能高铁动车、飞机部件等领域长期以来中国的碳纤维发展主要是在小丝束碳纤维方面

根据丝束规格，可分为小丝束和大丝束两类：

小丝束：碳纤维丝束规格低于24K，单丝数量在1000根~24000根之间；主要应用于国防军工如飞机、导弹、火箭、卫星等高科技领域，以及体育休闲用品、渔具、高尔夫球杆、网球拍等领域。

大丝束：碳纤维丝束规格达到或超过48K，单丝数量超过48000根，包括48K、60K等，主要应用于工业，包括纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等领域。

什么是60K大丝束碳纤维

2年研发攻关，成功打通全流程。在行业内，通常将每束碳纤维根数大于4.8万根（简称48K）的称为大丝束碳纤维。

2022年，中国石化率先实现48K大丝束碳纤维工业化生产的突破，并经过近两年的产业化研发攻关，成功突破60K以上大容量单喷头工业制备技术难点，完成60K大丝束碳纤维从原丝制备到氧化炭化全流程“通关”，实现工业化试生产，成为国内首家能生产60K大丝束碳纤维的企业。

与48K大丝束碳纤维相比，60K大丝束碳纤维强度更高、抗变形能力更强，能够有效提升生产效率、并带动下游复合材料的生产效率，产品将主要运用于深海风电等领域。

中国石化碳纤维专家、上海石化副总经理黄翔宇介绍，近年来，随着国内风电产业逐步向深海进军，对于风电叶片的长度和模量有了更高要求，经测试验证，上海石化60K碳纤维丝束拉伸强度比48K提高23%，单股丝束可吊起1吨重物；弹性模量比48K提高5%，可应用于功率更大、叶片更大的深远海风电叶片等场景，助力我国风电行业高质量发展。

全球仅4家企业掌握大丝束碳纤维技术

碳纤维技术有着森严的技术壁垒，中国石化是国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维技术的企业。多年来，中国石化集中各种资源，奋力攻克碳纤维关键核心技术，走出了一条以企业为主体的“产、学、研、用”相结合的协同创新之路，于2018年取得技术重大突破，成功试制出48K大丝束碳纤维，并于2022年实现工业化生产。

目前，中国石化已在碳纤维及其复合材料领域申请专利842项，专利申请数排名全国第一、全球第三，获授权408项，共完成PCT申请4项。未来，公司将继续强化产业链协同，全力打造碳纤维产业链核心集群，为“中国智造”、发展新质生产力提供高端新材料解决方案。

生活中的碳纤维

日常生活中，碳纤维的应用场景非常多。

航空航天、风电叶片和体育休闲是三大核心应用领域。此外，碳纤维还在压力容器、混配膜成型、碳碳复材、汽车、船舶和建筑等领域广泛应用。

在航空航天领域，碳纤维凭借其轻质且高强度的显著特性，已成为飞机、导弹等关键部件的首选材料。

在风电叶片领域，众多碳纤维生产商积极与风电设备制造商展开合作，共同研发更适配风电叶片的碳纤维材料。

2024年，使用上海石化48K大丝束碳纤维风电专用料制成的131米全球最长陆上风电叶片在吉林通榆成功完成吊装，刷新已吊装陆上机组的最大单机容量、最大叶轮直径两项全球纪录。

叶片应用于三一重能15兆瓦陆上风电机组，该机组单机年发电量可满足16万个家庭全年的用电需求，可以为东北的万家灯火提供源源不断的绿色电力。

体育休闲领域是碳纤维应用的高附加值市场。

随着消费者对运动器材性能要求日益提升，碳纤维因其卓越的力学性能和轻便特性，逐渐在体育器材领域占据重要地位。高尔夫球杆、自行车架、钓竿等产品纷纷采用碳纤维材料。

随着新能源、智能交通等领域快速发展，碳纤维在电动汽车、无人机、轨道交通等领域的应用潜力将进一步释放，展现出广阔的市场前景。

此外，2023年9月，由上海石化生产的48K大丝束碳纤维制成的筋索，成功应用于中建八局长春—深圳高速公路项目连云港至淮安段气膜结构砂石料场。
这是碳纤维复合材料在我国气承式膜结构索网系统中的首次应用，也是我国土木工程领域迄今应用的最长碳纤维筋索。
2022年12月，上海石化48K大丝束碳纤维筋研发的碳纤维吊杆，成功应用于青岛海口路跨风河大桥，是我国首个应用大丝束碳纤维索锚体系的桥梁工程。
该桥总长377米，大桥副拱12根吊杆均为碳纤维吊杆，全部采用上海石化48K大丝束碳纤维筋。