活力中国调研行｜商用飞机减重，争夺“一根丝”的话语权

一架C919大飞机，机身约11.5%重量来自碳纤维复合材料。而正在研制的远程宽体客机C929，这一比例提升至50%以上，覆盖前、中、后机身等主结构。 碳纤维复合材料细如1/4头发丝，强度却是钢的10倍，密度仅为钢的1/4，因此能达到其他材料难以替代的减重效果，且具有耐腐蚀、耐疲劳、耐高低温等性能，应用在飞机上能够显著减重，并带来运营成本的下降。 碳纤维也因此被称为“新材料之王”和“黑色黄金”。近日，新京报贝壳财经记者跟随“活力中国调研行”走进位于常州碳纤维产业集群，深入了解中简科技股份有限公司（以下称“中简科技”）、长三角碳纤维及复合材料技术创新中心（以下称“创新中心”）的发展历程与研发进展。 过去二十多年，我国碳纤维完成从几乎全部依赖进口到大规模国产供应的转变，但“有没有”的问题解决后，更高的性能、更稳定的批次质量，以及一套属于自己的标准与验证体系，仍是我国碳纤维行业绕不过去的下一道关卡。 “2015年以前，我们长期处于没有收入的阶段。”这条路走得并不容易，谈到过去十几年的发展历程，中简科技股份有限公司董事、总经理李辉多有感慨，2013年团队资金链高度紧张，一度发不出员工工资，在当地政府、合作伙伴的支持下挺过难关。 中简科技的团队来自国内最早研制碳纤维的单位之一——中国科学院山西煤炭化学研究所，2008年，这一团队在扬州第一次批量生产出性能稳定的国产高性能T300碳纤维。 同一年，为承担科技部“863聚丙烯腈基碳纤维工程化”重点项目，一支山西煤化所的硕博团队在常州成立中简科技，聚焦国产高性能碳纤维工程化与产业化。 时至今日，李辉自豪地表示，公司已经实现“两个自主可控”：一是高性能碳纤维技术自主可控；二是碳纤维生产装备、设备均由团队自主设计，实现国产化。 2025年，中简科技实现营业收入8.46亿元，归属母公司净利润3.15亿元。公司生产的ZT7系列产品性能高于T700，已批量应用多年；ZT9系列整体性能对标国际顶尖水平，实现稳定批产，产品在航空航天高端领域稳定供货，并凭借国产化产业链，较国外同类产品具有成本优势。 中简科技的18年，是整个行业格局反转的一个切面——碳纤维复合材料的国产替代不再只是趋势，而是既成事实。统计数据显示，2025年中国碳纤维总需求13.2万吨，同比增长57.1%。其中，国产供应量11.3万吨，同比增长67.7%，占比达85.9%，进口量仅1.9万吨。 “未来中国碳纤维行业在高端领域的增长将不再局限于‘有没有’的国产化替代，而是迈向‘好不好、强不强’的高质量竞争。”在李辉看来，经过多年积累，我国碳纤维行业已经进入下一个发展阶段。 李辉表示，在尖端应用方面，随着我国航空航天等领域进入自主创新的深水区，对碳纤维及其复合材料的要求已经从结构减重，升级为结构功能一体化，比如，新一代的低空飞行器、民用大飞机等，不仅要求材料有更高的比强度、比模度，更要求其具备耐高温、透波、吸波等特殊功能。 今年3月，中复神鹰自主研发的SYT80超高强度碳纤维面世，工程化拉伸强度突破8000兆帕，实现T1200级碳纤维百吨级量产；7月，中简科技、东华大学、哈尔滨工业大学、南京工业大学和西安富瑞达科技发展有限公司共同承担的“湿法高性能碳纤维制备关键技术及产业化”项目通过科技成果鉴定，项目已形成5000吨/年湿法高性能碳纤维稳定化生产能力。 “我国的碳纤维技术发展得非常扎实，从原材料到装备、工艺一点一点发展起来，什么问题都遇到过。”长三角碳纤维及复合材料技术创新中心热塑性复材首席科学家咸贵军认为，“现在我们到了厚积薄发的阶段。” 厚积薄发的另一面，是对下一个需求窗口的提前卡位。目前，中简科技正在扩产建设四期项目，除生产原有产品外，布局高模系列产品，对应商业航天和卫星领域的需求。谈及原因，李辉表示：“我们国家现在申请的卫星数量庞大，一旦可回收火箭发射成熟，卫星发射量将大幅增长。我们提前布局就是为了抓住这个机遇窗口。” 过去几十年，以日本东丽、美国赫氏等为代表的国际碳纤维行业巨头，掌握着行业最先进的制备工艺、高端市场。国际通用的以“T+数字”命名碳纤维分类的方式，即由日本东丽公司制定，T是拉伸强度（Tensile strength）的首字母，数字表示碳纤维的拉伸强度等级。 行业标准规范在一定程度上意味着话语权，尽管我国在碳纤维材料上已经实现高度国产化，但在高性能碳纤维产品的制造水平、产品稳定性、成本控制、产品谱系等方面仍与国际老牌厂商有一定差距，同时也存在技术验证、标准制定上的短板。 以国产民用飞机为例，与金属材料相比，使用碳纤维复合材料可使飞机减重20%-40%，同时降低40%左右飞行成本。在国产大飞机C919上，碳纤维复合材料应用于副翼、后机身等部位，应用率达到11.5%左右；新一代国产远程宽体客机 C929上，碳纤维复合材料的应用率大幅提升至50%以上，应用于前中后机身等部位。 尽管国产大飞机的碳纤维使用量提升，但受限于行业发展以及飞机适航等原因，我国商用飞机的碳纤维材料仍主要依赖进口。 “在商用航空高性能碳纤维材料领域，我国与国外的差距不在于材料和技术，而是布局晚，航空材料要进行大量验证、测试、表征、验证，评估其技术指标是否满足飞机应用需求，这些都需要大量的时间。”咸贵军在接受新京报贝壳财经记者采访时分析，由于过去商用客机的标准和规范都由国外制定，现在我国要从头开始探索建立自己的标准和规范。 2022年，长三角碳纤维及复合材料技术创新中心在常州新北区成立，这里是国内碳纤维产业最密集的区域之一，也是中简科技、新创碳谷、安泰复材等企业所在地。 “创新中心一手抓基础研究和创新技术研发，一手抓产业化落地。”咸贵军表示，创新中心的定位是让高校、研究院等研发机构的新技术产业化落地，解决产业发展中的实际问题。 为了“让碳纤维先进技术变成商品”，创新中心投资3亿元搭建起公共服务平台，让团队带着创新的技术能够“拎包入驻”，让技术尽快经过测试、中试等环节，落地成为产品和商品。 从具体实践来看，创新中心在产业端与中航工业、中国商飞、三峡、中石化等龙头企业合作，成立联合创新实验室或研发中心，解决我国碳纤维及复合材料应用方面的真实技术需求。同时，为国内碳纤维及复合材料大小企业提供测试表征与中试测试平台。 人才培养和高校成果转化方面，创新中心与哈尔滨工业大学、北京科技大学等多所高校建立合作，为在校学生、老师提供技术研发平台，让实验室的研究成果往产业化再走一步，让学生参与产业关键一线技术的研发。