新产品打开新机遇丨比羽毛轻比钢铁硬 它从航天专属变身民品神器

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  有一种材料,比羽毛轻,却比钢铁硬,集密度低、强度高、耐腐蚀、耐高温等诸多优点于一身,素有“黑黄金”的美誉,这种材料就是碳纤维。眼下,它不仅被用来造火箭、飞机、列车、桥梁,我们骑的自行车、穿的跑鞋、用的球拍、戴的眼镜,越来越多的生活用品当中也有了它的身影。从“高端装备”到“大众消费”,碳纤维给我们的生活带来了哪些改变?XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  总台记者 李栋:这两款自行车,造型基本相同,但因为材质差异,重量大不一样。这一款国产碳纤维自行车,它的车架部分重量仅仅不到700克,非常轻盈。而另一款自行车,它的车架是由铝合金材质构成,相对于700克而言,它的重量重了接近3倍。更加轻盈的碳纤维自行车也带来了更好的骑行运动体验。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  在以前,一辆碳纤维自行车动辄几万元起步,有的甚至高达十几万元,让不少人“望而却步”。而现在,记者注意到,市面上推出了越来越多的千元级车型,吸引了许多消费者前来选购。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  碳纤维材料助力体育运动装备新升级XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  碳纤维自行车,不仅能满足奥运会等专业赛事的要求,随着价格不断降低,也让越来越多普通消费者享受到骑行性能的提升。它是如何做到物美价廉的?还可以用在哪些体育装备上呢?XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  记者来到智能碳纤维自行车生产车间时,工人们正在组装线和涂装线加紧赶制订单。工作人员告诉记者,通过自主创新和技术攻关,企业不仅掌握了从原丝碳化到预浸料生产等先进的碳纤维工艺,还把碳纤维复合材料的冲击强度提升了30%。随着工艺的改进,产能也在持续扩大,形成了国产品牌的成本优势。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  不只是自行车,碳纤维材料还可以用来建设智能健身驿站,集成体质检测、力量训练等功能,指导市民科学健身。有了碳纤维材料的加持,设备不怕“风吹日晒”,耐候性提升至10年以上。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  科技突破 碳纤维材料“飞入寻常百姓家”XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  碳纤维虽然性能优异,但是成本高昂,这一度让它与普通百姓的生活遥不可及。但如今,碳纤维已经从“按公斤卖”变为“按吨销售”,这又是如何做到的?XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  在中石化上海石化工厂内,碳纤维生产线正在高效运转。这里不仅是国内少数具备完整碳纤维生产能力的企业之一,更是率先实现了从原丝到碳纤维全流程国产化的生产基地。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  碳纤维的生产始于原丝,原丝的成本占总成本的四到五成。作为碳纤维的“起点”,原丝的质量直接影响最终产品的性能。然而,长期以来,高端原丝的核心技术被国外垄断,导致国内碳纤维产业受制于人。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  原丝需经过预氧化、碳化等复杂工序才能变为碳纤维,这一过程能耗极高。为节能降本,团队自主研发出国内首套大丝束氧化、碳化设备,创新性地实现了能源循环利用。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  通过规模化生产、智能化操作以及热能回收利用等措施,成功将碳化过程中的电耗降低了25%左右,推动碳纤维从“按公斤卖”到“按吨销”的转变。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  在生产线上完成的碳纤维产品,还需经过严格的性能测试。在实验室,记者见到了刚刚生产出来的碳纤维,正在进行强度测试。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  中国石化上海石化质量管理中心分析五车间副主任 林婷:刚刚我们做的是测试碳纤维强度性能的一个试验,目前我们碳纤维强度能达到40S的标准,就相当于这一根的样条,它的强度的值相当于我们家用2台汽车的牵引力总和。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  技术突破,让曾经每吨20万元左右的T300级碳纤维,如今价格仅6万元左右,降幅达70%。产能释放与规模化效应,让碳纤维从航天材料等高端领域“飞入”民用领域。用得起、用得上碳纤维的行业越来越多。数据显示,2024年,我国碳纤维市场规模约171.4亿元,产量同比增长8.16%,出口同比增幅达119.9%,在全球市场的竞争力显著提升。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  应用不断拓展 碳纤维材料带来更多新机遇XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  曾经的“航天专属”,现在变成了“民品神器”,碳纤维材料应用场景不断拓展,也给更多行业带来了新机遇。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  如今的碳纤维材料,已经应用在20多个行业和领域。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  在建筑领域,老房子贴层碳纤维布就可以加固,甚至提升建筑抗震等级。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  一根碳纤维鱼竿,可以拉动近3吨重的小型汽车,强度是普通鱼竿的一倍,重量减轻了一半。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  一台电动垂直升降飞行器,机身材料超70%用的是碳纤维复合材料,航程可以增加15%到20%。预计到2030年,电动垂直起降飞行器领域对碳纤维的需求将增至1.17万吨,形成超百亿级的新兴市场。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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  新材料带来大机遇。十年前,高端碳纤维90%依赖进口,如今国产化率已突破76%。越来越完备的产业链和技术支撑,不断拓宽关于“碳纤维”的想象力。XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

  (总台央视记者 朱江 王世玉 张丛婧 盛瑾瑜 李栋)XsJ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

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