眾所周知，中國將於2022年建成的天宮空間站，在尺寸上比現有國際空間站小了一號，之所以會出現這種情況，並非是中國造不出更大的太空艙，而是出於成本考量。

因為這玩意成本實在是太高了，每年中國都要在航天領域砸進去至少60億美元，預估每一枚“長征”火箭僅製造成本少說也在6000萬美元以上，上限則可能高達將近2億美元左右，而貴就貴在一種叫做碳纖維的材料上面。

碳纖維是一種十分神奇的新興材料，它的重量輕過鋁，卻擁有著比鋼鐵更為堅固的強度，而且還具備耐高溫，耐腐蝕，抗衝擊，抗疲勞等優良特質，可以廣泛應用於航空航天，建築構築，汽車工業等製造業領域。

碳纖維，顧名思義，就是用碳原子絲“編織”而成的材料，從微觀來看，成千上萬根碳原子絲就像麻繩一般絞纏成一條條絲束，24000根碳原子絲以上為大絲束，以下則為小絲束，一般來說，越小也就製造意味難度越高，應用的領域也就越尖端。

此前，作為一種國家戰略層級的材料，中國雖然也能早出來，但高品質的小絲束碳纖維一直被日本東麗，東邦以及三菱等三家日本企業壟斷著市場的絕大多數份額，並藉此機會向中國高價出售，而用於航天工業的更高階的高模M系列小絲束碳纖維技術以及產品則更是被嚴格禁止進入中國。

還是那句話，感謝外國封鎖，讓我們不再受制於人，最近，國內碳纖維領域傳來了好訊息，精功集團有限公司研製的有效幅寬1米碳纖維微波石墨化生產線取得了重大突破，可以將常規碳絲微波石墨化處理，從而提高百分之十五的模量以及強度，最終產出T800以上品質的產品。

該生產線還能夠提供中強高模，高強中模，以及高強高模等不同等級規格的碳纖維產品，應用領域十分廣泛，比如航天事業以及國防工業，除了運載火箭以外，“東風”洲際彈道導彈的核心殼體材料便是由高效能小絲束碳纖維所製成。

碳纖維還有望應用於坦克裝甲當中，當然不能直接把碳纖維打造成裝甲，因為碳雖然可以和鋼鐵一樣堅固，但是卻不具備金屬韌性，也就是說一點點破洞可能會導致整個塊裝甲的瓦解，可如果把它向貧鈾裝甲一樣當做鋼鐵裝甲裡面的填充劑，就可以達到硬度和韌性的共存了。

飛機同理，但是飛機由於對武器防禦並沒有太高要求，因而碳纖維那又輕又堅固，耐腐蝕性的特性可以說簡直就是為飛機外殼量身打造的，更輕的重量可以提高飛機的機動性，並降低噪音，還能節省燃油，可謂百利而無一害，當然，這都是普通碳纖維的應用領域。

精功集團有限公司這次的研發成果，主要關鍵在於微波高溫石墨化技術，這項技術可以從低檔次碳纖維中生產出大絲束，中高模量的碳纖維，減少七成能耗，直接降低三成成本，並即將應用到運載能力超過二十噸的“快舟”二十一號火箭的碳纖維發射筒體上面。

雖然我們尚未掌握更高階的高模M系列小絲束碳纖維技術，但是在千噸級別大絲束碳纖維專案，也就是航天火箭殼體這種專案當中，仍將在很大程度之上降低火箭的製造成本，憑藉這項技術，中國航空事業將會減少一個障礙，為未來奪得先機。

但是我們依舊得保持清醒，技術難度相對較低的大絲束碳纖維技術雖然已經被中國成功突破，可目前仍然處在試生產的階段，日本等該領域的老牌強國為了遏制我們的發展，正在大幅度降低碳纖維的報價，所以即使是大絲束碳纖維，情勢依舊不容樂觀。

碳纖維是國民經濟和國防工業發展所必須的戰略物資，國外對中國實行嚴格的技術封鎖。碳纖維是一種主要由90%以上碳元素組成的高效能新型纖維材料，具有耐高溫、耐磨擦、耐腐蝕、導電導熱、比重小、重量輕、強度高和柔軟可加工等其他材料不可替代的優良效能。碳纖維除了應用於風力發電、體育休閒、交通運輸、汽車工業、能源、化工、建築等民用領域外，也廣泛應用於各個國防工業領域，是軍用飛機、火箭、導彈、衛星、艦船等先進武器裝備不可缺少的戰略性材料。由於高效能碳纖維材料在國民經濟和國防工業領域的重要作用，日本、美國等發達國家對中國實行嚴格的封鎖，嚴格限制高階產品、核心技術和關鍵裝置進入中國，以制約中國高階製造和國防工業的發展。

按照不同的角度，碳纖維材料有多種不同的分類方法：（1）根據原絲原料種類的不同，碳纖維有聚丙烯腈（PAN）基、粘膠基、瀝青基三種類型，（2）根據規格的不同，碳纖維可分為小絲束碳纖維和大絲束碳纖維兩種型別，（3）根據力學效能的不同，可分為通用型碳纖維和高效能型碳纖維，高能型碳纖維可根據抗拉強度和彈性模量的不同分為高強型、高模型、高強中模型等不同型別。（4）根據纖維碳化程度的不同，碳纖維可分為石墨化碳纖維、碳纖維和預氧化碳纖維幾種型別。

將各類原絲製成碳纖維材料後，在經過進一步的加工獲得碳纖維織物或預浸料，作為生產碳纖維複合材料的中間產品。中間產品作為增強纖維與樹脂、陶瓷等基體材料融合形成碳纖維複合材料，最終透過纏繞、拉擠、模壓、真空熱壓罐、注塑等成型工藝，製成滿足不同應用領域需要的最終複合材料產品。碳纖維複合材料屬於技術密集型產品，生產過程對工藝和裝備的要求極高，在從原絲-碳纖維-中間產品-複合材料的各個環節中，每經過一個環節產品的價值量都會成倍的增長。

碳纖維生產工藝流程長，技術關鍵點多，具有較高的技術壁壘。以聚丙烯腈基碳纖維生產過程為例，其生產過程可劃分為原絲生產和原絲碳化兩個階段：原絲生產過程包括聚合、脫泡、計量、噴絲、牽引、水洗、上油、烘乾收絲等工序；製備好的原絲由牽伸機器依次傳送到預氧化爐，經過預氧化爐群的烤化後形成氧化纖維即預氧絲，預氧絲經過中溫、高溫碳化爐後形成碳纖維，經過最終的表面處理上漿、乾燥等工藝得到碳纖維成品，其中拉絲、牽伸、穩定、碳化和石墨化是碳纖維生產的關鍵環節。

受制於發達國家裝備、技術與產品的長期封鎖，國內高效能碳纖維長期無法滿足下游市場需求。為打破國外的技術壟斷、突破高效能碳纖維產業化的技術瓶頸，國家出臺了一系列產業發展政策，為碳纖維產業提供了良好的發展氛圍。國務院、工信部、科技部等部分先後出臺多項碳纖維產業相關政策，明確高效能碳纖維行業發展重點和發展目標。此外，科技部、財政部等部位透過“973計劃”、“863計劃”、科技支撐計劃、國家重點研發計劃、國家高技術產業化示範工程等科技計劃，支撐高效能碳纖維相關的基礎研究、產業化及工程應用。

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