据国内媒体披露，我国最大的碳纤维生产和销售企业——中复神鹰碳纤维有限责任公司（以下简称中复神鹰）正式推出M40级碳纤维产品SYM40-12K，该产品具有中强高模等特点， 拉升强度为4500兆帕，弹性模量达到380吉帕（ 1吉帕=1000兆帕），已经达到日本东丽公司研制的M40高模型碳纤维的水平。经过一年的刻苦攻关，目前已成功实现百吨级工业化生产，打破了外国公司的垄断和封锁，满足了我国航天和航空工业的急需。本文根据国内外公开资料对其研制背景做一简单分析。碳纤维是先进复合材料最重要、应用最多的一种增强纤维，具有高比强度、高导热、高导电、低热膨胀系数等优点，随着航空航天飞行器的不断发展，对碳纤维性能的要求也不断提高。

　　但是航空工业和航天工业对碳纤维复合材料性能要求的侧重点却并不相同。航空工业重点考核碳纤维的拉伸强度和断裂伸长率，以日本东丽公司开发的T800S碳纤维为例，其抗拉强度达5880兆帕，断裂伸长率为2.0%。也就是说T800S碳纤维应用在飞机机翼上后，机翼可以承受很大的力甚至发生弯曲也不会折断。抗拉强度越高，碳纤维抗断裂、折断的能力越强。而航天工业考核的重点是碳纤维的弹性模量，即所谓的刚度，要求碳纤维受力后变形越小越好，最好完全不产生什么变形。航天产品在满足强度的条件下刚度要求越高越好。由于外太空环境极其恶劣，温差变化可达数百度，对外形精度有很大影响。而进入外太空轨道后一旦卫星外形发生形变，达不到所需的设计精度，很可能就无法完成其执行的重要任务。

　　而太空中对航天器故障进行维修是极其困难的，投资数亿甚至数十亿的航天产品在太空中很有可能会成为一个“废物”，或性能大打折扣，对国家和研制使用者造成重大损失。中复神鹰是目前国内规模最大的T300、T700、T800碳纤维生产和销售企业，也是国内唯一一家T800级碳纤维向市场供货的企业，国内碳纤维的市场占有率高达70%以上。碳纤维原丝产能达12000吨，碳纤维产能约5000吨，是国内第一家实现千吨级碳纤维产业化生产的企业。2017年9月，中复神鹰千吨级T800碳纤维新线正式投产；2018年，我国T1000级碳纤维工程化取得突破性进展，完全自主研发的百吨级T1000碳纤维生产线实现投产且平稳运行。

　　中复神鹰等单位合作完成的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科学技术进步一等奖，目前国际上仅有两家公司掌握。由于日本的碳纤维生产企业已经有数十年的生产研发经验，当我国的碳纤维技术一旦突破后，其立刻进行大幅降价来维护其中国市场份额。例如T800碳纤维2018年国内报价仅为200元左右/公斤，T300碳纤维更是已经降到了100多元/公斤，国内最大的碳纤维生产企业中复神鹰2016年全年也仅有几十万元的盈余。由于高模型碳纤维研制生产难度较高，国内很少有公司能够大批生产，因此日本公司目前仍然维持着较高的出口价格。M40J碳纤维2018年国内报价达1800至2000元/公斤，是T800碳纤维的9到10倍。而且更高等级的M65，M70碳纤维严禁向中国出口。另据新闻报道，中科院宁波材料所已研制出M55，M60高模型碳纤维，但未披露其生产规模。

　　中复神鹰批产的高模型碳纤维虽然仅为M40J级别，但却是国内首条公开报道的百吨级高模型碳纤维生产线，满产时产值可达2亿元，利润可达数千万元。高模型碳纤维因其高模量、低热膨胀系数的特点，具有高刚度、高结构尺寸稳定性的优势，是航天器结构复合材料理想的增强体。目前在西方发达国家的卫星外壳，天线，筒体，电池阵，光学镜片中，已广泛使用高模型碳纤维复合材料，并取得了良好的效果，在卫星，航天器结构上发挥着不可替代的作用。例如美国研制的X-37B空天飞机的机身采用了高模型碳纤维/耐高温聚酰亚胺蜂窝夹芯复合材料结构，使机身结构更轻、耐温更高，并有效降低结构和热防护系统的质量，增加空天飞机的有效载重量。高模型碳纤维作为一种重要的战略物资，关系到我国的国防安全和大国地位，该百吨级生产线的正式投产将大幅提高我国航天工业的国防现代化水平。（作者署名：未来巡航者）

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