导读：碳纤维是我国现阶段鼓励优先发展的高技术纤维。在当今世界高速工业化的大背景下，已广泛用于国防和民用等领域。

近日，坐落在西宁的碳纤维生产基地全面建成。这是全球海拔最高、单体最大的高性能碳纤维生产基地，为新时代西部大开发新征程书写下浓墨重彩的一笔。

总投资50亿元，预计年产2.5万吨，其中，一期1.1万吨项目于2021年9月实现建成即投产、投产即达标，二期1.4万吨项目于2021年10月启动建设。据了解，该项目刷新了国内万吨级碳纤维工程的建设纪录。

碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，是用腈纶和粘胶纤维等做原料，经高温碳化而成的国家战略型新材料。

碳纤维细如发丝，耐高温居化纤之首，具备优异力学性能和化学稳定性。比重不到钢的1/4，强度却是钢的7~9倍，且耐腐蚀能力超强，被称为“黑黄金”和“新材料之王” ！

（1）风电叶片：随着风力发电机的升级换代，发电机的额定功率越来越大，与其适应的风机叶片也逐渐变大，叶片轻量化是必然趋势。因此，当风力发电机功率超过3MW，叶片长度超过40米时，碳纤维是更为理想的叶片材料。

另外，碳纤维具备高比强度及高比模量的特殊性能，可以在保证叶片强度的同时降低重量，实现更大扫风面积和更小的机组负荷，提升机组的发电效率。

在今年4月底，我国自主研发出了全球规模最大最长的海上抗台风型叶片即将投产。该叶轮直径达到260米。搭载16兆瓦超大容量海上风电机组，每年可实现发电量6700万千万时，相当于8万个人一年的用电量，可减少二氧化碳排放6.5万吨。

（2）体育休闲：碳纤维复合材料力学性能优良，在体育领域应用较多，主要应用在自行车、钓鱼竿、球杆、球拍等，其中钓鱼竿占比最高，2021年钓鱼竿碳纤维需求约为 6,500吨。

广州赛奥预测 2025 年体育休闲碳纤维需求将达到 2.25 万吨，2022-2025 年 CAGR 为 5.2%。

（3）建筑：碳纤维是建筑物加固和抗震的理想材料，也应用在铁路公路、桥梁、隧道、烟囱、塔结构等的加固补强。

碳纤维制成的桁梁构架屋顶，比钢材轻50%左右，使施工效率和抗震性能得到了大幅度提高。并且，碳纤维做补强混凝土结构时，不需要加螺栓和铆钉固定，对原混凝土结构扰动较小，施工工艺简便，还极大延长了使用寿命。

去年年底，我国自主生产的48K大丝束碳纤维筋吊起了青岛海口路跨风河大桥。大桥总长377米，大桥副拱上的12根吊杆均为碳纤维吊杆。这些碳纤维吊杆可有效解决传统钢索自重大、耐久性差、使用寿命短于桥梁的问题，从而降低桥梁全生命周期的维护成本。

该桥建成后将成为我国首个应用大丝束碳纤维索锚体系的桥梁工程，为国产大丝束碳纤维在工程领域的应用积累了宝贵经验。

（4）汽车：在新能源汽车上，碳纤维增强型复材应用于电池外壳，相比传统的铝或钢制电池外壳轻 40%，具有高刚性，而且比铝的热导率低 200 倍。不仅如此，碳纤维还是汽车制造及内外装饰的常用材料，在刹车片、引擎、尾翼和传动轴中广泛应用，最大的特点是强度大、质量轻，质量仅为钢材的20%~30%，硬度为10倍以上。

不过，目前由于碳纤维成本过高，碳纤维增强复合材料在汽车中的应用仍然有限，仅在一些 F1 赛车、高级轿车、小批量车型上有所应用，不过相信随着时间的推移，碳纤维在汽车领域应用会越来越普及。

（5）航空航天：据悉，飞行器每减少 1 kg，能少用500千克燃料，携带的有效载荷就越多，也都意味着运载成本的降低，将带来 25 美元-30,000 美元的经济效益，尤其在飞行速率较大的飞行器中更为明显，因此采用先进轻量化材料碳纤维是目前最有效的降本增效方式之一，一般应用在飞行器的机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等位置～

而碳纤维的高强度不仅能抵抗强宇宙射线的冲击，也能较好避免太空中昼夜温差大引起的材料变形等问题，极恶劣的条件下，也能出色稳定地发挥作用。

（6）工业生产：目前碳纤维复合材料在各种工业机械部位获得了广泛的应用：

Ⅰ 滚刷及传动带：采用碳纤维复合材料加工的滚刷和传动带/齿轮带，可以承受更高载荷，并有效提高使用寿命；

Ⅱ 碳纤维增强漆：主要利用短切碳纤维对各类油漆进行增强，不但可以提升结构防火性能而且可以起到电子屏蔽的效果；

Ⅲ 碳纤维地板涂料：在涂料中加入短切碳纤维后，可以使地板具有优异的导电和导热性；

Ⅳ 机器人手臂：通过采用碳纤维制造后，可以显著降低结构重量，并有效提高转速和精度；

Ⅴ 履带式起重机：通过配置碳纤维增强夹杆，可以获得耐磨损、耐腐蚀、长度更长的悬臂组合，使得最终承重能力提高50%，而且拆卸组装更容易、更便捷。

新世纪以来，国家加大对碳纤维领域自主创新的支持力度，将碳纤维列为重点研发项目，最终实现了国产化。目前国内碳纤维龙头大规模扩产，将改变世界碳纤维产能格局，领跑行业。

关键词：碳纤维,产业链,智能制造