在山西大同一条智能化的生产线上，一根直径仅头发丝十分之一的黑色丝线，正源源不断地从几千个微孔的喷丝板中挤出，标志着中国在高性能材料领域实现了一次历史性的跨越。
01
“黑色黄金”破茧
碳纤维，被誉为“新材料之王”，曾长期被国外垄断。它比钢强五到七倍，却轻如铝，是航空航天、国防军工等尖端领域的“黑色黄金”。
由于技术封锁，我国高端碳纤维长期依赖进口，屡屡面临“断粮”危机。
2025年年底，一条位于山西大同的T1000级碳纤维示范产业线正式投产。这条由中国科学院山西煤炭化学研究所（以下简称“山西煤化所”）与山西华阳碳材科技有限公司共建的生产线，不仅产出合格产品，更实现了从原料到装备的全流程自主可控。
这抹亮丽的黑色背后，是一场从“无米下炊”到“高端迭代”的持久材料创新攻坚，更是一条从实验室迈向广阔天地的独特产业化路径。
02
一场持续二十年的材料长征
本世纪初，我国高端装备领域曾一度面临碳纤维“断粮”的严峻困境。由于日本、美国等国的严密技术封锁和产品禁运，许多国家重要尖端装备陷入“无米下炊”的境地。
碳纤维，这种含碳量超过90%、强度是钢的5至7倍、重量却比铝还轻的战略材料，素有“黑色黄金”之称，是航空航天、国防军工等领域不可或缺的基石。2005年前后，国外参展商甚至一看到中国科研人员的胸牌便立刻阻止其接近碳纤维展台，这种“连看都不让看”的屈辱，深深刺痛了国内科研人员。
在师昌绪等院士的呼吁下，国产碳纤维攻关紧急启动。山西煤化所临危受命，承担了国家急需的宇航级T300碳纤维量产任务。面对日本东丽公司用15年走完的路，中国团队被要求用3年时间完成从实验室到量产的全过程。
没有经验可循，团队选择了不同于国外主流“连续聚合法”的“间歇聚合法”路线，像走台阶一样，一步一个脚印地摸索。团队成员支起行军床，每天记录上百组数据，手指被化学药剂泡到脱皮，终于在2008年6月30日的最后期限前，成功卷出第一卷稳定量产的T300宇航级碳纤维，使我国成为继日、美之后第三个掌握该技术的国家。
这实现了从“无”到“有”的突破，但所有人都明白，这只是漫长征程的开始。
此后，国产碳纤维开启了艰难的爬坡之路：T700、T800级碳纤维相继实现突破和量产。然而，碳纤维领域真正的“珠峰”——T1000及其以上级别的高性能碳纤维，因其极高的技术壁垒，仍然是国外封锁最严密的核心。这座“山峰”能否攻克，关系到国之重器的升级换代。
03
第二代干喷湿纺工艺的“八年征途”
攀登T1000这座技术高峰，意味着必须换一条更陡峭的路径。2016年，在完成湿法工艺T800级碳纤维研制后，张寿春团队毅然转向当时更前沿、难度也更大的第二代干喷湿纺技术。
这项技术的本质，是通过精密控制，将碳纤维内部原本杂乱的多层微观结构，梳理成整齐有序的单层形态，从而从根本上提升其强度和稳定性。
为攻克这项技术，团队投入了长达八年的“自主探索”。张寿春用山西特色面食“饸饹面”来比喻这个过程：原料纯化聚合相当于“和面”，喷丝固化好比“压面”。
但“压”出性能均匀、直径仅5-6微米的超细丝，需要的是极端精密的工艺控制。T1000级的工艺控制点比T800级更多，精度要求更严格，任何微小的波动都可能导致整批产品不合格。
2025年，团队建成首条T1000级碳纤维国产化示范线并成功投产。他们生产的T1000级碳纤维，抗拉强度突破6600兆帕，这意味着一根一米长、重量仅0.5克的碳纤维，就能轻松承受200多公斤的拉力，相当于三个成年人的体重。
实验室的成功，只是万里长征的第一步。从中试装置放大到规模化生产线，被称为“死亡之谷”，无数科技成果在此折戟。
2025年9月，示范线产出合格产品，但稳定性却出现波动。为了揪出根源，团队经历了“冰火两重天”的一个月。聚合车间闷热难当，体感温度逼近50摄氏度；而纺丝车间则需要低温环境，异常寒冷。
团队成员每天在两个车间穿梭十几趟，汗流浃背地检查每一个阀门与仪表。最终，问题被锁定在一个选型不当的流量控制阀上，它导致了局部工艺环境的细微不稳定。
更换部件后，稳定性难题迎刃而解。2025年11月中旬，当连续十多个批次的性能检测报告均显示完美达标时，整个团队倍感欣慰与激动。
这条生产线关键装备已全部国产化，采用自主研发的干喷湿纺技术路线，突破了大容量原液高效聚合、多纺位原丝织态控制等核心工艺。
04
破局之钥
全产业链自主可控
国产T1000级碳纤维的规模化量产，其意义远不止于打破一项产品封锁。它标志着中国在高端碳纤维制备领域实现了全流程的自主可控，解决了又一个“卡脖子”问题。
从国家战略安全角度看，它为我国航空航天、新能源、低空经济等领域提供了自主可控的材料基石，保障了国家战略物资的安全。
在产业经济层面，它将引发下游应用领域的连锁反应。在新能源领域，可用于制造更轻、更强的风力发电机叶片；在医疗领域，碳纤维制成的接骨板和牙根，生物相容性更好，且不会干扰X光影像。
在更广阔的民用市场，从高性能自行车、钓竿到高端汽车轻量化部件，国产T1000级碳纤维将逐步实现进口替代，降低下游产业成本，提升整体竞争力。
05
点评
从“并跑”到“领跑”的新征程
实现T1000级碳纤维的稳定量产，只是这场“材料长征”的上半场。张寿春团队的目光，已经投向了更高强度的T1200、T1500级碳纤维。
下一步的挑战，在于如何实现规模化、低成本的生产，使这种“黑色黄金”能够广泛应用于国家重大工程与战略性产业，并最终惠及民生。
这不仅需要持续的技术研发，还需要构建完整的产业生态，推动下游应用开发，形成“研发-生产-应用”的良性循环。
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