《三體》“飛刃”破壁：華陽、中復神鷹等的遠征

《三國演義》中，趙云手持曹操那把“削鐵如泥”的青釭寶劍，在長坂坡七進七出如履平地，救下阿斗的橋段至今讀來仍覺蕩氣回腸；看過《三體》的朋友，想必也對其中切割巨輪如裁紙般的“飛刃”留下了深刻印象。

雖然一個是民間演義，一個是科幻小說，但也從側面反映出：材料在產品性能中具有決定性地位。它不僅決定了產品的優劣，甚至關乎使用者的身家性命。

這不是危言聳聽：1912年北大西洋的寒夜中，“泰坦尼克”號與冰山那致命一吻的背后，正是因為當年船用鋼材在低溫下的“冷脆性”，讓一場普通的碰撞演變為千余生命的悲歌。事實上，材料的突破不僅體現在硬度或強度上，更在于其綜合性能的極限跨越。而這，正是現代材料科學（如碳纖維技術）所致力攻克的核心。

近日，中國科學院相關研究所聯合企業歷經多年努力，將“飛刃”變成了現實。這不僅打破了國外的技術封鎖，也為我國商業航天等領域的未來提供了堅實的材料支撐。

現實版“飛刃”，

怎樣煉成？

據央視財經最近等報道，中國科學院山西煤化所磨劍數十年，與有關公司聯合打造出國產T1000級高性能碳纖維，正是現實中應用性能最接近“飛刃”的超強材料。而合作的上市公司，則是山西本地的一家老牌煤化工企業——華陽股份！

消息一出，上周五（1月16日），公司的股價開盤沖高，此后有所回落，午后強力拉升，收盤上漲6.49%，總市值逼近320億元。而類似碳纖維業務的企業（例如中復神鷹、光威復材等）午后同樣強力拉升！

在此不妨先做一些科普：碳纖維被稱為材料界的“黑色黃金”。它比同樣粗細的鋼鐵強好幾倍，一根鉛筆芯粗細的碳纖維，能輕松吊起一輛小汽車，而它的重量卻只有鋼鐵的1/4左右，因而在一系列尖端領域有著重要應用。

就以現在的“當紅炸子雞”商業航天為例，核心是追求可靠前提下的極致性價比。發射成本常按“每公斤重量”計算，火箭自身結構每減重一公斤，就能多搭載一公斤的“付費乘客”（衛星），可見材料的重要性！

“微光啟航”公司旗下的“微光一號”，正是利用碳纖維的輕薄，實現了箭體90%結構的碳纖維化，較傳統金屬材料減重25%-30%，此項技術為火箭帶來10%的運力提升和25%的經濟效益提升。標志著中國商業航天正式邁入“材料與動力雙驅動”的2.0時代。

碳纖維的性能，可以從T（強度）和M（模量）兩個角度來衡量：“T”后面的數字越大，抗拉的能力越強，有T300、T800、T1000等；“M”后面的數字越大，抗變形的能力越強，有M40、M55J、M60J等，數字越大，加工的難度也越大。

以這次國產化的 T1000為例：每一股有12000根單絲，單絲直徑不到頭發絲的十分之一；卻強到逆天，這樣1米長的碳纖維只有0.5克重，抗拉強度超6600兆帕，能拉動約200公斤的重物也不會斷，相當于3個成年人的重量，是鋼材料的7到8倍。這種性能讓工程師敢于用更輕的材料去挑戰極端環境，是實現火箭可回收復用、衛星小型化等技術路徑的基礎。

“黑色黃金”可不是說說玩的：性能強出天際的同時，T1000的加工難度，比普通碳纖維高了好幾個數量級，用“分子上繡花”形容一點也不過分，因此在很長的一段時間，其加工技術一直被少數國家壟斷！

據中國科學報，負責該項目的中科院山西煤化所研究員張壽春表示，2005年前后，他曾去國外參加一個展會，當時日本碳纖維公司的展臺上，擺滿了各類碳纖維產品。張壽春想湊上前去看一看，參展方一看他們戴著中國的胸牌，立刻阻止了他們。

也正是從那年春天起，該所臨危受命，承擔國家急需的宇航級T300碳纖維生產任務。此后，隨著我國高性能碳纖維技術獲得突破，T300、T700、T800等碳纖維逐漸實現量產，直到2016年開始研制T1000，終于修成正果。

為什么T1000加工起來這么難？其核心難度在于要在納米尺度上實現近乎無缺陷的完美結構，并將這一極致要求在數百道精密工序中穩定、批量地實現。具體體現在三個幾乎苛刻的層面：

首先在于制造“完美晶體”的難度：要求將數以億計的分子鏈，像排列鉆石的晶格一樣，梳理成高度定向、緊密規整、缺陷極少的微觀結構。任何微小瑕疵都會在受力時成為斷裂起點，導致強度暴跌。由此對生產環境有著極為“變態”的要求，甚至不亞于芯片晶圓廠，稍有不慎，整批產品報廢！

制造工藝是極限精密的系統工程。整個過程涉及上千個參數（溫度、張力、速度等）的毫厘級精準控制。必須使用更先進的“干噴濕紡”等尖端工藝，其核心設備（如噴絲板）的制造精度本身就是極高壁壘。工欲善其事必先利其器！

量產更是一道跨越實驗室與工廠的鴻溝。在實驗室做出幾米樣品和工廠連續生產性能一致的幾千上萬米產品，是兩回事。保證每一批、每一米都達到頂尖性能的穩定性，是技術和工程管理上的終極挑戰，需要長期的工業數據積累和體系磨合。

由此可見，T1000的突破不僅僅是配方，更是對一個國家高端精密制造與系統工程能力的終極認證。現實版的“飛刃”，終歸要靠高科技實現，下一步的目標，將是更加抗拉的T1200，T1500！

高端碳纖維，

全面開花

正如本文開頭所言，雖然“飛刃”——T1000的主導設計方是中科院 煤化所，但是將它從實驗室搬進生產車間的，卻是上市公司華陽股份。而該公司，在碳纖維領域同樣有著深厚累積，方可當此大任！

中科院煤化所主導的是“技術突破與實驗室驗證”，自2016年起，歷時8年攻克第二代“干噴濕紡”工藝，解決了“強而不韌”等核心問題。同時提供技術方案：負責從原料配方到核心工藝的全套實驗室技術。

華陽股份主導的則是工程放大、穩定量產與市場開拓。具體來說，其通過旗下山西華陽碳材科技有限公司，與煤化所共建千噸級（一期200噸/年）示范產業線。

技術有了，下一步就是攻克量產穩定性難題：據科技日報，在2025年9月的調試關鍵期，團隊在極端環境下排查所有設備，最終定位并解決了一個流量控制閥選型不當導致的穩定性波動，體現了其工程實施與精細管理能力。

同時推動商業化：集團高層明確提出，要將“材料優勢”轉化為“市場優勢”，重點布局航空航天、低空經濟等領域，要以市場需求為導向，強化與上下游協同，這正是將技術成果轉化為經濟價值的關鍵一步。

母公司華陽股份，是山西省屬大型國企“華陽集團”旗下的核心上市平臺。其承擔T1000碳纖維產業化這樣的國家戰略性任務，正是其作為國企的責任與實力體現。

碳纖維的“高峰”不止T1000一座。本文前面提到，碳纖維的指標可以從T和M兩個維度分析，M級碳纖維是碳纖維原絲經過預氧化、碳化后，再進一步進行石墨化處理制得。因其含碳量更高（>99%），拉伸模量可達300-600GPa。例如，M55J級碳纖維模量通常約為550GPa。

相關資料顯示，M級碳纖維密度稍高于T級碳纖維，具備高比模量、耐高低溫、尺寸穩定性高等特點，非常適配太空環境。根據預測，2030年，我國商業航天用M級碳纖維市場規模約110億元，2025-2030年CAGR為77.5%。到2035年，M級碳纖維市場規模有望達356億元。

受到技術壁壘影響，M55J 級碳纖維幾乎被日本東麗壟斷，其價格高達1.5-1.8 萬元/kg，是目前主流碳纖維均價的百倍以上。且在較長一段時間內，我國M級碳纖維仍將維持“低產能、高溢價”的供需格局。

就在1月7日， 中復神鷹在互動平臺表示，公司創新性的采用干噴濕紡技術，制備了超高模量M55J級碳纖維產品，可滿足無人機、衛星等對輕量化與尺寸穩定性有嚴苛要求的高端領域應用。公司已完成該產品的規模化制備技術及多批次穩定量產，產品已通過初步性能評估，正在衛星結構件領域應用驗證。在打破壟斷方面，中復神鷹無疑帶了個好頭。

至于T系列碳纖維，中復神鷹同樣具有很強的技術優勢：據中國紡織整理，其已經成功研制出干噴濕紡T1100級超高強碳纖維，拉伸強度達7000MPa，拉伸模量達324GPa，實現兩百噸級工程化量產。

和中復神鷹類似，光威復材在M級碳纖維領域精準卡位衛星輕量化賽道，現已在商業航天領域占據了重要位置。公司早已官宣，是目前我國航天衛星用高強高模碳纖維的核心供應商。

2025年12月15日，該公司在互動平臺中的回答也明確，公司具備為商業航天提供全系列碳纖維材料及配套服務的能力，產品覆蓋火箭低軌衛星等應用場景，其MU系列碳纖維已批量用于衛星平臺。

尾聲

從《三體》幻想到實驗室攻堅，從“分子繡花”到產線量產，國產碳纖維的突圍之路，正是一部以創新意志對抗技術封鎖的微觀史詩。當“飛刃”成真，它承載的已不僅是衛星火箭的減重使命，更是中國高端制造體系挺進無人區的宣言。

材料革命，無聲卻磅礴，它重塑著工業的骨骼，也定義著我們邁向星辰大海的步履輕重。

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