广州赛奥碳纤维技术股份有限公司是一家人事碳纤维生产装备制造、复合材料研发生产及复合材料装备制造的高新技术企业，拥有一系列自主知识产权的产品。助力上海石化解决困扰我国新材料领域多年的“卡脖子”问题，赛奥碳纤维深耕行业二十余年。

从实验室到规模量产，碳纤维的去“奢侈化”之路

碳纤维的起源可追溯到19世纪60年代，但由于早期的碳纤维原料源于天然纤维，几乎没有结构强力，在使用中很容易碎裂和折断。直至上世纪50年代中期，人造纤维、化学纤维的出现，才使得碳纤维的性能得以优化，1942年杜邦公司发明丙烯腈（PAN）纤维技术，碳纤维性能得到进一步提高。

近年来，伴随碳纤维制造工艺的日渐成熟，使用场景的边界不断得到突破。从风电行业中的风电叶片到氢能行业中的储氢瓶，再到用于单晶硅炉内的碳毡功能材料、保温桶、护盘等关键部件，规模生产也使得其制造成本持续降低。

事实上，早在2000年我国便开始大力发展碳纤维产业，并将其列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。为进一步摆脱核心技术受制于人的局面，在“十四五”规划和2035远景目标纲要中，我国更是将碳纤维复合材料领域开展协同应用试点示范和加强碳纤维及其复合材料的研发应用列入其中。加之在“双碳”政策的推动下，多地陆续以碳纤维为中心开展产业布局，碳纤维行业也加速迈入“中国制造”的新阶段。

从产业主要分布地来看，主要集中在东南和华南等地，从企业数量来看，截至2022年10月，山东省以1084家碳纤维企业居我国前列。作为我国制造业大省，近年来，山东结合省内多地的产业特征，以先进复合材料为保障和基础，推动碳纤维及复合材料高质量快速发展。其中，威海、济南及德州等地成为省内碳纤维产业的布局重点，各地也在不断释放政策红利的同时，打造碳纤维产业集群与特色产业创新基地，推进当地新旧动能转换，加速助力碳纤维及复合材料产业发展高地的崛起。

大丝束碳纤维材料破炉而出时一身黑亮，它以不到钢材料1/4的比重，达到了钢材料7至9倍的强度，且具有耐腐蚀特性，被称为“新材料之王”，也被称为“黑黄金”。

根据赛奥碳纤维《2016—2021全球碳纤维复合材料市场报告》，我国碳纤维需求量从2016年的1.96万吨增至2021年的6.24万吨，年均复合增长率为26.06%，2021年同比增速达27.69%，预计2025年国内需求量为15.93万吨。

一度受制于外国的大丝束碳纤维，去年在中国石化上海石化成功规模化生产。支撑其量产的整线装备，由广州赛奥碳纤维技术股份有限公司（下称“赛奥碳纤维”）提供。这是我国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程的第一套国产线。

“要做芯片首先要有光刻机。碳纤维领域亦然，没有核心装备，同样谈不上生产碳纤维。”赛奥碳纤维董事长乔荫春介绍，企业历经17年发展，从局部的技术改造、装备提供，逐步为世界500强打造整线装备。

炉子不简单，让国民用得起“黑黄金”

2022北京冬奥会的赛道上，搭载运动员的全碳纤维雪橇车，由赛奥碳纤维参与研制。碳纤维材料不仅具有耐高低温的性能，其轻质高强的特点还可以减轻雪车重量，并保护运动员不会在撞车事故中受伤。

“低调奢华”的碳纤维材料，正在走向千家万户。风电装备、储气气瓶、运动器材、飞机机身等，都跟碳纤维密切关联。然而，作为一种新材料，碳纤维的价格目前较为昂贵，很多领域中只供高端应用。

攻克碳纤维材料的“降成本”问题，对于新兴产业的发展至关重要。“我们作为新材料的装备制造方，就承担了这种职责：优化工艺生产碳纤维，让更多领域用得起‘黑黄金’。”乔荫春说。

上海石化投产的48K大丝束碳纤维工程国产线，是我国碳纤维生产成功走向规模化和关键装备国产化的重要倚赖。业内通常将每束碳纤维根数大于4.8万根（简称“48K”）的称为大丝束碳纤维。该条产线全部建成投产后，预计可达1.2万吨/年大丝束碳纤维产能。

生产48K大丝束碳纤维需要特殊的工艺。而创新工艺的前提是需要创新设备，其间就要用到多项新技术。作为产线承制方，赛奥碳纤维在多个方面创新突破，让氧化炉、碳化炉等基本工具变得“不简单”。

例如，氧化炉是原丝化学反应的反应器，独特的中央到两端的吹风方式是流场均匀的必备条件，赛奥碳纤维借助计算机流体仿真技术，对装备的风速进行了一遍遍的精细调整和测量。大丝束预氧丝的连接，是产线连续运行的必要条件，赛奥碳纤维将纤维头尾之间连接，连接力达到纤维工艺张力的80%，保证了纤维连接部位能够安全可靠地通过氧化炉、碳化炉。此外，低温碳化炉可在最高1000℃的情况下，拥有10年使用寿命。

深耕二十余年：核心“知产”赋能办大事

助力上海石化解决困扰我国新材料领域多年的“卡脖子”问题，赛奥碳纤维深耕行业二十余年。

“初入这个领域时，我们也是两眼一抹黑。这些年，我们不断和碳纤维企业合作，从局部技改到装备提供，一点点做起来。”乔荫春回忆道，“我们从小项目起步做材料装备的服务，一方面积累了经验，另一方面也建立了客户对我们的认知。”

此前，赛奥碳纤维就曾与上海石化在多个具体项目中有过合作，例如提供一些局部的单元设备、逐步做验证，到如今支撑起整个首个万吨级48K大丝束碳纤维工程第一套国产线。

在此过程中，除了企业自身的努力攻关，赛奥碳纤维特别注重借助政 府、高校资源的力量，筑牢核心技术与知识产权“护城河”。

涉及到大量科研投入，多年来，赛奥碳纤维先后获得了广东省科技厅、广州市科技局、广州开发区政 府部门等在先进复合材料、碳纤维关键技术研究、产业化与国产化等项目数十万到数百万不等的资金扶持。此外，企业与华南理工大学联合培育博士生，由后者将关键技术点验证的相关学术研究，落地到赛奥碳纤维产线上。

如今，在业界小有名气的赛奥碳纤维，希望进一步将知识产权变现，并谋划上市。企业参与了由广州开发区知识产权局支持和指导，大湾区科技创新服务中心承接落地的“知识产权助力科创企业上市”项目，该项目通过一对一精准对接，为企业知识产权战略的“量身定制”奠定了基础。

“中小企业能办大事，这类中小企业必须掌握有核心知识产权。” 乔荫春说，知识产权是评价企业科创属性的指标，也是企业无形的资产。“通过参加知识产权助力科创企业上市项目，我们与国内头部的服务机构成功配对，并获得了企业专属科创属性报告，不仅做好了专利保护规避对手的竞争、模仿，还实现了从个体化的专利申请，向搭建系统化知识产权体系的跃升。”

科创属性评价

一、研发成果

公司研发了氧化炉、叠丝机、高低温碳化炉等碳纤维生产线的关键装备，技术水平实现“并跑”甚至“领跑”。高性能纤维收卷装置可以实现进口替代。

二、核心竞争力

公司专注于碳纤维碳化整套装备的研发与制造，是目前国内具有核心优势的成套设备供应商。

三、产业市场

企业所在行业为蓝海，高质量的碳纤维碳化整套装备行业现处于健康发展阶段，尚未进入红海竞争。

国产化替代加速，碳纤维迎来发展机遇期

“双碳”背景下，受到资本追捧的新能源项目相关基础设施大量使用碳纤维，这是目前碳纤维大量扩产的主要原因。

在氢能方向，随着氢燃料电池汽车的加速发展，储氢瓶需求将持续攀升，助推碳纤维用量上涨。国盛证券指出，以储氢瓶平均碳纤维用量60~80千克计算，预计2022年氢燃料电池汽车碳纤维用量约为2534吨，预计2025年该用途碳纤维用量将突破万吨。

赛奥碳纤维指出，从全球来看，碳纤维需求量已从2016年的7.65万吨增至2021年的11.8万吨，复合年均增长率达到9.02%，2025年预计全球碳纤维需求量达20万吨。从国内来看，碳纤维需求量从2016年的1.96万吨增至2021年的6.24万吨，年均增长率达到26.06%，2025年预计国内碳纤维需求量为15.93万吨。而中信能源则预计，2025年全球碳纤维总需求将达到26万吨，其中仅风、光、氢三大新能源领域用量就有望达13.3万吨，占2025年全球碳纤维总需求量的51%，风电仍是推动碳纤维需求增长的第一力量。

此外，进口替代政策也进一步推动了我国碳纤维企业的发展，提升了地方对碳纤维行业的关注度。2021年，加强碳纤维及其复合材料的研发应用被列入“十四五”规划重点发展领域。今年4月，工信部、国家发改委提出要攻克48K以上大丝束、高强高模高延伸、T1100级、M 65J级碳纤维制备技术。目前，经过长期技术积累，我国碳纤维龙头企业正逐步打破国外技术垄断，产能规模不断扩张，国产碳纤维型号已成功覆盖T300级至T1100级、M35至M 65级，实现了对日本东丽主要碳纤维型号的对标，部分型号抗拉强度、拉伸模量、延伸率等性能指标甚至更优。

文章来源： 广东科技报，南方日报，36氪山东，中国化工报