2017年02月17日   來源: 中國(guó)經(jīng)濟網(北京)

圖① 烯灣科技研發(fā)團隊帶頭人、首席科學(xué)家鄧飛博士（中）票河和研發(fā)團隊成(chéng)員查看實驗樣(yàng)品。

圖② 電子顯微鏡下的烯灣碳納米管纖維。 （資料圖片）

圖③ 烯灣科技碳納米管簇。 （資料圖片）不友

         討話圖④ 鄧飛在顯微鏡下操作。

作為軍民兩(liǎng)用新材料，碳纖維被(bèi)譽為21世紀的“黑色黃金”，被(bèi)我國(guó)列為國(guó)防航空科技發(fā)展的重點研究得技對(duì)象。然而，其制備關鍵技術被(bèi)美小懂國(guó)、日本等發(fā)達國(guó)家長(cháng)信事期壟斷，我國(guó)長(cháng)期處于跟随的尴尬境地。爸長

前不久，海歸創業團隊烯灣科技宣布，其研發(fā)出的碳納米纖維管不僅制內在性能(néng)上超越已有的高性能(n我店éng)碳纖維，而且其制備成(chéng)也黃本將(jiāng)遠低于傳統碳纖維。在不久的將(jiān訊媽g)來，碳納米纖維管有望大規模取代碳纖維，助力我國(gu見務ó)在這(zhè)一領域實現“彎道(dào)超車”。

新材料中的重中之重

相較普通纖維，碳纖維是由有機固的著體高分子纖維在1000℃至3000℃的高溫、惰性氣體環境下，高溫分解、石墨化而成(ch歌海éng)的含碳量90%以上的纖維。其力學(xué)、化學(xué)、電學(xué)信火等性能(néng)優異，是國(guó)民經(jīn可笑g)濟與國(guó)防建設不可缺少的戰略性新興材料。

碳納米管被(bèi)稱為終極纖維，是由單層石墨同軸纏繞成(這做chéng)管（單壁碳納米管）或由單壁碳納米管沿紅一同軸層層套構而成(chéng)的管狀物（多壁碳納米管）。碳納米管直徑一般慢看在一到(dào)幾十納米之間，長(紅山cháng)度則遠大于其直徑，具有許多超常又兒的物理性能(néng)（力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué訊去)）和化學(xué)性能(nén畫吧g)，是一維碳納米材料。作為人類迄今為止發計錯(fā)現的力學(xué)性能(néng)最好(hǎo)材料，碳納米管愛務有著(zhe)極高的拉伸強度、楊氏模量和斷裂應變。

碳納米管纖維是把千千萬萬單根納米管扭擰在一起(qǐ)的綠銀宏觀纖維，具有輕質、高強、多功能(néng)性的特點，是新一代特種(z購服hǒng)纖維材料，對(duì)高端科技發(新資fā)展具有重大戰略意義。學(xué)界普遍認為，碳納數鐘米管纖維作為下一代新型高強度纖維材料，可以應用于許多對(duì術商)材料強度要求較高的領域，特别是航空航天領域。照市

碳納米管纖維強化的先進(jìn)納米複合材料具有質量輕、強度高、彈性模量高的鄉分特點。同等強度下碳纖維複合材料的重量僅為鋁合金的七慢愛分之一，性能(néng)超過(guò)目前航空航天上用由碳南藍纖維制造的複合材料，其不僅在民用領域應用場景廣生遠泛，對(duì)于武器裝備性能(néng)提升同樣(yàn很但g)貢獻巨大，已被(bèi)廣泛用于制造航空器機體及發(fā)動機、導彈外殼志在等領域。

以航空航天用複合材料為例，随著(zhe)飛行器各項功能(néng)不斷提高看票和石油燃料價格不斷上漲，在航空飛機的主要結構件上，碳纖維強化複合材料金和的比重越來越大，對(duì)材料的力學(xué)性能(néng月子)的要求也越來越高。

在高端汽車領域中，碳纖維複合材料的使用亦已形成(chéng)趨動書勢。值得一提的是，碳纖維複合材料將(jiāng)輕量化與高強度、高安全性票站相結合，可以極大地提升駕駛體驗又雜。如果將(jiāng)碳纖維複音外合材料應用擴展到(dào)普通汽車領域，可以小報極大地降低能(néng)源消耗，減少環境污染。

除了航空航天和汽車領域，碳纖維複合材料還(hái)可用于風力發(fā)電、燃錯快料電池、電池及超級電容器等新能(né很討ng)源和民用器械領域。随著(zhe)下一代是信能(néng)源領域不斷拓展，民用碳纖維的需求比重將(jiāng)腦區會(huì)越來越大。

打破國(guó)外壟斷勢在必行

出于種(zhǒng)種(zhǒng)原因，我國(guó)碳纖維行業長(c答綠háng)期受到(dào)技術封鎖和産品禁運以及價格場腦打壓。目前，國(guó)内企業舞一隻能(néng)生産低等級碳纖維，制造規模也很小，無法有效保證低動産品的一緻性，成(chéng)本居高不下。這(zhè)導緻在國(guó)産大長弟飛機、戰鬥機、無人機等衆多重大國(guó)防項目上，以及汽車術舞、工業器械制造等領域中，先進(jìn)複合材料的使用率和合格率距離國(對風guó)際先進(jìn)水平仍有不小差距。落後(hòu)的材料加工腦道技術嚴重制約了我國(guó)高端制造的發(f是嗎ā)展。

記者了解到(dào)，截至目前，能(néng)夠達到(dào)畫樂美國(guó)聯邦航空局國(guó)際标準性能(néng)、城人可以在客機中大量使用的碳纖維生産技術線紅，基本掌握在美國(guó)、日本的少數幾家公司手中，而達到(dào)飛問拿機使用最高标準等級的T800H、T800S，幾乎被(bèi)日本東麗公司獨家壟斷。

為此，國(guó)務院2015年公布的《中國(guó)制造2025》十年行動綱領中，將(jiāng)碳纖維材料作為國(guó山我)防航空科技發(fā)展的重點研究對(duì)象，并對(du睡電ì)碳纖維材料的研發(fā)生産做出請姐了部署規劃。

“新材料中，碳纖維是重中之重，我國(guó)卻一直難有大的車中突破，特别是不勻率高、毛絲多，力學(xué)性能(néng請長)也上不去，和國(guó)外産品質量差距越答綠拉越大，無法制備航空航天結構材料。”已故的中國(guó)材料科學(xué)之父師昌緒曾公開(kāi)坦言。

能(néng)否攪動百億美元市場

可喜的是，我國(guó)在碳纖維産業上的被(bèi)動局面(miàn)即將(j算著iāng)改變。海歸創業團隊烯灣科兵慢技在“全球首個碳納米管纖維量産項目”啟動儀式上表示，技術團隊已經(jīng)研發(fā)出友算可量産的碳納米管纖維材料，不僅在性能(néng爸可)上超越已有的高性能(néng)碳纖維，其制備成(ché自歌ng)本也將(jiāng)遠低于件姐傳統碳纖維。

烯灣科技研發(fā)團隊帶頭人、首席科學(xué)家鄧飛博士畢業于醫事東京大學(xué)，研究方向(xiàng)即為“下一代CFRP的納米複合材料的研究”。博士畢業後(hòu)，鄧飛在美國(guó)特拉華大學(xué地文)複合材料中心繼續從事(shì)先進(jìn外國)納米複合材料的研究工作。特拉華大學道自(xué)複合材料中心作為當前碳纖維材料及先進(jìn)複合材料的樂姐權威研發(fā)機構，具有世界頂尖的研發(fā)團隊和女用科研技術，這(zhè)讓鄧飛積累了堅實的技術儲備，最終帶領團隊實通討現突破。

根據公開(kāi)檢索的情況，目前美國(guó)、日本、澳大利亞和韓國(g弟飛uó)都(dōu)有科研團隊在做碳納米纖維管的研究。然而，根據已經(jī數國ng)通過(guò)期刊公布的性能(néng北可)檢測數據，在兩(liǎng)個最關鍵的指标強度和楊氏模量上，匠拍烯灣科技的指标數據都(dōu)遙遙領先，筆會分别達到(dào)了3.2至5.05σ/Gpa和120至330E/Gpa，性能(néng)直逼目前最先進從長(jìn)的T800H和T800S碳纖維。

據業内雜志Reinforced Plastics測算，2015年，全球碳纖維複合材料的市場達290億美元。《2015—2020年中國(guó)碳纖維行業市場競争趨勢及投資戰略分析報告不歌》指出，預計到(dào)2020年，國(guó)内碳纖維的需求將(jiāng)跳什達2.6萬噸，年均增長(cháng)速計劇率約18.8%。2020年，我國(guó)碳纖維産業的市場規模將(jiāng)達到(dào)128億美元。

按照鄧飛的設想，“凡是需要碳纖維應用的領域，碳納米管討什纖維都(dōu)能(néng)夠以更好(hǎo)的性能草個(néng)、更低的成(chéng)本完成(ché理好ng)替代”。

盡管在外界看起(qǐ)來，這(zhè少愛)一目标頗為激進(jìn)，鄧飛卻有著(zh街話e)足夠的信心。他的底氣來自烯灣的核心技術和研發(fā)團隊機現。

為早日實現對(duì)碳纖維全面(miàn)替代的目标，鄧飛組林慢建了一支博士研發(fā)團隊。團隊化裡成(chéng)員均畢業于國(guó)外知名院報有校，不僅覆蓋了該項目涉及的學(xu姐計é)科和方向(xiàng)，更擁有豐富的量産流程及自動化設備設計經(jīn南行g)驗。目前，該團隊已經(jīng)取得多項專利，樣(yàng)品商明和生産設備試制進(jìn)展順利。

除核心團隊外，鄧飛的研究還(hái站拍)得到(dào)了許多行業泰鬥和資深學(xu年票é)者的支持。在烯灣科技首個量産項目啟動儀式上，鄧飛在東京現海大學(xué)攻讀博士期間的導師，日本東京大知體學(xué)副校長(cháng)、東京大學(xué)研究生近間院新領域創成(chéng)科學(xué)研究科先進(jìn)能放場(néng)源工程研究室教授武田展雄不顧高齡，專程從東京飛抵深圳，見證量站動産項目啟動。

目前，烯灣科技已經(jīng)獲得來自松禾資本超千萬元人民币的風險投能跳資，并在中國(guó)深圳、美國(guó)特拉華、日本年木以及中國(guó)香港同步運營。