冬日的晋北大地寒意正浓，山西大同千吨级高性能碳纤维示范产业线的纺丝车间内，却是一派忙碌有序的生产景象。从精密喷丝板中均匀挤出的超细丝束，在自动化设备的牵引下缓缓移动，历经乳白色、金黄色、深褐色到棕黑色的色彩蜕变，最终凝成纯正乌黑的纤维——这便是我国自主研发的T1000级高性能碳纤维，表面光滑如镜，转动光线时，还能折射出淡淡的银色光芒。

  2025年11月，这条生产线正式投产，标志着我国在高端碳纤维领域打破国外长期技术封锁，实现了从“跟跑”向“领跑”的关键跨越。“每一根纤维都来之不易，这背后是几代科研人半个世纪的坚守与攻坚。”中国科学院山西煤炭化学研究所（以下简称山西煤化所）张寿春研究员的话，道出了国产碳纤维产业发展的不易与收获。

  碳纤维被誉为“黑色黄金”与“新材料之王”，是一种含碳量超过90%的高强度纤维材料。T代表拉伸强度，后面的数字越大，碳纤维的力学性能指标就越高。

  T1000级碳纤维是该领域的高端明珠。在实验室的对比试验中，它的单丝直径不足人头发丝的十分之一，抗拉强度却超过6600兆帕——一根一米长的T1000碳纤维，能轻松拉动约200公斤的物体，相当于三个成年男性的体重总和。更令人惊叹的是，它能在零下180摄氏度的低温到3000摄氏度的高温环境中保持性能稳定，集耐腐蚀、高强度、轻量化等诸多优势于一身，是航空航天、新能源等高端领域不可或缺的战略性材料。

  然而，这份“材料底气”，我国曾苦苦求索数十年。世纪之交，我国尖端领域所需的高性能碳纤维供应紧张、价格飞涨。2001年初，年过八旬的两院院士师昌绪心急如焚，大声疾呼国家大力发展国产高性能碳纤维。彼时，发达国家已掌握核心技术，而我国相关研究尚处起步阶段。

  2005年，形势愈发严峻。日本、美国加紧技术封锁与产品禁运，我国高端领域用碳纤维陷入“断粮”困境，不少国家重要尖端装备面临“无米下炊”的窘境。危难之际，山西煤化所临危受命，承担起宇航级T300碳纤维的生产任务，要求在2008年6月30日前产出合格产品。

  “当时我们虽有30多年的研究积累，但基本无成熟参考资料，只能摸着石头过河。”张寿春回忆，老一辈科学家曾在简陋条件下建成我国第一条聚丙烯腈基碳纤维中试生产线，产出的“高强Ⅰ型”碳纤维虽性能远不及T300，却解了国家燃眉之急。

  为完成新任务，山西煤化所成立攻关总体组，采用航天工程“两总制”管理方式，在国家经费支持下全力推进技术攻关。2008年6月30日，在最后期限到来之时，产品终于达到用户全部指标要求，为国产碳纤维产业点亮了希望之光。

  此后，我国碳纤维技术逐步进阶，T700、T800等牌号相继实现技术突破与量产，国产化占比逐年提升。但在T1000这一更高端的领域，国外仍牢牢掌握话语权，技术封锁从未松懈。“高端材料买不来、讨不来，只能靠自己研发。”2016年，在完成湿法T300至T800系列研发任务后，张寿春团队毅然瞄准第二代干喷湿法碳纤维技术，向T1000级发起冲击。

  “每一步都是全新的挑战。”张寿春坦言，由于技术封锁，团队只能反复设计论证研究方案，与专家、组员开展数不清的研讨，在不断试错中完善思路、迭代技术。历经8年攻坚，团队终于在基础原理、核心工艺、国产化设备等方面取得突破，形成了具有自主知识产权的T1000、T1100级碳纤维关键技术。

  2024年，山西煤化所联合华阳碳材科技有限公司，在大同建设千吨级高性能碳纤维示范产业线。2025年9月，生产线产出合格产品，关键装备全部实现国产化。这条生产线采用自研干喷湿纺技术，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，产品平均拉伸强度超过6600MPa，打破了超高强度碳纤维细旦化的困境。

  值得注意的是，此次量产的T1000级碳纤维为12K小丝束规格，每束包含1.2万根超细单丝，碳含量超过95%。“这种高强中模的等级定位，既满足刚性承重需求，又具备适配复杂工况的柔韧性，是工业领域的‘黄金配置’。”张寿春介绍，它能有效改善复合材料制品的拉伸比，在航空航天、新能源、低空经济等领域具有广阔应用前景。

  从T300到T1000，从实验室样品到规模化量产，国产碳纤维产业的每一步跨越，都凝聚着科研人的心血。如今，T1000级碳纤维的成功量产，不仅解决了又一项高端材料“卡脖子”问题，更为我国“十五五”期间高端制造业升级注入强劲动力。

  “材料强则产业强，材料兴则科技兴。”在这条自主创新的道路上，国产碳纤维正从追赶到领跑，用一根根纤细却坚韧的纤维，为我国高端装备发展筑牢材料基石。（光明网记者宋雅娟）