當記者再次走進江蘇恒神股份有限公司（以下簡稱“恒神股份”）的車間，從預氧化到低溫碳化、高溫碳化環(huán)節(jié)，高大、整齊排列的各式設備正在高效運轉，整個車間一派熱氣騰騰的繁忙景象，與幾年前記者第一次走進這里的情景形成很大反差。

乘著國產(chǎn)碳纖維經(jīng)歷新一輪難得“黃金機遇期”的東風，作為行業(yè)龍頭企業(yè)之一的恒神股份從2020年下半年開始步入一個新發(fā)展階段。恒神股份牢牢堅持以科技創(chuàng)新為引領，緊盯行業(yè)趨勢、搶占變革先機，推動科技創(chuàng)新持續(xù)走深走實，將創(chuàng)新“基因”不斷融入高質量發(fā)展“血脈”。

幾年來，恒神股份在新產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面有哪些新突破？在應用領域拓展，尤其是航空等高價值應用市場拓展方面有哪些進展？其擴產(chǎn)項目榆林恒神的建設情況如何？公司下一步的整體發(fā)展思路又是什么？

重點碳纖維技術不斷突破

恒神股份隸屬于陜西煤業(yè)化工集團，業(yè)務覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈是其典型特點。其碳纖維年產(chǎn)能為5000噸，織物和預浸料年產(chǎn)能為1500萬平方米，高性能樹脂年產(chǎn)能為1200噸，復合材料制件年產(chǎn)能為5000噸，而且具有碳纖維復合材料制件、航空復合材料結構件的研發(fā)和生產(chǎn)能力。

公開的財報數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，恒神股份實現(xiàn)營業(yè)收入4.39億元。

幾年來，恒神股份在新產(chǎn)品研發(fā)方面不斷突破，重點開發(fā)了HF60（T1100級）、HF55M（M40X級）高性能碳纖維，以及低成本大絲束（50K）碳纖維等新產(chǎn)品。

財報數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，公司研發(fā)投入共4769萬元，同比增長4%。

尤其值得注意的是，恒神股份在超高強高模碳纖維研發(fā)和工程化方面取得重大突破。

由江蘇恒神股份有限公司、中國科學院寧波材料技術與工程研究所和哈爾濱工業(yè)大學共同承擔的“超高強高模碳纖維（HF55M）工程化關鍵制備技術”項目近日通過了由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會組織的鑒定。鑒定委員會認為，項目成果達到國際先進水平。

高模碳纖維又稱“石墨纖維”，是一種含碳量在99%以上的高性能碳纖維。這種纖維具有高比模量、熱膨脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點，是衛(wèi)星和航天器主體結構、功能結構和防護結構等不可替代的關鍵材料，也是一種性能獨特的軍民兩用工業(yè)材料。

恒神的產(chǎn)品主要應用于航空航天、新興市場和工業(yè)市場。（資料圖片）

“目前，高模碳纖維廣泛應用于航空航天、體育器材、民用高端產(chǎn)品等先進復合材料的應用領域。尤其是在航天領域，高模碳纖維的市場份額達到50%左右。”恒神股份總工程師錢鴻川向記者介紹，“高模碳纖維是航天器各級結構的核心關鍵材料，是未來航天材料發(fā)展的重點。”

據(jù)介紹，傳統(tǒng)的高強碳纖維具有高拉伸強度和高斷裂延伸率特征，但抵抗變形能力較弱；高模碳纖維則具有高拉伸模量，但強度和斷裂延伸率（0.7%-1.2%）較低。高強高模高韌性碳纖維兼顧以上兩類碳纖維的優(yōu)點，具有高拉伸強度、高拉伸模量和高斷裂延伸率（≥1.5%）的特點，能夠滿足高模碳纖維應用工藝性，提高碳纖維性能利用率，提升復合材料拉伸性能。

錢鴻川介紹：“這幾年，國外新型碳纖維的發(fā)展，不再是一味追求超高拉伸強度，而是向著高強度、高模量、高延伸率‘三高’方向發(fā)展，向著與應用目標契合的方向發(fā)展。”

“超高強高模碳纖維（HF55M）工程化關鍵制備技術”項目開發(fā)了連續(xù)長周期聚合及高分子量、窄分布聚丙烯腈紡絲原液制備技術，研發(fā)出高溫高濃凝固成型技術，研制出聚丙烯腈纖維預氧化碳化結構調控與納米缺陷控制技術。結合復合式電化學表面處理工藝，形成了完整的超高強高模碳纖維工程化技術。

恒神股份總經(jīng)理張明表示，公司擁有生產(chǎn)超高強高模HF55M碳纖維的能力。產(chǎn)品經(jīng)第三方檢測，碳纖維拉伸強度≥5800MPa， 碳纖維拉伸模量≥377GPa，斷裂伸長率≥1.5%。這款產(chǎn)品通過了多家應用單位多批次試用，已實現(xiàn)批量銷售，能夠滿足未來國防及高端裝備領域對碳纖維復合材料性能均衡化的要求。

“國內碳纖維產(chǎn)業(yè)新一輪蓬勃發(fā)展，不僅帶動了產(chǎn)業(yè)鏈上游的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，還使企業(yè)紛紛加快了研發(fā)節(jié)奏。”中國科學院寧波材料技術與工程研究所高級工程師錢鑫表示，隨著碳纖維國產(chǎn)化進程加速，將進一步促進碳纖維及其復合材料制造技術的提升，也將促進碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈的高質量發(fā)展。

積極拓展高附加值市場

航空領域向來是全球碳纖維及其復材企業(yè)重點拓展的高端應用市場。面對近幾年全球市場新競爭格局，民用航空領域成為國產(chǎn)碳纖維龍頭企業(yè)重點拓展的應用市場。

隨著國產(chǎn)大飛機項目產(chǎn)業(yè)化進入新階段，我國對先進航空零部件自動化制造的需求不斷增長，對自動鋪放設備的需求快速增長。恒神股份依托全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，圍繞大飛機、通用飛機、無人機的復合材料結構件進行設計研發(fā)，把材料、設計、制造一體化的復合材料開發(fā)和應用理念落實到產(chǎn)品服務中。

張明介紹，恒神股份目前擁有先進的自動鋪絲機、鋪帶機各一臺。設備的引進，對于承接民用大飛機相關任務提速提產(chǎn)有較好的支撐，同時，對材料國產(chǎn)化推進也發(fā)揮了較大作用。“近幾年，公司從材料、制件工作包方面同時著手，隨著材料項目的進展及工作包承接，恒神股份與中國商飛的合作逐步加深。”

記者了解到，此前，恒神股份還開展了大飛機后機身壓力框、帽型加筋壁板等典型結構部件的試制，預浸料的復合材料性能和工藝性均滿足相關要求。這幾年，恒神股份研發(fā)了高增韌樹脂及其預浸料、高強中模碳纖維預浸料等材料體系，以及航空、航天等領域應用的系列復合材料制件等。

“跟隨國家民機自主可控發(fā)展戰(zhàn)略，恒神T800級產(chǎn)品在相關部件中開始配合國產(chǎn)化應用。長遠看，大飛機研制過程中均有典型結構的國產(chǎn)材料需求，待成熟度提升后，將逐步實現(xiàn)碳纖維復材國產(chǎn)化替代。”張明說。

公開的財報數(shù)據(jù)顯示，上半年，恒神股份高附加值業(yè)務市場實現(xiàn)銷售收入1.88億元。

此外，恒神股份在風電等市場的應用也不斷拓展。

恒神股份副總經(jīng)理潘毅介紹：“公司在風電市場主推碳纖維拉擠板和碳纖維織物兩類產(chǎn)品，目前產(chǎn)品批量供應給遠景能源、上海電氣和明陽智能三家國內風電頭部企業(yè)。”

總體來看，恒神股份的產(chǎn)品主要應用于航空航天、新興市場和工業(yè)市場等。其中，航空航天市場主要包括防務航空航天及民用航空，新興市場主要包括風電、光伏和氫能等，工業(yè)市場主要包括建筑補強、體育休閑等。

“長期以來，由于碳纖維應用技術開發(fā)難度較高，研發(fā)設計時間長、研發(fā)投入大、生產(chǎn)成本高，造成高端產(chǎn)品價格昂貴，仍存在大規(guī)模普及的潛力。我國碳纖維的主要應用領域，目前仍然是以體育休閑、風電葉片、建筑補強等應用標模碳纖維的工業(yè)市場為主。包括恒神在內的幾家企業(yè)的高端產(chǎn)品，能夠應用于民用航空、武器裝備等高附加值領域。”潘毅表示。

“內外兼修”擁抱市場機遇

伴隨著國產(chǎn)碳纖維新一輪的規(guī)模擴張，多家在技術、研發(fā)、工藝配套等綜合方面水平領先的龍頭企業(yè)快速擴大規(guī)模。恒神股份也在陜西榆林投資建設了新項目——榆林恒神新材料有限公司。

榆林恒神總經(jīng)理方新軍表示，公司擬在陜西榆林投資建設2萬噸/年高性能碳纖維生產(chǎn)基地，一期一階段項目投資13.2億元（含土地使用權），后續(xù)規(guī)劃及項目建設節(jié)奏將根據(jù)市場變化和技術迭代情況分步、分期實施。

方新軍表示，榆林恒神項目一期一階段將建兩條生產(chǎn)線，年產(chǎn)能為5000噸，計劃2024年12月建成，2025年一季度末將具備投產(chǎn)條件，后續(xù)生產(chǎn)線將按市場需求逐步投產(chǎn)。大絲束碳纖維生產(chǎn)線每條年產(chǎn)能為2500噸，主要產(chǎn)品為HF20-50K和HF30-50K，主要面向風電、軌道交通等市場。干噴濕紡碳纖維生產(chǎn)線年產(chǎn)能為2500噸，主要產(chǎn)品為HF30T-12K/24K、HF40T-12K/24K，主要面向光伏、氫能和民用航空等市場。

在規(guī)模擴張基礎上，恒神股份還將持續(xù)修煉內功。

為提高產(chǎn)品性能穩(wěn)定性，公司開發(fā)的PTS追溯系統(tǒng)已上線運行，該系統(tǒng)可對生產(chǎn)運行情況、工藝參數(shù)等建立數(shù)據(jù)庫，能夠進行多維度分析，實現(xiàn)全流程的精確控制。同時，公司積極引進技術人員，對生產(chǎn)設備和工藝進行優(yōu)化，為產(chǎn)品穩(wěn)定性提供支撐。通過持續(xù)的技術積累和技改創(chuàng)新，公司對產(chǎn)品工藝全流程的穩(wěn)定性控制水平大幅提升，產(chǎn)品的質量合格率和產(chǎn)品性能業(yè)內領先。

潘毅說：“未來幾年，我們的發(fā)展重點包括三個方面：一是通過工藝和材料創(chuàng)新，鞏固并提升在重點市場的地位，持續(xù)優(yōu)化成本和性能；二是在工業(yè)市場上不斷開發(fā)針對新應用領域的高附加值產(chǎn)品，拓展復合材料的需求版圖；三是以現(xiàn)有的海外基地作為支點，積極開發(fā)復合材料成熟市場。科技創(chuàng)新、降本增效、提升質量、開拓市場，將始終是我們的工作重點。”

對于碳纖維的市場發(fā)展前景，潘毅表示：“雖然今年碳纖維價格處于回歸狀態(tài)，但從另一個角度看，這也有助于加速碳纖維新應用市場開發(fā)，激發(fā)新需求。而且，碳纖維是一個不斷迭代的高技術產(chǎn)業(yè)，尤其是在高附加值應用領域，高性能碳纖維材料仍然具有優(yōu)勢。碳纖維及其復合材料作為一種用途廣泛的新型材料，市場需求的增長來自于存量市場的增長，更重要的是來自于對傳統(tǒng)材料的升級替代，這是一個有無窮潛力的市場。”