2018年，當《科技日報》將環(huán)氧樹(shù)脂韌性不足列為制約國產(chǎn)碳纖維發(fā)展的“卡脖子”難題時(shí)，國內風(fēng)電材料市場(chǎng)仍然以進(jìn)口的歐林、瀚森等國外品牌為主。然而到了2023年，位于上海臨港的道生天合材料科技（上海）股份有限公司卻憑借32%的全球風(fēng)電環(huán)氧樹(shù)脂市占率超越美國瀚森，其自主研發(fā)的聚氨酯材料打破德國漢高壟斷。從寂寂無(wú)名到實(shí)現全球突圍，道生天合的蛻變歷程，為中國新材料企業(yè)突破“卡脖子”困境提供了獨特范例。

一：突破“卡脖子”技術(shù)封鎖

——我國碳纖維產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng )新與環(huán)氧樹(shù)脂性能提升之路

回溯往昔，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)曾面臨著(zhù)諸多“卡脖子”困境。2018年科技日報文章指出，碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈下游應用環(huán)節是當時(shí)的短板，高端碳纖維所使用的環(huán)氧樹(shù)脂全部依賴(lài)進(jìn)口。環(huán)氧樹(shù)脂作為碳纖維的關(guān)鍵復合輔材，其質(zhì)量直接影響碳纖維復合材料的性能。但我國在高端環(huán)氧樹(shù)脂領(lǐng)域，不僅受限于化學(xué)工業(yè)基礎薄弱，還面臨著(zhù)環(huán)氧樹(shù)脂自身復雜特性帶來(lái)的挑戰。

在航空航天等高端領(lǐng)域，對環(huán)氧樹(shù)脂的官能度、環(huán)氧值、黏度等指標要求極為苛刻。同時(shí)，其耐候性要求玻璃化轉變溫度不能低于180℃，而當時(shí)國內多數企業(yè)難以達到這一標準。此外，我國碳纖維生產(chǎn)缺乏低成本的成套自動(dòng)化設備，生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品穩定性不足，且材料生產(chǎn)與應用脫節，應用端對技術(shù)進(jìn)步的牽引作用微弱，這些因素共同制約了我國碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在此背景下，道生天合通過(guò)不斷的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng )新，逐步破解環(huán)氧樹(shù)脂的“韌性密碼”。公司專(zhuān)注于提升環(huán)氧樹(shù)脂的各項性能指標，十年間實(shí)現了從代理銷(xiāo)售到自主創(chuàng )新的跨越，將環(huán)氧樹(shù)脂韌性指標提升至國際領(lǐng)先水平，打破了國外技術(shù)封鎖。這標志著(zhù)我國在高性能環(huán)氧樹(shù)脂領(lǐng)域的自主研發(fā)能力得到了顯著(zhù)提升，為碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎。

二、道生天合碳纖維復合材料技術(shù)突破

——從復合增韌到耐高溫水解，實(shí)現國際領(lǐng)先性能標準

道生天合在碳纖維研發(fā)方面取得了多項關(guān)鍵技術(shù)突破。道生天合擁有的復合增韌技術(shù)，是基于對各類(lèi)增韌技術(shù)在環(huán)氧樹(shù)脂胺類(lèi)體系以及環(huán)氧樹(shù)脂酸酐類(lèi)體系中的系統性研究。通過(guò)不同類(lèi)型增韌技術(shù)的復配，不僅滿(mǎn)足了不同的韌性、工藝、外觀(guān)、強度和模量需求，還獲得了協(xié)同增韌效果的組合。該技術(shù)下的產(chǎn)品1型斷裂韌性達到2-2.9kj/m2，遠高于國際客戶(hù)1kj/m2的標準要求；環(huán)氧灌封系列產(chǎn)品的冷熱沖擊抗開(kāi)裂性能優(yōu)異，尖端嵌件的抗開(kāi)裂次數超過(guò)20次，高于行業(yè)10次的要求；環(huán)氧拉擠復合材料的產(chǎn)品抗疲勞性能良好，疲勞斜率11.84，高于行業(yè)8.5到10的平均水平。

道生天合的耐高溫水解環(huán)氧樹(shù)脂技術(shù)也具有重要意義。行業(yè)內一般拉擠樹(shù)脂制品在高溫120℃、高壓25MPa水煮后會(huì )水解開(kāi)裂，而道生天合利用該技術(shù)生產(chǎn)的系列拉擠成型的碳纖維抽油桿，在2000米泵深的油田井中，能在高溫高濕環(huán)境下保持長(cháng)期穩定作業(yè)，力學(xué)性能超過(guò)客戶(hù)指標，通過(guò)120度、25MPa的7天耐水解測試，且較傳統鋼桿更輕更耐腐蝕。

三、碳纖維材料的多元突破

——從風(fēng)電到新能源車(chē)，再到航空航天與軌道交通的全面滲透

在風(fēng)電葉片領(lǐng)域，道生天合的碳纖維材料得到了廣泛應用。風(fēng)電葉片是風(fēng)力發(fā)電機組的核心部件，其性能直接影響風(fēng)力發(fā)電的效率和穩定性。道生天合的風(fēng)電葉片用環(huán)氧樹(shù)脂和結構膠等產(chǎn)品，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐候性和粘接性能，能夠滿(mǎn)足風(fēng)電葉片在復雜環(huán)境下的使用要求。道生天合的新型復合材料從2024年開(kāi)始應用于國內風(fēng)電葉片的碳纖維大梁上，目前仍然是除了陶氏、歐林以外的國內唯一主要量產(chǎn)廠(chǎng)商。

隨著(zhù)新能源汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，道生天合積極布局該領(lǐng)域，其碳纖維相關(guān)材料在新能源汽車(chē)中發(fā)揮著(zhù)重要作用。在新能源汽車(chē)電池包制造中，道生天合的高導熱高強度柔性環(huán)氧樹(shù)脂技術(shù)、高導熱高延伸率聚氨酯技術(shù)和高導熱高延伸率有機硅技術(shù)等產(chǎn)品得到應用。這些技術(shù)能夠滿(mǎn)足電池包對材料的高導熱、高強度、高延伸率等要求，有效提升電池包的能量密度和安全性。碳纖維材料在新能源汽車(chē)的結構件方面也有了越來(lái)越廣泛的運用，以實(shí)現輕量化的要求。

除了風(fēng)電和新能源汽車(chē)領(lǐng)域，道生天合的碳纖維材料還在航空航天、油氣開(kāi)采、軌道交通等領(lǐng)域有廣泛應用前景。在航空航天領(lǐng)域，道生天合的航空級阻燃環(huán)氧樹(shù)脂技術(shù)產(chǎn)品，滿(mǎn)足航空級復合材料阻燃要求，工藝性良好，單組分體系，力學(xué)性能優(yōu)異，抗疲勞性能良好，可用于制造飛機的結構部件；在油氣開(kāi)采領(lǐng)域，道生天合的碳纖維抽油桿等產(chǎn)品，憑借其高強度、耐腐蝕等特性，能夠有效提高開(kāi)采效率，降低生產(chǎn)成本；在軌道交通領(lǐng)域，道生天合的軌道交通級阻燃環(huán)氧樹(shù)脂技術(shù)產(chǎn)品，滿(mǎn)足高鐵等軌道交通阻燃復合材料應用需求，工藝性良好，雙組分體系，力學(xué)性能良好，可用于制造軌道交通車(chē)輛的內飾件、結構件等。

五、從“0”到“1”

——道生天合突破碳纖維核心材料壟斷，國產(chǎn)替代再下一城

道生天合在碳纖維材料研發(fā)和應用上的一系列成果，對解決我國碳纖維產(chǎn)業(yè)“卡脖子”問(wèn)題起到了重要推動(dòng)作用。

市場(chǎng)層面上，道生天合憑借其優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，在國內市場(chǎng)占據重要地位，部分產(chǎn)品還打入國際市場(chǎng)，與國際知名企業(yè)展開(kāi)競爭。這些成就降低了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)對進(jìn)口材料的依賴(lài)，提高了產(chǎn)業(yè)供應鏈的安全性和穩定性。

從企業(yè)自身發(fā)展來(lái)看，道生天合實(shí)現了從技術(shù)追隨者到行業(yè)引領(lǐng)者的蛻變。通過(guò)持續的技術(shù)創(chuàng )新和市場(chǎng)拓展，構建了完善的產(chǎn)業(yè)鏈布局。在研發(fā)上不斷加大投入，提升技術(shù)水平；在生產(chǎn)上建立了科學(xué)的生產(chǎn)管理流程和嚴格的質(zhì)量控制體系，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；在銷(xiāo)售上與眾多行業(yè)龍頭企業(yè)建立了穩定的合作關(guān)系，市場(chǎng)份額不斷擴大。如今，道生天合已成為我國高性能熱固性樹(shù)脂材料領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，引領(lǐng)著(zhù)行業(yè)的發(fā)展方向。

未來(lái)，隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的持續拓展，道生天合有望在新材料領(lǐng)域取得更大的成就，為我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻，特別是在解決關(guān)鍵材料的“卡脖子”問(wèn)題上繼續發(fā)揮重要作用。