刀枪不入!浙理工“黑科技”UHMWPE纤维产品亮相央视
近日,中央广播电视总台与工业和信息化部联合摄制的大型工业文化节目《中华考工记》纺织工业篇在CCTV-1播出,浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)吴金丹教授带领团队研发的超高分子量聚乙烯纤维产品在节目中惊艳亮相。

节目现场,吴金丹带来了团队研发的产品——特种防护服。从外观上看,这件防护服和普通的T恤相似,摸上去触感柔软,但实则暗含惊人功效。现场,主持人与嘉宾使用锋利刀具在衣服上任意切割,防护服却好似“刀枪不入的铠甲”,依然完好无损。

吴金丹介绍,“以柔克刚”的奥秘在于它的原料——超高分子量聚乙烯,用它制作成的细丝,跟头发丝一样细,却蕴含着巨大的能量。
“普通的聚乙烯面料可能仅含十几万的分子量,但超高分子量聚乙烯面料含有150万-600万的分子量,通过冻胶纺丝工艺拉直,强度非常大,耐切割性能非常好。”中国科学院院士、先进纤维材料全国重点实验室主任朱美芳在节目中补充道。
吴金丹还带来了同款材料制成的产品——防弹盾牌,相对比陶瓷材料,使用超高分子量聚乙烯制成的盾牌重量更轻,经过严苛的测试,盾牌还可以防御子弹的冲击,效果完全不输传统防弹盾牌,堪称现代“软猬甲”。

吴金丹还为大家展示了使用同款材料制成的绳索。节目现场,一根直径仅4毫米的纤维绳静静悬挂,仿佛只是一根普通的白线。随后,节目嘉宾与三位工作人员一同踏入乘坐舱,随着乘坐舱缓缓升起,绳身却纹丝不动,以“纤”细之躯撑起千钧之力。

作为浙江理工大学与浙江省现代纺织技术创新中心双聘专家,吴金丹“编制在高校、科研在平台、转化在企业”,常年往返于杭州与绍兴之间。多年来,她带领团队深入行业,主动对接服务省内纺织企业,帮助企业破解面临的技术瓶颈与人才困境。面对传统纺织行业转型升级的时代命题,她将目光聚焦于关乎国家安全的关键材料——超高分子量聚乙烯纤维。
为攻克这一“卡脖子”难题,她联动产业链上下游聚力攻坚,团队成功突破“超高强高模聚乙烯纤维及其复合材料制备”核心关键技术。其产品成功应用于神舟载人飞船返回舱降落伞绳等国之重器,实现关键材料自主可控,创造经济产值超13亿元,助力企业跃升为国家重点“小巨人”企业。相关成果获2023年度浙江省科技进步奖一等奖、中国纺织工业联合会科技进步奖一等奖。
超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE纤维)又称高强高模聚乙烯纤维,是指由分子量100万以上的聚乙烯树脂为原料制备而成的高性能纤维,也是继碳纤维、芳纶后的第三代高性能纤维。超高分子量聚乙烯纤维比强度相当于优质钢丝的15倍、碳纤维的1.8倍、芳纶的1.6倍,是目前工业化高性能纤维中比强度和比模量最高的纤维。
国家将 UHMWPE 纳入《新材料产业高质量发展行动计划(2025-2027)》“卡脖子” 材料清单,目标 2025 年底高端纤维国产替代率破 40%,配套财税补贴,地方有智能改造支持;启动分级认证,军工特供级订单增 28%。2024 年 7 月起出口管制使防弹纤维出口量降 15%,但单价升至 1.8 万美元 / 吨(增 22%),部分产品打入欧洲市场。
2025 年上半年国内市场规模 9.8 亿元(同比增 7.2%),华北产能占比 55%,华东高端产能占 70%,中西部承接转移(蒲洁能化 4 万吨项目投产)。预计 2025 年底全国产能破 60 万吨、自给率 60%,中国产能占全球 66%,朴烯晶 14 万吨项目将占国内高端市场 20%。
国内企业加速高端化:联泓新科工艺通过特斯拉验证,恒辉安防拟扩 1.2 万吨防弹纤维产能(一期 2025 年 9 月投产)并布局欧洲,南山智尚与特斯拉合作人形机器人领域,中玺新材打破日韩垄断。国际资本如 Asahi Kasei 合作研发医用材料,2025 上半年行业有 5 起亿元级融资。
供需分化显著:传统工业需求增速 3%,军工(+18%)、电池隔膜(+25%)、光伏胶膜改性材料(月均 + 15%)高增,纤维、隔膜材料、高端注塑制品成 “新三驾马车”。价格两极:通用级毛利率不足 15%,高端半导体 / 医用级价格 12-15 万元 / 吨,医用级毛利率超 40%。
国内产出分子量 1500 万以上产品,东华大学冻胶纺丝工艺使纤维强度升 15%、成本降 20%,还开发耐低温粒子、抗菌假体材料;国际上美国 3M 纳米材料用于苹果手表,拉伸强度达 500MPa。
国内行业规范将倒逼高端转型,2025 下半年军工订单拟增 2 万吨、电池隔膜需求增 20% 以上;国际上中国企业参与全球竞争,预计 2031 年全球市场规模达 21.24 亿美元,中国有望占 40%。
未来,2026 年随新产能释放,产能利用率或进一步降至 65%,低端市场竞争加剧但高端产品仍供不应求;人形机器人、半导体芯片滤材等新兴领域将成需求增长点,推动产品向高性能、功能化发展;政策支持与技术突破还将助力裕龙石化等国内企业提升高端市场竞争力,加速国产替代以减少进口依赖。
12月18-19日 山东&济南 第二届超高分子量聚乙烯创新发展论坛 会议背景 各有关单位:超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种性能非常优异的高端聚乙烯,具有低密度、低吸水性、耐磨损、抗冲击等优良性质。近年来我国逐渐实现技术突破,掌握了UHMWPE相关生产技术,UHMWPE产能得到较快扩张。但在高端锂电池隔膜及高性能纤维、医用材料等高端下游应用领域进口依存度依然较高且市场空间巨大。 为促进超高分子量聚乙烯行业的创新发展,山西碳和新材信息咨询有限公司定于12月18日-19日召开的“第二届烯烃产业链创新发展论坛”会议同期召开“第二届超高分子量聚乙烯创新发展论坛”。将邀请行业内的专家学者分享行业发展趋势、最新技术成果、高端产品开发等热点内容。具体通知如下: 组织机构 1 主办单位:山西碳和新材信息咨询有限公司 支持单位:邀请中 支持媒体:高性能树脂及应用(公众号)、烯烃产业创新与发展研习社(公众号)、电池关键材料(公众号) 时间地点及参会人员 2 论坛时间:2025年12月18日下午签到/18日全天烯烃会议报告;19日全天论坛报告 论坛地点:山东&济南 参会人员:超高分子量聚乙烯生产企业、技术研究机构;超高分子量聚乙烯隔膜,纤维,医用品,型材等下游生产企业;配套关键设备、催化剂、助剂等;政府园区、金融投资机构等。 参会费用 3 11月21日前:2500元/人,3人以上2000元/人; 12月13日前:3000元/人,3人以上2500元/人; 12月13日后:3300元/人,3人以上3000元/人; (注:此费用为18日-19日两场会议的通票费用;只参加超高分子量聚乙烯会议,费用按8折优惠;以上费用包含会议注册费、资料费、会议期间用餐) 报名联系 4 武改霞:19103426226 (微同) 尚鹏宇:19303466226 (微同) 高俊利:15810171092 (微同) 张新亮:18511613486 (微同) 拟定发言议题: 1、超高分子量聚乙烯行业发展趋势分析; 2、超高分子量乙烯纤维生产技术及应用领域的创新; 3、高性能UHMWPE成套技术开发及应用; 4、锂电池隔膜需求及发展趋势; 5、超高分子量聚乙烯催化剂的开发与应用; 6、功能化超高分子量聚乙烯技术开发; 7、UHMWPE专用料的开发与应用; 8、医用超高分子量聚乙烯材料的开发与应用; 9、耐高温超高分子量聚乙烯纤维的工艺开发; 10、超高分子量聚乙烯注塑技术研发进展; 11、高抗蠕变超高分子量聚乙烯纤维的在线熔融制备; 12、防护用超高分子量聚乙烯纤维的开发; 13、超高分子量聚乙烯纤维绳索行业; 14、UHMWPE及其复合材料高质高效制造关键技术; 15、超高分子量聚乙烯配套先进设备; 更多议题邀请当中......
图文来源:浙江理工大学、江苏经济网,高性能树脂及应用
