突破“卡脖子”技术!中国UHMWPE纤维实现规模化突围
细如发丝,韧超钢丝15倍——曾因发达国家长期封锁而受制于人的战略材料超高分子量聚乙烯纤维,如今在江苏如东实现了从艰难追赶到全球引领的历史性跨越。记者近日从全球最大供应商九州星际科技有限公司获悉,其新一代耐高温纤维产品已完成中试,预计明年实现规模化量产。此举不仅成功突破了材料自身的应用瓶颈,更标志着我国在高性能纤维领域正从“高端专用”迈向“普惠多元”的产业新蓝海。
超高分子量聚乙烯纤维被列为世界三大高性能纤维之一,是关乎国家战略安全的关键新材料。过去,其核心制备技术长期被少数发达国家垄断,国内需求高度依赖进口。
2012年,九州星际科技有限公司启动自主攻关,用10年磨一剑的坚守,成功上演产业逆袭:产品从单一规格拓展至涵盖10D至1600D的全系列,并开发出防弹、有色、细旦等高端品种。从首条生产线量产,到如今实现年产能3万吨、全球市场占有率高达60%,成为工信部认证的制造业“单项冠军”,彻底扭转了我国在该领域的被动局面。
在高端领域,九州星际持续突破“卡脖子”技术,先后攻克了“抗蠕变性能差”“超高强度难实现”等世界性难题,开发出耐蠕变性能提升100倍的海工用低蠕变纤维,以及断裂强度达45cN/dtex的防弹专用纤维,性能比肩国际顶尖水平,已广泛应用于国防军工、海工装备等关键领域,为国家产业链供应链安全提供了有力支撑。
在民用市场,首创“强度梯度调控”技术,通过材料改性与工艺优化,推出中强度系列产品,大幅降低应用门槛,使高性能纤维不再只是“奢侈品”。
“科技的使命,不止于攀登技术的‘高峰’,更在于让成果服务千家万户。”九州星际董事长周新基说。
据规划,到2026年,随着中强纤维产能全面释放,可满足机器人防护、风电叶片增强、无人机结构件等新兴产业的强劲需求,催生更为庞大的产业集群。
高性能纤维走向大规模市场的关键,在于一场彻底的“成本革命”。生产中的核心溶剂曾因易燃、易爆、易挥发,不仅消耗高,而且制约了安全储存。技术团队历经持续攻关,最终筛选出一种更安全、成本更低的替代溶剂,并对回收装置与工艺流程进行全面升级,使每吨产品溶剂消耗从300-500公斤骤降至60-80公斤。仅此一项,年节省成本超6000万元。
更具突破性的是,企业历时3年,成功闯入“无溶剂纺丝工艺”这一全球行业公认的“无人区”。通过原料配方与装备系统的协同创新,攻克了高粘度熔体难以连续纺丝的世界性难题。新工艺不仅实现了绿色生产与成本优化,更将单线产能从400吨提高到1000吨,在降低设备投资的同时,建成了全流程无人化智能生产线。
技术突破与成本下降,共同驱动了“技术迭代—应用拓展-产能提升-成本优化”的创新飞轮。在如东,一条围绕该纤维的百亿级安全防护产业链已蔚然成型,并发展成为全国领先的防切割劳保手套产业集群,在国内高端防切割手套市场占据主导地位。
更具象征意义的是,企业利用自研的低残油纤维,与涤纶、棉等天然或常规纤维混纺,开发出兼具优异耐磨、耐切割性能与舒适体感的新型功能面料,并试水时尚夏装系列。这标志着曾局限于“高精尖”领域的战略材料,正以可触可感的方式融入日常生活,实现了科技与产业的深度融合。
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。
企业的生命力在于持续创新。这不仅要聚焦于核心技术的突破,也要勇于开拓产品的多元化应用。
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:12月19日 论坛地点:山东省济南市 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 12月3日前:2000元/人,3人以上1800元/人; 12月13日前:2300元/人,3人以上2000元/人; 12月13日后:2500元/人; (注:以上费用包含会议注册费、资料费、会议期间用餐;下游纤维/隔膜/型材等企业参会另有优惠) 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) 日程安排 5 12月18下午:报道领取资料、展位布置 12月19日全天:会议发言及交流 拟定发言议题:

图文来源:NTMT纺织新材料、迈爱德,高性能树脂及应用

