9月20日，中国科学家用转基因蚕合成的蜘蛛丝覆盖了类似天然蜘蛛丝表面的保护层，且比防弹背心中使用的凯夫拉（芳纶）纤维坚韧6倍。

这是人们首次用蚕成功生产全长蜘蛛丝蛋白，研究展示了可用来制造商业合成纤维环保替代品的新技术。

1、国产高性能纤维材料令人自豪

作为纤维材料领域中的“金字塔”，高性能纤维材料的生产技术、装备、产品一直被国际发达国家封锁。大力发展高性能纤维产业，打破国外封锁与垄断，进一步提升我国军事装备实力和国民经济的产业升级，一直是我国化纤工业推进自主创新、转型升级的一个主攻方向，并在近年取得了重大突破。

“十三五”时期，我国高性能纤维新材料技术稳步提升，不断满足航空航天、国防军工、环境保护、医疗卫生等领域发展需求。碳纤维干喷湿纺和湿法纺丝工艺技术逐渐完善，生产效率进一步提升，高端产品品种逐步丰富，T1000级、M40、M40J、M55J等碳纤维已具备工程化制备能力，25K大丝束碳纤维实现产业化生产；千吨级对位芳纶工程化关键技术和装备取得突破，高强型、高模型对位芳纶产品实现国产化；高强高模聚酰亚胺纤维、间位芳纶、聚苯硫醚纤维、连续玄武岩纤维等实现快速发展。

碳纤维是这其中具有代表性的材料之一。中复神鹰碳纤维公司十多年的发展，正好是国产碳纤维产业整体突破“从无到有”的阶段。公司立足自主创新，自主研制了PAN纤维快速均质预氧化、碳化集成技术，首次构建了具有自主知识产权的干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化生产体系，成为我国首个、世界第三个攻克干喷湿纺工艺难题的企业，创新实现了T700级、T800级、T1000级等不同级别碳纤维的工业化量产，成功填补了国内碳纤维高端技术的空白，打破了国外巨头在中国市场的长期垄断。2017年，公司“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科技进步一等奖，是我国碳纤维行业所获得的最高奖项。如今，中复神鹰的碳纤维已成功应用在航空航天、卫星、高铁等领域。

奥神新材的聚酰亚胺纤维也是典型的国产化高性能纤维。奥神新材从2006年联合东华大学从事聚酰亚胺纤维的研究，经过十多年的发展，建成了全球首条千吨级干法纺聚酰亚胺纤维生产线，2016年获得了国家科技进步二等奖，两次获得中国纺织工业联合会科技进步一等奖，拥有50多项发明专利。

聚酰亚胺纤维成型难度非常大，全球真正能实现产业化的企业并不多。到目前为止，全世界产能也只有4000吨。现在我们可以生产各种类型的聚酰亚胺纤维，可用于高温过滤、气体分离、钢铁冶炼、垃圾焚烧、特种防护等领域。经过深度加工做成蜂窝材料后，还可以应用到航空航天领域，用途非常广泛。

2、我国高性能纤维产业发展和升级目前面临的主要任务

碳纤维

突破高强中模、高强高模、高强高模高延伸碳纤维工程化制备关键技术，实现高强中模碳纤维拉伸强度≥7GPa ；高强高模碳纤维拉伸模量≥650GPa ；高强高模高延伸碳纤维拉伸强度≥5.7GPa，拉伸模量≥370GPa，断裂延伸率≥1.5%，满足高端装备用碳纤维及其复合材料自主保障需求；研究生物基碳纤维氧化、碳化过程结构转化机制，突破生物质基碳纤维连续制备关键技术；突破碳纤维用纺丝油剂和上浆剂等配套材料，突破新型纺丝、预氧化碳化等颠覆性制备技术，实现国产碳纤维稳定化与低成本化，支撑国产碳纤维的规模应用。

有机高性能纤维

突破芳纶、差别化聚酰亚胺和UHMWPE、聚芳酯纤维、PPS纤维等高性能有机纤维产业化制备关键技术，实现在国家重大装备上的稳定应用。开发系列化、功能性对位芳纶，满足差异化应用领域需求，集中提高产业链规模，形成规模效益，提升国际竞争力；突破提升间位芳纶生产效率的新工艺、新技术，进一步降低产品价格，拓宽应用领域，推进产品升级换代，积极开发间位芳纶差异化产品，满足高端领域应用要求；发展新一代高强高模、高复合性、低成本杂环芳纶；开发耐温、抗蠕变UHMWPE纤维，完善中高强度UHMWPE工程化制备技术，解决生产过程能耗大、成本高问题；优化聚芳酯纤维聚合纺丝工艺，实现稳定高品质产品千吨级生产及成套装备研发；开发高性能PPS纤维技术，提升PPS短纤级切片质量，突破PPS长丝级切片关键制备工艺与集成设备技术，拓展PPS纤维及其复合材料的应用领域；开展高纯度DAR单体制备技术研究，提升产品质量稳定性，提升PBO纤维生产规模，并针对性开发PBO专用成套装备，提升装备在酸性、高黏度、高压力状态下的运行稳定性， 保障PBO生产全流程工艺稳定性。

无机高性能纤维

突破高端玄武岩纤维、碳化硅、氧化铝、硅硼氮等纤维及其前驱体的工程化稳定制备技术，突破大丝束拉丝工艺技术，实现无机高性能纤维批量化应用；形成系列无机高性纤维及其复合材料产品库，实现无机高性能纤维基复合材料在航天发动机等重大装备上的工程应用。

3、高性能纤维产业技术预判和战略布局

我国已建立起较为完整的国产高性能纤维制备技术研发、工程实践和产业体系，产品质量不断提高，产学研用格局初步形成，有效缓解了国民经济和国防建设对国产高性能纤维的迫切需求。但我国高性能纤维及其复合材料的基础理论研究仍相对薄弱，高端优质产品的产业化开发不足，一些关键科学技术问题尚未完全突破，行业自主创新能力不强，部分品种仍受制于发达国家。面向国家2035年重大战略需求，我国高性能纤维产业技术应进行以下布局：

加强高性能纤维的关键科学技术问题研究。高性能纤维是高度复杂性产品，具有对基础研究依赖性强、生产工艺前后关联度高的特点，高性能纤维的性能源于其独特的微观结构，要在生产中确保其微观结构得以实现，就需要对其形成过程有非常清楚的认识，对影响其形成的外部条件有精准的控制。因此，对相关共性基础科学问题的深入研究是解决发展过程遇到的问题、建立具有自主知识产权的生产体系和实现工业化稳定生产的关键。但目前国内企业缺乏对相关基础科学问题的正确理解与清晰认识，需要加大力度凝练共性科学问题，布局前瞻研究，研发具有稳定性能的优质高性能纤维。

高性能纤维的产业化关键技术与成套装备开发的系统集成。高性能纤维产业技术难度高、专业跨度大，是复杂的系统工程和高度的集成创新，具有对设备质量和控制精度要求高、对生产管理要求严格等工程技术特性。需加强多学科、多专业的相互交融和前后衔接，加快高性能纤维及其复合材料高附加值、低成本关键工艺及装备工程化研究，包括有机高性能纤维级专用树脂的研发与产业化，新型溶剂、助剂、萃取剂等的开发，新型纺丝及后处理等连续化工程成套技术及关键设备开发等，提升高水平产业化的系统集成、项目管理和过程融合。

高性能纤维性能、品质提升以及品种系列化、功能化研发。全球主要高性能纤维已经进入技术和工艺全面更新的阶段，生产效率不断提高，成本不断下降，新产品个性化明显，要完善和系列化生产各种型号规格的产品，重点拓展新品种和应用领域。一方面突破国外垄断高端产品的产业化，另一方面通过降低纤维制造成本，来提高产品的市场竞争力和扩大纤维的应用领域。加强高性能纤维产品多领域市场应用开发，携同下游复合材料企业大力发展协同设计、制造、服务，通过下游稳定应用支撑上游行业发展，拓展整体产业上下游产业链的宽度和深度。

从原料到纤维的对应标准和评价体系。瞄准国际先进水平，立足自主技术，健全高性能纤维新材料标准体系、技术规范、检测方法和认证机制。加快制定产品全产业链标准，鼓励产学研用联合开发重要技术标准，积极参与国际标准制定，加快国外先进标准向国内标准的转化。

加强高性能纤维配套的复合材料技术研究。高性能纤维及其复合材料不仅事关国家战略安全，与国防军工、航空航天建设紧密相关，更是践行国家“双碳”战略的重要基础性材料产业，是风电、光伏、交通工具轻量化、氢能源汽车等发展的重要支撑。需要加强高性能纤维配套的设备及复合材料技术研究，开发高效织造、复合材料高效成型等新技术，构筑三维纺织结构和复合材料表界面结构，牵引高性能纤维材料产业发展和升级。