2018年，當《科技日報》將環(huán)氧樹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，國內(nèi)風電材料市場仍然以進口的歐林、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%的全球風電環(huán)氧樹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。從寂寂無名到實現(xiàn)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”技術封鎖

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

回溯往昔，我國碳纖維產(chǎn)業(yè)曾面臨著諸多“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(jié)是當時的短板，高端碳纖維所使用的環(huán)氧樹脂全部依賴進口。環(huán)氧樹脂作為碳纖維的關鍵復合輔材，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)氧樹脂領域，不僅受限于化學工業(yè)基礎薄弱，還面臨著環(huán)氧樹脂自身復雜特性帶來的挑戰(zhàn)。

在航空航天等高端領域，對環(huán)氧樹脂的官能度、環(huán)氧值、黏度等指標要求極為苛刻。同時，其耐候性要求玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不能低于180℃，而當時國內(nèi)多數(shù)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化設備，生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品穩(wěn)定性不足，且材料生產(chǎn)與應用脫節(jié)，應用端對技術進步的牽引作用微弱，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，道生天合通過不斷的技術研發(fā)和創(chuàng)新，逐步破解環(huán)氧樹脂的“韌性密碼”。公司專注于提升環(huán)氧樹脂的各項性能指標，十年間實現(xiàn)了從代理銷售到自主創(chuàng)新的跨越，將環(huán)氧樹脂韌性指標提升至國際領先水平，打破了國外技術封鎖。這標志著我國在高性能環(huán)氧樹脂領域的自主研發(fā)能力得到了顯著提升，為碳纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。

二、道生天合碳纖維復合材料技術突破

——從復合增韌到耐高溫水解，實現(xiàn)國際領先性能標準

道生天合在碳纖維研發(fā)方面取得了多項關鍵技術突破。道生天合擁有的復合增韌技術，是基于對各類增韌技術在環(huán)氧樹脂胺類體系以及環(huán)氧樹脂酸酐類體系中的系統(tǒng)性研究。通過不同類型增韌技術的復配，不僅滿足了不同的韌性、工藝、外觀、強度和模量需求，還獲得了協(xié)同增韌效果的組合。該技術下的產(chǎn)品1型斷裂韌性達到2-2.9kj/m2，遠高于國際客戶1kj/m2的標準要求；環(huán)氧灌封系列產(chǎn)品的冷熱沖擊抗開裂性能優(yōu)異，尖端嵌件的抗開裂次數(shù)超過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)氧樹脂技術也具有重要意義。行業(yè)內(nèi)一般拉擠樹脂制品在高溫120℃、高壓25MPa水煮后會水解開裂，而道生天合利用該技術生產(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)境下保持長期穩(wěn)定作業(yè)，力學性能超過客戶指標，通過120度、25MPa的7天耐水解測試，且較傳統(tǒng)鋼桿更輕更耐腐蝕。

三、碳纖維材料的多元突破

——從風電到新能源車，再到航空航天與軌道交通的全面滲透

在風電葉片領域，道生天合的碳纖維材料得到了廣泛應用。風電葉片是風力發(fā)電機組的核心部件，其性能直接影響風力發(fā)電的效率和穩(wěn)定性。道生天合的風電葉片用環(huán)氧樹脂和結(jié)構膠等產(chǎn)品，具有優(yōu)異的力學性能、耐候性和粘接性能，能夠滿足風電葉片在復雜環(huán)境下的使用要求。道生天合的新型復合材料從2024年開始應用于國內(nèi)風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(nèi)唯一主要量產(chǎn)廠商。

隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，道生天合積極布局該領域，其碳纖維相關材料在新能源汽車中發(fā)揮著重要作用。在新能源汽車電池包制造中，道生天合的高導熱高強度柔性環(huán)氧樹脂技術、高導熱高延伸率聚氨酯技術和高導熱高延伸率有機硅技術等產(chǎn)品得到應用。這些技術能夠滿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的結(jié)構件方面也有了越來越廣泛的運用，以實現(xiàn)輕量化的要求。

除了風電和新能源汽車領域，道生天合的碳纖維材料還在航空航天、油氣開采、軌道交通等領域有廣泛應用前景。在航空航天領域，道生天合的航空級阻燃環(huán)氧樹脂技術產(chǎn)品，滿足航空級復合材料阻燃要求，工藝性良好，單組分體系，力學性能優(yōu)異，抗疲勞性能良好，可用于制造飛機的結(jié)構部件；在油氣開采領域，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，能夠有效提高開采效率，降低生產(chǎn)成本；在軌道交通領域，道生天合的軌道交通級阻燃環(huán)氧樹脂技術產(chǎn)品，滿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，力學性能良好，可用于制造軌道交通車輛的內(nèi)飾件、結(jié)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”問題起到了重要推動作用。

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

從企業(yè)自身發(fā)展來看，道生天合實現(xiàn)了從技術追隨者到行業(yè)引領者的蛻變。通過持續(xù)的技術創(chuàng)新和市場拓展，構建了完善的產(chǎn)業(yè)鏈布局。在研發(fā)上不斷加大投入，提升技術水平；在生產(chǎn)上建立了科學的生產(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；在銷售上與眾多行業(yè)龍頭企業(yè)建立了穩(wěn)定的合作關系，市場份額不斷擴大。如今，道生天合已成為我國高性能熱固性樹脂材料領域的領軍企業(yè)，引領著行業(yè)的發(fā)展方向。

未來，隨著技術的不斷進步和市場的持續(xù)拓展，道生天合有望在新材料領域取得更大的成就，為我國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻，特別是在解決關鍵材料的“卡脖子”問題上繼續(xù)發(fā)揮重要作用。