道生天合材料科技(上海)股份有限公司在碳纤维材料领域的发展成就。从打破国外品牌在风电材料市场的垄断,到取得多项关键技术突破,再到产品在风电、新能源车、航空航天与轨道交通等多领域的广泛应用,展现了其从技术追随者到行业引领者的蜕变。
在2018年的时候,《科技日报》曾指出环氧树脂韧性不足是制约国产碳纤维发展的关键难题。彼时,国内风电材料市场大多被欧林、瀚森等国外品牌占据主导地位。然而,到了2023年,位于上海临港的道生天合材料科技(上海)股份有限公司成功逆袭。它凭借32%的全球风电环氧树脂市占率,超越了美国瀚森。并且,其自主研发的聚氨酯材料还打破了德国汉高的垄断局面。
道生天合碳纤维复合材料技术突破——从复合增韧到耐高温水解,实现国际领先性能标准
道生天合在碳纤维研发方面收获了多项关键技术成果。其拥有的复合增韧技术,是基于对各类增韧技术在环氧树脂胺类体系以及环氧树脂酸酐类体系中进行的系统性研究。通过将不同类型的增韧技术进行复配,不仅能够满足不同场景下对韧性、工艺、外观、强度和模量的需求,还能获得协同增韧的良好效果。在该技术下生产的产品,1型断裂韧性达到2 - 2.9kj/m²,远远高于国际客户1kj/m²的标准要求;环氧灌封系列产品在冷热冲击抗开裂性能方面表现优异,尖端嵌件的抗开裂次数超过20次,高于行业10次的要求;环氧拉挤复合材料的产品抗疲劳性能也十分出色,疲劳斜率达到11.84,高于行业8.5到10的平均水平。
在耐高温水解环氧树脂方面,行业内一般的拉挤树脂制品在高温120℃、高压25MPa水煮后会出现水解开裂的情况。而道生天合利用该技术生产的系列拉挤成型的碳纤维抽油杆,在2000米泵深的油田井中,能够在高温高湿的环境下保持长期稳定作业。其力学性能超过了客户指标,还通过了120度、25MPa的7天耐水解测试,并且相较于传统钢杆,它更轻且更耐腐蚀。
碳纤维材料的多元突破——从风电到新能源车,再到航空航天与轨道交通的全面渗透
在风电叶片领域,道生天合的碳纤维材料得到了广泛的应用。风电叶片作为风力发电机组的核心部件,其性能直接关系到风力发电的效率和稳定性。道生天合生产的风电叶片用环氧树脂和结构胶等产品,具备优异的力学性能、耐候性和粘接性能,能够满足风电叶片在复杂环境下的使用要求。从2024年开始,道生天合的新型复合材料就应用于国内风电叶片的碳纤维大梁上,目前它是除了陶氏、欧林以外国内唯一的主要量产厂商。
随着新能源汽车行业的迅猛发展,道生天合积极布局这一领域,其碳纤维相关材料在新能源汽车中发挥着重要作用。在新能源汽车电池包制造过程中,道生天合的高导热高强度柔性环氧树脂技术、高导热高延伸率聚氨酯技术和高导热高延伸率有机硅技术等产品得到了应用。这些技术能够满足电池包对材料高导热、高强度、高延伸率等要求,有效提升了电池包的能量密度和安全性。同时,碳纤维材料在新能源汽车的结构件方面也得到了越来越广泛的运用,有助于实现汽车的轻量化要求。
除了风电和新能源汽车领域,道生天合的碳纤维材料在航空航天、油气开采、轨道交通等领域也有着广泛的应用前景。在航空航天领域,道生天合的航空级阻燃环氧树脂技术产品,不仅满足航空级复合材料阻燃要求,而且工艺性良好,采用单组分体系,力学性能优异,抗疲劳性能良好,可用于制造飞机的结构部件;在油气开采领域,道生天合的碳纤维抽油杆等产品,凭借其高强度、耐腐蚀等特性,能够有效提高开采效率,降低生产成本;在轨道交通领域,道生天合的轨道交通级阻燃环氧树脂技术产品,满足高铁等轨道交通阻燃复合材料应用需求,工艺性良好,采用双组分体系,力学性能良好,可用于制造轨道交通车辆的内饰件、结构件等。
道生天合通过持续不断的技术创新和积极的市场拓展,构建了一套完善的产业链布局,成功实现了从技术追随者到行业引领者的华丽蜕变。未来,随着技术的持续进步和市场的不断拓展,道生天合有望在新材料领域取得更为辉煌的成就,为新材料产业的高质量发展做出更大的贡献。
本文介绍了道生天合材料科技(上海)股份有限公司打破国外品牌在风电材料市场的垄断,在碳纤维复合材料技术上取得从复合增韧到耐高温水解的关键突破,其产品在风电、新能源车、航空航天与轨道交通等多领域广泛应用,实现了从技术追随者到行业引领者的转变,未来有望在新材料领域有更大作为,推动产业高质量发展。
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