2018年，当《科技日报》将环氧树脂韧性不足列为制约国产碳纤维发展的“卡脖子”难题时，国内风电材料市场仍然以进口的欧林、瀚森等国外品牌为主。然而到了2023年，位于上海临港的道生天合材料科技（上海）股份有限公司却凭借32%的全球风电环氧树脂市占率超越美国瀚森，其自主研发的聚氨酯材料打破德国汉高垄断。从寂寂无名到实现全球突围，道生天合的蜕变历程，为中国新材料企业突破“卡脖子”困境提供了独特范例。
回溯往昔，我国碳纤维产业曾面临着诸多“卡脖子”困境。2018年科技日报文章指出，碳纤维产业链下游应用环节是当时的短板，高端碳纤维所使用的环氧树脂全部依赖进口。环氧树脂作为碳纤维的关键复合辅材，其质量直接影响碳纤维复合材料的性能。但我国在高端环氧树脂领域，不仅受限于化学工业基础薄弱，还面临着环氧树脂自身复杂特性带来的挑战。
在航空航天等高端领域，对环氧树脂的官能度、环氧值、黏度等指标要求极为苛刻。同时，其耐候性要求玻璃化转变温度不能低于180℃，而当时国内多数企业难以达到这一标准。此外，我国碳纤维生产缺乏低成本的成套自动化设备，生产效率低、产品稳定性不足，且材料生产与应用脱节，应用端对技术进步的牵引作用微弱，这些因素共同制约了我国碳纤维产业的发展。
在此背景下，道生天合通过不断的技术研发和创新，逐步破解环氧树脂的“韧性密码”。公司专注于提升环氧树脂的各项性能指标，十年间实现了从代理销售到自主创新的跨越，将环氧树脂韧性指标提升至国际领先水平，打破了国外技术封锁。这标志着我国在高性能环氧树脂领域的自主研发能力得到了显著提升，为碳纤维产业的发展奠定了坚实的基础。
二、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取得了多项关键技术突破。道生天合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的系统性研究。通过不同类型增韧技术的复配，不仅满足了不同的韧性、工艺、外观、强度和模量需求，还获得了协同增韧效果的组合。该技术下的产品1型断裂韧性达到2-2.9kj/m，远高于国际客户1kj/m的标准要求；环氧灌封系列产品的冷热冲击抗开裂性能优异，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良好，疲劳斜率11.84，高于行业8.5到10的平均水平。
道生天合的耐高温水解环氧树脂技术也具有重要意义。行业内一般拉挤树脂制品在高温120℃、高压25MPa水煮后会水解开裂，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，能在高温高湿环境下保持长期稳定作业，力学性能超过客户指标，通过120度、25MPa的7天耐水解测试，且较传统钢杆更轻更耐腐蚀。
三、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应用。风电叶片是风力发电机组的核心部件，其性能直接影响风力发电的效率和稳定性。道生天合的风电叶片用环氧树脂和结构胶等产品，具有优异的力学性能、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。道生天合的新型复合材料从2024年开始应用于国内风电叶片的碳纤维大梁上，目前仍然是除了陶氏、欧林以外的国内唯一主要量产厂商。
随着新能源汽车行业的快速发展，道生天合积极布局该领域，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应用。这些技术能够满足电池包对材料的高导热、高强度、高延伸率等要求，有效提升电池包的能量密度和安全性。碳纤维材料在新能源汽车的结构件方面也有了越来越广泛的运用，以实现轻量化的要求。
除了风电和新能源汽车领域，道生天合的碳纤维材料还在航空航天、油气开采、轨道交通等领域有广泛应用前景。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，满足航空级复合材料阻燃要求，工艺性良好，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，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。
五、从“0”到“1”
——道生天合突破碳纤维核心材料垄断，国产替代再下一城
道生天合在碳纤维材料研发和应用上的一系列成果，对解决我国碳纤维产业“卡脖子”问题起到了重要推动作用。
市场层面上，道生天合凭借其优质的产品和服务，在国内市场占据重要地位，部分产品还打入国际市场，与国际知名企业展开竞争。这些成就降低了我国相关产业对进口材料的依赖，提高了产业供应链的安全性和稳定性。
从企业自身发展来看，道生天合实现了从技术追随者到行业引领者的蜕变。通过持续的技术创新和市场拓展，构建了完善的产业链布局。在研发上不断加大投入，提升技术水平；在生产上建立了科学的生产管理流程和严格的质量控制体系，提高生产效率和产品质量；在销售上与众多行业龙头企业建立了稳定的合作关系，市场份额不断扩大。如今，道生天合已成为我国高性能热固性树脂材料领域的领军企业，引领着行业的发展方向。
未来，随着技术的不断进步和市场的持续拓展，道生天合有望在新材料领域取得更大的成就，为我国新材料产业的发展做出更大贡献，特别是在解决关键材料的“卡脖子”问题上继续发挥重要作用。
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