造紙術(shù)是中國古代的“四大發(fā)明”之一，但你知道嗎，有一種“紙”，卻在過去半個多世紀里，被美、日等海外巨頭壟斷，卡著中國高端制造業(yè)的咽喉。中國企業(yè)要么被迫以高于國際市場幾十倍的價格進口，要么想買人家都不賣給我們[1]……

這種“紙”，就是芳綸紙。

從長期受制于人的技術(shù)困局，到奮起直追的市場競爭，從“跟跑”到“并跑”，再到“局部領(lǐng)跑”，中國本土科研團隊與產(chǎn)業(yè)界經(jīng)過數(shù)十年接力攻關(guān)，最終打通了中國芳綸紙生產(chǎn)的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)鏈路，實現(xiàn) 100% 自主可控。

芳綸紙的發(fā)展歷程，也是中國新材料產(chǎn)業(yè)崛起的生動縮影與真實見證。

“紙中黃金”芳綸紙

雖然名字里帶“紙”，外觀也輕薄如紙，但芳綸紙并非由傳統(tǒng)植物木漿制成。它的學(xué)名是芳香族聚酰胺纖維紙，是以芳綸纖維為原料，經(jīng)特殊工藝制備而成的高性能特種紙——芳綸（芳香族聚酰胺）、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維并稱世界三大高性能纖維。

芳綸紙。圖片來源：參考資料[2]

芳綸紙有多神奇呢？

一張超薄芳綸紙每平方米僅重 23 克，一張標準型芳綸紙每平方米的重量也不過 63～113 克[2]，和一張普通 A4 紙差不多。但就是這樣薄薄的一張“紙”，強度卻遠超同等厚度的鋼材，還具備優(yōu)異的耐高溫、阻燃、絕緣、抗腐蝕性能，有著“紙中黃金”之稱。

也正因此，芳綸紙早已深度應(yīng)用于國家高端制造的眾多場景，被工信部《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021 年版）》列入“關(guān)鍵戰(zhàn)略材料”之列：

在航空航天領(lǐng)域，它被用于飛機內(nèi)飾、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件、火箭與航天器的絕緣隔熱材料，在極端溫差與復(fù)雜環(huán)境下守護設(shè)備安全；

在高鐵與軌道交通中，它作為牽引電機、變壓器的核心絕緣材料，保障列車高速、穩(wěn)定、安全運行；

在新能源汽車與動力電池領(lǐng)域，它作為電芯之間的絕緣隔熱襯墊，有效阻隔熱失控蔓延，大幅提升電池包安全性與使用壽命。

在高端電氣電力裝備上，它是變壓器、電抗器、互感器的關(guān)鍵絕緣材料，耐高壓、耐老化，支撐著電網(wǎng)穩(wěn)定運行；

同時，它還廣泛用于國防軍工、高端電子、特種防護等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的 “硬核基礎(chǔ)材料”。

普通紙（左）vs芳綸紙（右）燃燒實驗，普通紙一下子就燒成灰了，芳綸紙不受影響。圖片來源：參考資料[3]

從無到有的

艱難國產(chǎn)化攻堅

芳綸紙最早于 20 世紀 60 至 70 年代由美國杜邦公司率先研發(fā)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，最初是用于軍事領(lǐng)域。20 世紀 70 年代后期到 20 世紀 80 年代，日本帝人引進杜邦技術(shù)，又自主優(yōu)化工藝，推出 Conex 間位芳綸紙。

憑借先發(fā)優(yōu)勢與技術(shù)壁壘，美、日迅速形成了全球芳綸紙產(chǎn)業(yè)的壟斷，并長期對我國實行嚴格的技術(shù)封鎖與市場管控。據(jù)泰和新材集團股份有限公司安防與信息事業(yè)部技術(shù)開發(fā)副總監(jiān)杜志林：“部分國家對我們國家實施嚴格的出口管制，以高于成本幾倍的價格限量賣給我們，每噸芳綸售價曾經(jīng)高達 20 多萬元，部分產(chǎn)品直接禁售，導(dǎo)致國內(nèi)對芳綸有需求的企業(yè)承受巨大成本壓力，隨時面臨斷供風(fēng)險。”[1][4]

我國自 20 世紀 70 年代起就開始組織對芳綸紙進行研究攻關(guān)。并在“七五”“八五”“九五”期間持續(xù)將其列為國家重點科技項目。然而，很長時間始終未能實現(xiàn)實質(zhì)性突破。

芳綸紙產(chǎn)業(yè)化之難，不僅在于上游纖維紡絲的極高壁壘，后端的造紙成型環(huán)節(jié)同樣有著極為苛刻的技術(shù)要求。芳綸纖維表面光滑、分子剛性強，可形成的氫鍵結(jié)合點遠少于傳統(tǒng)植物纖維，必須引入同材質(zhì)的沉析纖維作為黏合介質(zhì)，才能實現(xiàn)纖維間的穩(wěn)定結(jié)合。

上下兩圖分別為對位芳綸（芳綸 1414）和間位芳綸（芳綸 1313）的化學(xué)式。芳綸的兩大核心品類即為對位芳綸（芳綸 1414）和間位芳綸（芳綸 1313）。圖片來源：參考資料[5]

盡管壓力巨大，困難重重，中國科研工作者與工程師們卻從未放棄。21世紀初，國內(nèi)芳綸產(chǎn)業(yè)化開始突破。

東華大學(xué)的胡祖明教授及其課題組，從零開始，沒有裝備，就根據(jù)國內(nèi)的設(shè)備加工能力，自己設(shè)計框架，找企業(yè)加工。通過對工藝的調(diào)整，他們?nèi)〉昧诵阅芸膳c進口產(chǎn)品相媲美的芳綸 1313 纖維，實現(xiàn)了“纖維+紙+裝備”的全鏈條國產(chǎn)化，使我國成為繼美、日、俄之后，又一個掌握高性能芳綸制備技術(shù)的國家。[6]

陜西科技大學(xué)的張美云教授團隊深耕高性能紙基材料研究，攻克了芳綸紙抄造、熱壓等產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵難題，成功開發(fā)出芳綸絕緣紙、芳綸蜂窩芯紙等系列產(chǎn)品，主要技術(shù)指標達同類產(chǎn)品國際領(lǐng)先水平，為航空航天、軌道交通等國家重大工程提供基礎(chǔ)材料保障。[7]

在此基礎(chǔ)上，以泰和新材、民士達等為代表性的企業(yè)，共同推動了國內(nèi)間位芳綸紙的規(guī)模化量產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化落地。這類芳綸紙也成為高端變壓器、牽引電機核心的絕緣防護材料。

華南理工大學(xué)胡健教授則帶領(lǐng)團隊成功跳過美國杜邦第一代、第二代產(chǎn)品，研發(fā)出第三代產(chǎn)品，將蜂窩復(fù)合材料的比剛性從是鋁合金的 27 倍增加到 50 倍以上，耐高溫性能較第一代芳綸紙?zhí)岣?50 度以上。

他們還與中車集團株洲時代新材料科技股份有限公司合作，商業(yè)化運營高性能芳綸紙基復(fù)合材料。目前，相關(guān)產(chǎn)品在磁懸浮、高鐵、地鐵、虛擬軌道交通已開展示范驗證，部分零部件已開始成功運用，一舉打破日本三菱在電機和變壓器用高等級絕緣材料方面對我國的數(shù)量控制，為我國軌道交通技術(shù)的完全自主化解決了一項重要的“卡脖子”難題。

時代共振

芳綸紙全產(chǎn)業(yè)鏈的本土化，意義還不止于打破海外的壟斷。

當核心原材料不再受制于人，供給穩(wěn)定性、成本可控性得到全面保障，這直接解除了中國下游高端制造業(yè)在產(chǎn)品迭代、產(chǎn)能擴張上的底層約束。

過去，由于進口芳綸紙價格高昂、交期不可控，國內(nèi)諸多制造領(lǐng)域只能被動采用性能降級的替代材料；而如今，產(chǎn)能的自主釋放，正與中國新興的產(chǎn)業(yè)升級周期形成共振。

在電氣絕緣領(lǐng)域，新能源汽車從400V向800V高壓快充平臺的架構(gòu)演進，直接催生了對芳綸紙的剛性需求。

在結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域，低空經(jīng)濟的發(fā)展則為芳綸蜂窩芯材打開了更廣闊的市場空間。以電動垂直起降飛行器為代表的新型航空器，對整機重量有著近乎苛刻的限制——電池本身已占據(jù)大量配重，機身結(jié)構(gòu)必須實現(xiàn)極致輕量化。

相比于傳統(tǒng)金屬材料、實心碳纖維板，間位芳綸紙制備的蜂窩芯材在夾層結(jié)構(gòu)中展現(xiàn)出性價比與性能優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于這些新型飛行器的機身壁板、地板以及電池艙外殼，在保障抗撞擊、抗剪切強度的前提下，實現(xiàn)了最大化減重，直接轉(zhuǎn)化為飛行器的有效載荷與續(xù)航里程；而對位芳綸紙制備的蜂窩芯材，則僅用于少數(shù)對強度要求極高的核心承力部件。

從實驗室里突破技術(shù)壁壘的沉析纖維制備技術(shù)，到如今成為中國大飛機、高鐵、高壓電機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的堅韌“紙片”，芳綸紙的國產(chǎn)化逆襲，也是中國在工業(yè)基礎(chǔ)材料上的一次技術(shù)突圍。它印證了一個核心的產(chǎn)業(yè)規(guī)律：只有徹底掌握了最上游的底層核心技術(shù)，一個國家的終端制造業(yè)，才能真正定義行業(yè)標準、拓展市場邊界、發(fā)展壯大。

參考文獻

[1]https://sd.dzwww.com/sdnews/202509/t20250930_16545520.htm

[2]http://www.jyz678.com/cp/c1/55.html

[3]https://www.news.cn/20241225/7dae29bc03c44338a68448b2d1b2ac05/c.html

[4]http://v.china.com.cn/finance/2018-06/22/content_52958069.htm

[5]http://www.surefrp.com/m/news/406.html

[6]https://www.dhu.edu.cn/wmzx/2010/1209/c5755a50866/pagem.htm

[7]https://www.sust.edu.cn/info/1070/15827.htm

[8]https://cx.resource.edu.cn/homepage/content?id=430

[9]https://www.corrdata.org.cn/news/industry/2018-03-28/168422.html

[10]https://www.ccia.xin/zhuantibaogao/1715.html

策劃制作

作者丨逸驍 北京大學(xué)傳播學(xué)碩士

審核丨劉路 華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師

策劃丨楊雅萍

責(zé)編丨楊雅萍

審校丨徐來、張林林