一代材料，一代装备，一代产业。材料是人类文明的基石，从石器时代、青铜器时代、铁器时代，到信息化时代，材料的每一次创新应用，都极大推动了人类的发展，每一个工业强国的崛起，都依赖于雄厚的材料工业作为支撑，经历了多年的底层工业基础的积累后，在双碳背景引导的产业升级新趋势加持下，我们将迎接的是前所未有的中国材料制造的崛起时代，是一个中国材料走向自立自强的时代。
2007年五一前夕，初夏的空气中还弥漫着春天的气息，神鹰新材料的20吨碳纤维碳化线小试项目战鼓擂擂，即将生产出第一批碳纤维。就在这时，张国良接到了连云港市委副秘书长的来电，“马上到云台宾馆，市委书记找你。”
急匆匆地赶到宾馆后，市委的一位领导拉着一位客人向张国良介绍：“这位是中国建材集团董事长宋志平。”张国良知道的是，宋志平领导的中国建材股份有限公司，一年前已经在香港联交所成功挂牌上市；他不知道的是，宋志平所领导的中国建材集团，已做出发展碳纤维的战略决策。
宋志平热忱地伸出手来，笑盈盈地注视着他，爽朗地说：“早听说连云港有一家公司搞碳纤维！”张国良连忙伸出手来，两双手紧紧握在一起。这便是中国碳纤维发展史上的“云台之会”，中国建材集团和神鹰新材料的合作就此展开了紧密的碳纤维合作。
什么是碳纤维，为什么中建材会盯上这块业务呢？将时钟往回拨到2001年，当年的人民代表大会上，两院院士师昌绪向递交了一封信，他在信中说：“我国自上世纪60年代开始研究碳纤维，始终毫无起色，但碳纤维是发展先进歼击机和导弹所必需的复合材料的重要组成部分，工业先进的国家长期对我国实施封锁，因而高性能碳纤维的生产必须立足国内。”
碳纤维是一种含碳量90%以上的无机纤维材料，由有机纤维经过高温碳化、氧化及一系列化学工序处理后得到的。碳纤维强度高，抵抗变形力强，还耐高温耐腐蚀，强度是钢的9倍，比重不到钢的1/4，是军民两用的一种战略新兴材料。碳纤维大范围的应用于国防装备、工业建设等领域，尤其是军用领域，关系到国家重要武器的发展和国家安危。
我国自60年代开始涉足碳纤维研发生产，1975年时任国防科委主任张爱萍将军在“7511”会议上，将碳纤维推向新的高度，但遗憾的是由于我国当时的工业基础薄弱，始终没有摸到门道，许多军工企业都处于停工待料的阶段。世纪之交的关键节点，师老的一封信，重新唤起了人类对于摆脱碳纤维卡脖子命运，实现自主可控的夙愿。
在我国多种所有制经济都蒸蒸日上的岁月里，碳纤维的探索之路也由不同的企业承担着。率先生产出合格碳纤维是一家山东威海的一家生产钓鱼竿的非公有制企业：为了生产碳纤维钓鱼竿，需要定期从国外购买碳纤维原材料，长期处在“通知性涨价，赏赐性供给”的被动局面。
为了解决这一问题，这家钓鱼竿厂的厂长陈光威在世纪之交决定生产自己的碳纤维。摸着石头过河的陈光威团队，经历了许多意想不到的挫折，产线拆了建，建了拆，投入远超过最初设定的100万美元。2003年终于将第一根走完全流程的碳纤维生产了出来。
消息传至师昌绪院士处，他惊叹不已，成立了一个专门抽样的专家组，去现场抽样测试，盲测结果为生产出的碳纤维性能已达到T300级别。两年后的2005年，我国第一条百吨级碳纤维生产线建成投产。师昌绪院士顶住压力，将民企引入军工，终于开始逐渐走上了碳纤维自主可控的道路，成为中国碳纤维行业的华美开篇。
2007年前后，我国碳纤维行业面临着严重的工艺同质化以及效率不高的问题，提升效率成为企业脱颖而出的生存之道。“提束提速”成为发展的重要方向：一方面提升碳纤维原丝的纺丝速度，另一方面提升单束碳纤维中原丝的根数（以K为单位，24K以上通常称为大丝束），要两条腿走路。
为我国碳纤维探索之路做出重要贡献的第二股力量便是“云台之会”后国企民企通力合作。2005年9月29日，碳纤维项目在江苏鹰游集团正式立项。在这之前，经过国内多家科研机构三四十年的研究，碳纤维各单元技术在实验室已经很成熟，几个国家重点实验室也试制出了碳纤维，但产业化一直不能够顺畅。
鹰游集团董事长张国良认为，原因有两方面：一是分散的碳纤维各单元技术不能有效对接，比如聚丙烯腈的技术在高分子研究机构，原丝制造技术在纺织技术探讨研究机构，而碳化技术则在材料研究机构；二是有些实验室工艺不能直接简单放大，必须再创新。
2006年5月16日，张国良给江苏省科技厅厅长王永顺快递了一份特别的散文诗报告。在这份报告里，他把实验室的理论成果、大腈纶工程控制技术、化纤设备的制造经验称为碳纤维产业化的“三把剑”，而后两把剑，作为设备供应商的鹰游集团已经有了十多年的经验。2006年2月24日，神鹰新材料公司正式公开宣布建设碳纤维生产线。
这家公司由鹰游集团占70%股份、奥神集团占30%。主攻民用市场的神鹰新材料，没有不计成本的军工支持，没有“付费方”来逐步发展产线、提升技术，而万吨投资额动辄几十亿元的碳纤维项目是典型的资金和研发密集型行业。神鹰新材料在T300产线投产之后，发展遇到了瓶颈，就在这时中国建材集团伸出了橄榄枝，国企民企通力合作的局面就此打开。
谁也不会想到，从云台宾馆这一时刻开始，中国碳纤维的产业化之路，开启了新的历史篇章。中国建材集团和神鹰新材料合资的企业决定研发纺丝速度更快的“干喷湿纺”技术，可以将碳纤维的生产速度提升5倍以上，2008年，中复神鹰开始启动干喷湿纺T700级别的碳纤维的研发工作。
2012年秋，中复神鹰首个采用干喷湿纺工艺的高品质碳纤维生产线生产线正式投产，成为中国第一、也是世界上第三个攻克干喷湿纺工艺难题的企业。在人民大会堂召开的2017年度国家科学技术奖励大会上，中复神鹰等单位合作完成的“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”项目荣获国家科学技术进步一等奖。
而在东北的黑土地上的吉林化纤集团，碳纤维的探索之路早在上个世纪就开始萌芽。制对于碳纤维的研发在国企改革后仍未停滞，国有企业担负攻坚克难的使命仍在继续，提束提速的另一个方面——大丝束碳纤维便是在这里首次实现突破。
要实现大丝束碳纤维的生产，意味着在巴掌大的喷丝板上均匀打出48000个孔，让48000根原丝同时从喷丝板中喷出。很容易理解，原丝数量越多，要想保证均匀性和合格率就变得越难，这对纺丝液的配方、纯度，纺丝工艺的条件设置等多个角度都有着严苛的要求。经历了漫长的试错，2017年吉林化纤集团的8000吨大丝束碳化项目1期2000吨生产线试车成功，标志着吉林碳谷的大丝束碳纤维原丝生产的基本工艺的成熟，实现了大丝束碳纤维从无到有的突破。
（左）过去我国碳纤维长期依赖进口，（右） 国内碳纤维装置已经突破50%的开工临界点
半个世纪以来，中国材料人用坚强的意志，完成了一次又一次的突破，航空航天、轨道交通、生活娱乐，都逐渐有了中国碳纤维的影子。
在今天，碳纤维依靠着技术突破，已经度过了最艰难的发展岁月，在碳纤维生产这个行业里，中国企业终于走上了追赶先进的快车道。“双碳”背景下对于风电叶片、轻量化等需求也打开了碳纤维需求的空间，国内企业也在抓住这波机遇，为做大做强碳纤维而努力。中复神鹰西宁万吨级碳纤维生产线已经交付使用，光威复材万吨级碳纤维包头生产线正在建设，吉林省吉林化纤谋划启动了40万吨碳纤维产业链项目发展规划，未来的碳纤维发展历史依旧不会平坦，但是中国碳纤维终将从追赶者成为引领者。
碳纤维半个多世纪以来的探索之路，正是中国新材料领域探索的一个缩影，国内其他新材料也迎来了加快速度进行发展的历史新阶段。过去没有工业基础支撑、没有核心技术上的支持、没有高端市场引领，国内化工新材料领域鲜有全球领先的企业和品种。
但如今，经过了建国70多年的积累和改革开放后40多年的发展，国企、民企、国民通力合作，技术突破、工艺优化不断进行，静候下游需求的爆发。本轮疫情后全球化工品的供应体系已经说明了国内化工大宗产品供应的先进性与稳定性，化学工业基础已经足够，国内新材料发展将迎来一个崭新的阶段。
工程师红利背景下，国内化工行业产业持续升级，全球化工研发向逐步国内集中。化工产品作为基础的耗材，产品更新换代较慢，40-60“年龄段”的化工品占比最高，许多称之为新材料的化工品其实已经是相对成熟的产品，绝对的新品种少之又少，这样的属性决定了中国这样的后发国家拥有充分的后发优势。
从数据来看，国外化工行业从业者呈现明显的老龄化趋势，从业平均岁数45.3岁，而国内正处于工程师红利的爆发期，2000年至2018年，研发人员全时当量由74.3万人年快速提升至186.6万人年，每千人中研发人员数量仍处于快速提升中，工程师红利期长期持续。
（左）化工行业产品更新换代较慢，“年龄”较大，（右）全球化工行业从业者年龄中位数较高
此外，老牌的化工强国新增研发投入不足。自2013年以来，全球研发投入前2500的公司中，化工类的企业的研发投入保持在230亿欧元的水平，但是占总研发投入的比重持续下滑，由2013年的4.31%下滑到2019年的2.60%，同期国内化工研发费用从2013年的2亿欧元，提升至2019年的17亿欧元，复合增速达40%，在全球化工行业的研发费用占比从2013年的0.94%提升至2019年的7.2%，国内在全球化工研发中的地位愈发不可忽视。
国内改革开放以来，我国已形成了全球最完备的化工产业布局，且工程师红利期预期长期持续。考虑到我国产业所处生命周期落后海外，在化工产业升级的大趋势下，新材料研发向国内集中具备持续提升空间。
（左）top2500研发企业中化工研发投入及占比，（右）top2500研发企业中中国化工研发投入及占比
需求端新需求的不断涌现促进化工企业的转型升级。传统的新材料发展需求是卡脖子的国产替代需求，双碳背景下带动的材料端的需求显著不同于传统领域，使得一大批新的材料需求不断涌现，风电叶片领域带动的碳纤维需求量开始上涨仅仅是其中一个方面，轻量化需求下的各种工程塑料对于传统金属材料的不断替代，离不开化工新材料的持续不断的发展，为化工企业的转型升级注入了增量的需求活力。产业升级和国产替代是国内发展化工新材料的两大重要需求端推手。
此外双碳背景下，像合成生物学等具有颠覆效应的领域，国内几乎与国外同步发展，在基因层面对化工品进行构造的领域，尤其是合成生物学工程化实践方面，国内非常有希望一马当先占领高地。
供给端传统领域审批壁垒的提升倒逼有实力的化工企业向产业链下游的不断延伸，完成技术驱动的产业升级。壁垒相比来说较低的、发展相对成熟的上游大宗品行业审批壁垒加大，供需调控下的景气周期有望长期维持，但是临近资源端投资门槛锁死与企业经营现金流富余的矛盾下，众多化工企业纷纷选择进军偏下游、偏精细化的化工品领域，如近期多个煤化工、大炼化企业进军EVA、膜材料、电解液溶剂等新兴领域。
诚然，现有布局远远称不上高端，但是政策倒逼下的化工企业产业链往下游延伸的过程中，终将会将触角触及壁垒更高的领域，多种材料的国产替代也有希望在这个新材料发展的大环境下迎刃而解。
站在当前时点，我们对国内化工新材料的发展非常乐观，我们将会幸运地看着国内实现一个个新材料的技术突破，见证一个个化工新材料企业从国内细分行业龙头崛起为全球的化工新材料龙头，直至成为全世界新材料的创造与引领者，而伴随这一切的，是一个工业制造大国的崛起。
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