日本NEDO突破CFRTP制造瓶頸,熱塑性碳纖維量產時代來臨!

 2025年10月9日,日本福井化學工業株式會社與福井縣工業技術中心聯合宣布,雙方共同完成的NEDO項目成功建立了從原材料到成型品的CFRTP一貫制造工藝。這標志著熱塑性碳纖維復合材料(CFRTP)的大規模量產正式成為現實。

CFRTP以其卓越的性能和環保特性,正成為工業界矚目的新星,這項突破將為其在汽車、航空航天等領域的廣泛應用鋪平道路。

技術突破:

四大創新工序構建完整產業鏈

此次突破的核心在于其獨創的四大一貫制造工序,它們共同解決了CFRTP生產中的關鍵難題:

高耐熱樹脂薄膜成型

成功制備20μm以下的高耐熱樹脂薄膜,為后續復合奠定基礎。這種超薄薄膜的制造技術是保證最終產品性能的關鍵第一步。

薄層預浸料高速成型

實現厚度僅40μm的薄層預浸料片材以40m/分鐘以上的高速成型,大幅提升生產效率。這一速度意味著CFRTP的生產效率達到了新的高度。

優異賦形性短切片材連續成型

開發出可連續成型且具有卓越賦形性的短切片材,確保復雜形狀部件的制造能力。這使得制造設計更加自由的復雜零件成為可能。

高循環熱冷壓成型

與福井縣工業技術中心共同開發,實現3分鐘/件的高效率壓制成型,顯著縮短生產周期。與傳統工藝相比,這是數量級上的提升。

 

通過將薄膜制備到最終成型的多個環節整合為一體化流程,不僅大幅降低了碳纖維復合材料的生產成本,也為CFRTP的廣泛應用掃清了障礙。

性能優勢:

輕量化與高強度兼備

CFRTP以其輕量、高強度、高耐熱性的特點,在要求嚴苛的工業領域展現出巨大潛力。

在汽車逆變器外殼蓋板的實際測試中,結果令人驚嘆:

采用新工藝制造的CFRTP部件,重量僅為金屬件的五分之一,但強度和精度完全達到使用要求。

 

更重要的是,憑借CFRTP的高強度特性,在滿足相同強度要求時,可以設計出更薄的部件,實現極致的輕量化效果。這一特性對新能源汽車領域意義重大,輕量化直接意味著更長的續航里程。

這項突破使得高耐熱樹脂復合材料的量產成為可能,顯著提升了生產效率,并大幅降低了成本和能耗。

成本與環保:

雙重優勢助推產業應用

成本效益顯著

與傳統熱固性碳纖維復合材料相比,新開發的CFRTP技術在成型時間上縮短了40倍以上,從2小時以上大幅降至3分鐘/件。

這種效率的提升直接轉化為生產成本的降低,使得CFRTP在價格敏感的應用場景中具備了競爭力。

綠色環保優勢突出

與熱固性材料一旦成型就無法改變的特性不同,熱塑性碳纖維復合材料可以被反復加熱、重新塑形。這一特性使得CFRTP具備了可回收再利用的環保優勢,大幅減輕環境負擔,完美契合全球可持續發展的迫切需求。

 

福井化學工業株式會社將繼續深化CFRTP的普及和商業化,通過提供創新的產品方案推進量產化研究。

隨著這項技術的推廣,CFRTP有望在汽車、航空、軌道交通、電子產品等多個領域大放異彩。

制造業的輕量化革命已經到來,而CFRTP正站在這場革命的潮頭。