今年1月16日，江蘇海事局公布數(shù)據(jù)顯示，2025年保障539艘船舶海工裝備建成交付，同比增長10.9%。
這一亮眼數(shù)據(jù)背后，是中國造船業(yè)在全球領域的絕對領跑地位：造船完工量、新接訂單量、手持訂單量三大核心指標連續(xù)16年位居世界第一，形成了全球最完整的船舶產(chǎn)業(yè)鏈。本土化配套率超80%，并在大型LNG運輸船、航空母艦、豪華郵輪等高端船型領域?qū)崿F(xiàn)歷史性突破，發(fā)展成就舉世矚目。根據(jù)克拉克森數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在全球手持訂單30強造船集團榜單中，中國企業(yè)占比一半有余，超過韓國、日本、歐洲入選企業(yè)之和。

 

與造船業(yè)成長相輔相成的是，一場由復合材料引領的材料革命正在改變船舶制造的基本邏輯。
 
復合材料：從“輔助”到“核心”的全面滲透

2026年2月，我國船舶復合材料領域迎來多項突破，折射出復合材料正從邊緣輔助部件向主承力結(jié)構(gòu)全面挺進的產(chǎn)業(yè)趨勢。

 

圖1：雙體船© 互聯(lián)網(wǎng)

哈爾濱工程大學與麻省理工學院（MIT）聯(lián)合研發(fā)的“不沉船”新型復合材料，采用“閉孔金屬泡沫+石墨烯陶瓷涂層+仿生蜂窩夾層”多級復合結(jié)構(gòu)，從材料層面破解船舶進水沉沒難；中船七二五所雙瑞復材主導研制的Ф5×35m全球最大旋筒帆，以高性能復合材料攻克超大型筒體成型與輕量化設計難關；廣東中威復合材料股份有限公司研發(fā)的補給運輸用雙體船專利（圖1），則進一步拓展了復合材料在特種運輸裝備中的工程化應用。

值得關注的是，復合材料在主承力結(jié)構(gòu)領域的突破已接連落地。2025年，我國首艘整船采用國產(chǎn)碳纖維的“新明珠39”客渡船在廣州交付；同一年，全球首艘可回收熱固性復合材料漁船“薇雍3號”在臺灣地區(qū)問世，為船舶復合材料全生命周期綠色化提供可行方案。

從安全增強到減碳驅(qū)動，從主結(jié)構(gòu)承力到全周期可回收，復合材料正以“材料革新”悄然重塑船舶制造的技術邏輯，推動造船業(yè)加速駛?cè)?ldquo;后鋼鐵時代”。

從應用結(jié)構(gòu)來看，呈現(xiàn)出“高端引領、多元覆蓋”的特點。目前，玻璃纖維增強塑料（FRP）占據(jù)主導地位，市場份額約65%，廣泛應用于船舶上層建筑、管道系統(tǒng)等部位；碳纖維增強復合材料（CFRP）雖成本較高，但憑借極致輕量化優(yōu)勢，在高端船型、軍用艦艇中的應用比例快速提升。

在應用場景上，已實現(xiàn)多領域全覆蓋：一是非承力結(jié)構(gòu)，包括上層建筑、桅桿、雷達罩等，主要發(fā)揮減重、耐腐蝕作用，可使上層建筑減重40%-60%；二是承力結(jié)構(gòu)，涵蓋船體、推進系統(tǒng)、風帆等核心部件，打破了傳統(tǒng)金屬材料的性能邊界；三是功能結(jié)構(gòu)，如LNG船絕熱模塊、船舶隱身涂層等，實現(xiàn)保溫、隱身、降噪等多功能集成。

產(chǎn)業(yè)配套方面，我國已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈和強大的產(chǎn)業(yè)集群：江蘇地區(qū)除擁有木易等專注FRP船用配套的企業(yè)集群外，還有恒神股份碳纖維龍頭，形成了從高端碳纖維材料到玻璃鋼制品的完整產(chǎn)業(yè)供給能力，依托如東生產(chǎn)基地輻射長三角造船企業(yè)集群；廣東地區(qū)以廣東中威復合材料為龍頭，側(cè)重高端碳纖維船舶及配套構(gòu)件研發(fā)制造，服務珠江口造船基地需求；山東地區(qū)則依托威海拓展纖維等龍頭，聚焦船用碳纖維原材料供應，支撐深遠海船舶及海工裝備復材應用。 

中復神鷹、光威復材等上游企業(yè)實現(xiàn)船用碳纖維規(guī)模化生產(chǎn)，中船集團、揚子江船業(yè)等下游廠商與科研機構(gòu)共建創(chuàng)新平臺，推進12項船用復合材料國家標準制訂，國產(chǎn)化替代成效顯著，當前船舶復合材料進口依賴度已降至38%，較2020年下降22個百分點，朝著2030年85%國產(chǎn)化率目標穩(wěn)步邁進。
 
典型應用實例：彰顯復合材料的核心價值

產(chǎn)業(yè)基礎的夯實，最終要落腳于實船應用。一系列覆蓋商船、軍船、高性能船艇的標桿項目相繼落地，不僅印證了國產(chǎn)化率突破的判斷，更以看得見的數(shù)據(jù)：減重20%、節(jié)油25%、成本下降57%等，展示了復合材料不可替代的核心價值。

◆ 全球最大旋筒帆大連下線，中船集團攻克船舶風帆技術填補國內(nèi)空白
今年2月5日，由中船集團七二五所旗下雙瑞復材與雙瑞環(huán)境聯(lián)合研制的Ф5×35m大規(guī)格旋筒帆在大連正式下線。該裝備直徑達5米、高度35米，為全球當前最大規(guī)格旋筒帆，標志著我國大型船舶風帆技術實現(xiàn)跨越式突破，填補了國內(nèi)該領域自主研發(fā)空白（圖2）。

 

圖2：筒帆© 互聯(lián)網(wǎng)

作為船舶風帆領域的“巨無霸”，該裝備對材料性能與制造工藝提出極高要求。雙瑞復材以高性能船舶復合材料為核心，攻克了超大型筒體成型與輕量化結(jié)構(gòu)設計等關鍵技術。旋筒帆采用復合材料復合外筒與輕量化支撐內(nèi)塔的組合結(jié)構(gòu)——復合外筒以高性能纖維增強樹脂基體，通過精密纏繞與固化成型，確保超大尺寸筒體的壁厚均勻性與幾何精度；內(nèi)塔結(jié)構(gòu)則通過碳纖維復合材料優(yōu)化設計，在保證承載剛度的同時實現(xiàn)大幅減重。

這種結(jié)構(gòu)設計使旋筒帆在滿足海上狂風巨浪沖擊下的強度與疲勞壽命要求的同時，通過輕量化提升船舶綜合能效，其質(zhì)量均勻性與尺寸一致性均達到國際一流標準。

從技術原理看，該旋筒帆依托“馬格努斯效應”實現(xiàn)風能驅(qū)動——電機帶動風筒旋轉(zhuǎn)，在兩側(cè)形成氣壓差產(chǎn)生推力，幫助船舶“借風遠航”。據(jù)測算，最高可節(jié)省燃油25%，顯著減少二氧化碳排放，為航運業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供硬核支撐。

◆ 國產(chǎn)LNG船復合材料支承絕熱模塊實現(xiàn)國際認證
 中船集團第十一研究所自主研制的船用復合材料支承絕熱模塊，已通過美國船級社（ABS）、法國船級社（BV）等國際主流船級社全面認證，標志著我國在高端船用功能復合材料領域打破國外壟斷，實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。

該模塊采用玻纖、樹脂等原料，通過國內(nèi)首創(chuàng)的大厚度一體模壓成型工藝，一次成型厚度可達400mm-600mm，解決了傳統(tǒng)粘接工藝剪切性能弱的痛點，兼具優(yōu)良的承重與絕熱性能，可廣泛應用于LNG、氨燃料等低溫船舶的液貨艙支承部位。相較于進口產(chǎn)品，該模塊供貨周期縮短50%以上，采購成本降低30%，且無需砍伐樹木，更具環(huán)保優(yōu)勢，已在多個工程項目中批量應用。

 

圖3：“新明珠39”客渡船© 互聯(lián)網(wǎng)

與之呼應的是，2025年4月22日，中國船級社武漢分社為中船集團第七二五研究所頒發(fā)國內(nèi)首張薄膜型LNG船用環(huán)氧樹脂工廠認可證書，解決了LNG船建造關鍵復合材料“卡脖子”難題，該環(huán)氧樹脂可滿足-163℃超低溫環(huán)境力學要求，已具備規(guī)模化供貨能力，進一步完善了LNG船復合材料國產(chǎn)化配套體系。

◆ 國產(chǎn)碳纖維客渡船“新明珠39”號：主承力結(jié)構(gòu)應用邁出關鍵一步
在主承力結(jié)構(gòu)領域，復合材料應用的突破已接連落地。此前，我國首艘整船采用國產(chǎn)碳纖維建造的“新明珠39”號客渡船在廣州交付（圖3），國產(chǎn)碳纖維復材首次成功應用于主承力船體結(jié)構(gòu)，標志著復合材料在船舶核心受力部件中的應用邁出關鍵一步。

“新明珠39”號由中船集團廣州公司牽頭、廣東中威復合材料有限公司承建，總長34.77米、寬10.6米，設兩層客艙。該船整船采用國產(chǎn)T700級碳纖維復合材料建造，較同級別鋁合金結(jié)構(gòu)減重20%以上，具有重量輕、耐腐蝕、噪音低等顯著優(yōu)勢。

這一突破的背后，是一場歷時一年多的產(chǎn)學研協(xié)同攻關。此前，國內(nèi)在40米以上級別客船領域長期依賴進口碳纖維及配套乙烯基樹脂，材料供應穩(wěn)定性難以保證、成本高企，成為制約大型碳纖維船舶發(fā)展的“堵點”。2023年6月，中船集團廣州公司聯(lián)合七二五所、中威公司，三方圍繞T700級碳纖維復合材料國產(chǎn)化展開攻關。

最終，研發(fā)團隊在碳纖維高性能編織技術、界面性能強化、高強抗沖擊乙烯基樹脂研制等方面實現(xiàn)突破。研究結(jié)果表明，自研國產(chǎn)碳纖維與樹脂匹配后，性能與進口材料水平相當，其中灌注型乙烯基樹脂指標甚至優(yōu)于進口材料，織物和樹脂均已取得中國船級社（CCS）認證。在制造工藝上，船體采用“真空導流”一次成型技術，碳纖維布與樹脂快速浸潤結(jié)合，形成強度遠超鋼材的“三明治”夾層結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了從實驗室部組級應用到整船建造的跨越。

近期動態(tài)顯示，2025年10月以來，中威公司已在粵港澳大灣區(qū)累計投入近20艘碳纖維船舶，均采用“碳纖維三明治結(jié)構(gòu)”及真空導流成型工藝，船體減重達70%，大幅降低能耗與排放，適配水上文旅、通勤等多元場景，進一步擴大了碳纖維船舶的規(guī)模化應用范圍。

◆ 軍用艦艇復合材料，實現(xiàn)隱身與減重雙重突破
在軍用領域，復合材料正加速從非承力部件向主承力結(jié)構(gòu)滲透，成為提升艦艇隱身性能與機動性的關鍵戰(zhàn)略材料。其輕量化優(yōu)勢顯著——艦體每減重10%，可提升航速1節(jié)或增加續(xù)航15%；同時，復合材料具備無磁性、透波透聲、阻尼減振等特性，可同時構(gòu)筑雷達隱身、聲學隱身與電磁防護等多道防線。

在掃雷艇領域，復合材料的無磁特性成為反水雷作戰(zhàn)的核心優(yōu)勢。傳統(tǒng)鋼制掃雷艇易觸發(fā)磁性水雷，而玻璃鋼復合材料的零磁特性可有效規(guī)避這一威脅，磁信號強度僅為鋼制艦艇的千分之一。

在主戰(zhàn)艦艇層面，055型驅(qū)逐艦的復合材料聲吶導流罩已實現(xiàn)100%國產(chǎn)化。該部件采用高性能纖維增強樹脂基體，充分利用復合材料優(yōu)異的透波透聲性能——既確保聲吶探測精度不受干擾，又通過輕量化設計降低艦體重量。據(jù)測算，單件制造成本較進口產(chǎn)品下降57%，耐海水腐蝕性能與透波性能均達到國際先進水平，成為我國海軍裝備升級的重要支撐。

在潛艇隱身領域，復合材料的減振降噪應用正從實驗室走向工程化。上海交通大學機械系統(tǒng)與振動全國重點實驗室聯(lián)合中國船舶集團，成功研發(fā)新型主被動隔振支承結(jié)構(gòu)，可在10-500Hz頻帶內(nèi)使殼體主要線譜最大衰減26dB。理論上，水下航行器噪聲降低10dB即可使自身被發(fā)現(xiàn)距離縮小約32%，這意味著該技術可使敵方聲吶有效探測范圍減半以上。該結(jié)構(gòu)采用鋼-橡膠-鋼夾層環(huán)被動吸振與壓電致動器主動反相控制相結(jié)合的設計，在有限空間內(nèi)替代傳統(tǒng)法蘭支承，為潛艇機械噪聲抑制提供了全新路徑。

 

圖4：快艇© 互聯(lián)網(wǎng)

 

未來發(fā)展趨勢：全場景拓展與技術突破并行

在全球“雙碳”目標與國際海事組織（IMO）碳強度新規(guī)的雙重驅(qū)動下，復合材料正成為船舶工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的核心支撐。據(jù)Research and Markets預測，全球船用復合材料市場將從2026年的63億美元增長至2032年的96.6億美元，年復合增長率達7.26%。未來5-10年，我國船舶復合材料將呈“場景全面拓展、技術持續(xù)突破、成本逐步優(yōu)化”的發(fā)展態(tài)勢，玻璃纖維與碳纖維形成協(xié)同互補格局。

首先是應用場景持續(xù)深化拓展。玻璃纖維增強塑料（GFRP）作為主力材料，將突破尺寸限制向大型化發(fā)展。在漁業(yè)領域，玻璃鋼漁船正加速替代木質(zhì)與鋼制漁船，預計2030年我國玻璃鋼漁船占比將從當前的18%提升至45%。同時，玻璃鋼正向300噸級遠海漁船、500-1000客位中型客船、5000噸級以下液貨船延伸，2030年在中型客船中的滲透率有望升至25%。

碳纖維復合材料則將拓展至中型軍用艦艇、深遠海風電平臺、深海探測裝備等高端場景。極地運輸輔助船、大型混合動力客船等將批量采用碳纖維材料。此外，復合材料正向智能功能件延伸，如集成傳感器的玻璃鋼內(nèi)飾板、具備電磁屏蔽功能的碳纖維船體，實現(xiàn)“結(jié)構(gòu)與功能一體化”。

其次是材料技術實現(xiàn)跨越突破。在原材料層面，國產(chǎn)高端環(huán)氧樹脂、高性能玻璃纖維加速國產(chǎn)化替代。最具里程碑意義的是，深圳大學與長盛科技聯(lián)合攻關，成功實現(xiàn)國產(chǎn)T1100級碳纖維千噸級工程化穩(wěn)定量產(chǎn)，強度高達7000兆帕，產(chǎn)品良品率穩(wěn)定在95%以上，標志著我國在高性能碳纖維領域首次與國外頂尖水平并駕齊驅(qū)。 

在制造工藝上，行業(yè)正從手糊、噴射等開模工藝向真空輔助RTM、真空灌注等閉模成型技術轉(zhuǎn)型，孔隙率可控制在0.8%以下，材料利用率達90%以上，大幅提升部件質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

在回收利用方面，熱固性復合材料長期以來的“不可回收”痛點正被逐步攻克。青島科技大學李志波團隊研發(fā)出基于硫代半卡巴腙動態(tài)鍵的雙網(wǎng)絡熱固性材料，可在溫和條件下實現(xiàn)化學解聚，回收后的碳纖維無損、潔凈，結(jié)構(gòu)完整保持。預計到2030年，化學解聚、機械粉碎等回收工藝將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，熱固性復合材料回收利用率有望突破60%，再生玻璃纖維使用率提升至50%以上，構(gòu)建起“生產(chǎn)-使用-回收-再利用”的綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。 
 
結(jié)語：復合材料開啟船舶工業(yè)新時代

從第一艘玻璃鋼工作艇到批量交付的碳纖維客船，我國船用復合材料已走過六十余年的發(fā)展歷程，當前，我國在船舶復合材料領域已構(gòu)建起政策、產(chǎn)業(yè)、技術協(xié)同發(fā)展的良好格局，實現(xiàn)了從跟跑到并跑的跨越。
無論是LNG船環(huán)氧樹脂國產(chǎn)化、碳纖維船舶規(guī)模化投用，還是海工裝備復合材料升級，我國正持續(xù)突破核心技術、擴大應用場景。隨著關鍵技術的持續(xù)突破與國產(chǎn)化替代的不斷推進，復合材料必將持續(xù)賦能我國造船業(yè)，推動其在全球綠色航運轉(zhuǎn)型中搶占先機，鞏固“造船強國”地位，為全球航運業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻中國智慧與中國方案。

 

來源：榮格-《國際塑料商情》

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