近年來，高端船舶制造材料領域迎來了一位新成員——碳纖維復合材料船舶。在水上出行、水上文旅場景中，一批船舶已經采用碳纖維復合材料，從豪華游艇到高速客輪，乃至觀光船，都可能應用這項新型材料。那么，這個聽起來像“未來材料”的碳纖維，究竟會給船舶帶來怎樣的蛻變？

超強材料結構 直徑不足發絲十分之一

碳纖維，是一種含碳量超90%的超級材料，直徑不足發絲的十分之一，強度上卻可與鋼材媲美。它由有機纖維經高溫碳化而成，如港航集團所屬中威公司所采用的T700級12K碳纖維，以往多見于航空航天等領域。

碳纖維復合材料船舶，主要指采用“碳纖維三明治結構”建造的船體。這種結構就像三明治一樣，兩側是碳纖維材料，中間是輕質芯材，并通過樹脂將兩種材料結合。它不僅大幅減輕船體重量，還通過結構設計使材料分布在最需要受力的位置，實現輕量化與高強度的完美平衡。

▲碳纖維織物（上圖）及三明治復合材料（下圖）

 

多項優勢 輕量化、抗腐蝕、一體成型

輕量化，顯著節能

與傳統鋼船相比，碳纖維船體減重達70%，這意味著可配備更小功率的主機，大幅降低能耗與排放。尤其在電動船舶中，每減輕一公斤，都為電池續航拓展空間。

▲在受力相同情況下，碳纖維三明治結構對比傳統鋼材減重大于70%

 

抗腐蝕、抗疲勞，壽命更長

 

碳纖維不易被海水腐蝕，無需像鋼船那樣頻繁防銹維修。其抗疲勞性能優異，船舶使用壽命更長，二手保值率也更高。

 

一體成型，結構完整

 

采用真空導流工藝一次成型的碳纖維船體，無焊接縫、無接駁點，船體整體強度和密封性遠超金屬船，適合應對惡劣海況。

領先的造船技術如何讓船舶更強更輕

碳纖維船舶的核心制造工藝是“真空導流成型”。這是一種在常溫下即可完成的一體化成型技術，環保且高效。其優勢包括：

• 自由造型能力：可輕松實現復雜曲面與尖銳線型，提升船舶流體性能。
• 材料按需分布：在不同應力區域精準鋪層，實現結構優化與極致減重。
• 綠色制造：生產過程中揮發性有機物被收集處理，更環保。

▲中威公司碳纖維復合材料船舶“新明珠”系列真空導流成型工藝

 

碳纖維船舶揚帆廣闊新賽道

目前，中威公司已經在粵港澳大灣區累計投入近20艘碳纖維船舶，積極響應國家“雙碳”戰略，優化水上出行方式，為建設綠色環保的粵港澳大灣區提供現代化水上交通解決方案。

在電動船舶、高端客船、無人艇等領域，碳纖維復合材料憑借其輕量化、高強度和設計自由度，為傳統船舶制造業注入新動能，助推行業向更輕盈、潔凈的方向發展。

▲中威公司建造的500客位碳纖維高速客船“新明珠6”

 

碳纖維復合材料船舶的應用

不僅是材料科技的突破

更為綠色航運提供創新發展路徑

將助力實現

航運業與生態環境的協調發展

圖文|中威公司

來源|廣東國資