新黄河记者：曹茜  

走进威海光威复合材料股份有限公司的展厅，一排排碳纤维样品安静陈列。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，其密度不到钢的四分之一，而抗拉强度一般是钢的7-9倍，抗拉弹性模量亦高于钢。

去年，全球首列碳纤维地铁列车在青岛投入商业运营。这列地铁的车体更轻、能耗更低，背后的关键技术就是碳纤维。很少有人知道，这种材料曾经长期被国外封锁，而打破封锁的企业，是从一根钓鱼竿起家的威海光威复合材料股份有限公司。

像光威这样“从零干起”的企业，在山东不止一家。这些企业做出了同一个选择：关键技术必须掌握在自己手里。买不到，就自己造。

光威碳纤维生产线

等不来的技术，自己啃下硬骨头

光威的故事始于1987年。创始人陈光威接手一家濒临倒闭的镇办小厂，转型渔具产业，自行研制出国内第一套鱼竿生产设备，突破鱼竿制造技术，生产出第一支真正意义的中国鱼竿。

就是这家做鱼竿的企业，日后成为中国碳纤维材料国产化破局的关键力量。

光威展厅

2001年，光威决定自主研发碳纤维。当时国内碳纤维研发三十余年未见成效，国外严密封锁。

光威的突破在2005年。那一年，光威研制的CCF-1级碳纤维通过国家验收，标志着我国首次拥有了自己的产业化碳纤维，填补了国内空白，并且一举打破了国外的封锁垄断，我国也随之成为世界上少数掌握小丝束高性能碳纤维工程化关键技术的国家之一，改变了世界碳纤维产业的格局。此后，T700、T800、T1000、T1100以及M40J、M55J、M65J等高强高模高性能碳纤维相继突破。目前，光威已形成覆盖高强型、高模型、高强高模型的全系列碳纤维型号布局。公司现拥有授权专利1000余项，主持起草了《聚丙烯腈基碳纤维》和《碳纤维预浸料》两项国家标准。

在济南，山东晶镓半导体有限公司也在攻克另一种关键材料。氮化镓单晶衬底是第三代半导体的核心材料，广泛应用于5G通信、新能源汽车、高端显示等领域。这种材料“生长”极难：熔点高达2300℃，分解压超过6万大气压，传统熔体法根本行不通。

该公司董事长张雷告诉新黄河记者，依托山东大学晶体材料全国重点实验室的技术支撑，晶镓半导体实现了2英寸氮化镓单晶衬底规模化量产，并研发出近5英寸原生片，晶体质量达国际先进水平，产品已成功应用于多家头部企业和科研机构。

山东晶镓半导体产品——大尺寸高质量GaN单晶衬底

“过去，高端氮化镓器件所需衬底几乎完全依赖进口，产业链命门握在别人手里。我们实现自给自足后，下游企业就不再有‘断供’之忧。”张雷说。

立足山东省和济南市激光产业发展现状，齐鲁中科光物理与工程技术研究院聚焦产业上游的短板领域开展技术攻关，在先进激光领域取得多项关键核心技术突破，有效填补了相关上游技术空白技术走的也是装备自主的路。研究院由济南市与中国科学院理化技术研究所于2020年签约共建。自主研发的国内外唯一的“双高脉冲”（高平均功率、高峰值功率）激光技术路线，各项测试结果全部达到或优于预期指标，已形成20余项关键技术，涵盖激光材料、分系统、激光器与激光应用等关键环节。研究院还突破了高功率紫外激光器系列产生技术，研制出国际领先的工业级紫外激光器，打破了美国禁运局面。 

设备这道关，自己磨出“金刚钻”

产品做出来了，但更难的关在后头。山东企业的攻坚路径惊人地一致：自己造设备，才能自己造产品。

威海光威复合材料股份有限公司总经理王文义坦言：“碳纤维研发涉及机械、化工、物理、电子，最核心的是装备的实现。”他介绍，公司自主设计制造了原丝、碳化、超高温石墨化成套生产线，关键设备不再依赖进口。

“我们率先突破了装备自主研发，自主设计全套碳纤维生产设备，彻底摆脱核心设备依赖进口的困境。”王文义说，正是这种“母机思维”，让光威实现了从装备到原料再到制品的全链条闭环。

山东未来机器人股份有限公司同样把设备自主作为突破口。这家锚定深海作业机器人产业的企业，从最初的十几平方米小作坊起步，如今已成长为高新技术企业、国家级专精特新重点“小巨人”企业，从零部件到整机，上万种零部件实现了国产化替代。该公司自研的钛合金七轴机械臂、液压推进器、补偿装置等核心部件已全部投入应用。

水下铺缆机器人VYL1100

为了验证设备的可靠性，未来机器人公司投资近千万元打造了万米级打压实验室。“我们实现了从零部件到整机的全链条突破，采购成本比进口同类装备大幅降低。”项目负责人说。

在核心技术方面，未来机器人突破了深海耐压与密封技术，可承受60兆帕的极端压力；自主研发了高精度导航定位系统，融合惯性导航、水声定位、视觉识别等技术，实现水下目标精确定位。公司还突破了多装备协同作业技术，实现“母船保障—布放系统—机器人作业”的全链条作业。

项目负责人介绍，2021年前后，未来机器人开发出3500米级水下机器人VY150，这是国内首台民营企业全自主研发的ROV，2022年获得工信部“创客中国”全国总决赛一等奖。2025年，1500米级的深海铺缆机器人入选省工业和信息化厅第一批“山东制造 鲁链优品”名单。2026年4月，全自主研发的链式开沟机器人VKG1100在黄海硬质海床上创下亚洲开沟最深作业纪录。

晶镓半导体在设备自主方面也有自己的路径。公司坚定走氢化物气相外延（HVPE）路线，并自主研发了多片式大尺寸生长设备。针对大尺寸生长中的热场和流场不均匀问题，公司利用多物理场仿真反复迭代，专门设计了喷淋结构和分区温控系统。在加工环节，晶镓半导体自主攻克了低损伤研磨、化学机械抛光和清洗全流程，使表面粗糙度稳定低于0.2纳米，真正做到“开盒即用”的外延级衬底。

自己跑得快，更要带着整条链跑

技术突破了，装备自主了，但这些企业并没有止步于“自己做出来”，而是带动整条产业链往前走。

在光威的带动下，威海碳纤维及复合材料产业集群已集聚规上企业67家，成为山东省首批12个战略性新兴产业集群之一，累计培育省级制造业单项冠军企业4家、省级以上专精特新企业21家。

晶镓半导体依托与山东大学的深度融合，构建本地化产业链生态。企业已完成4项核心专利转化，评估价值500万元；与山东大学共建研究生培养基地、山东省产学研协同创新中心，联合培养硕博人才20余名。

光物院则与邦德激光、华光光电、济南晶众等企业开展合作，近三年技术推广应用314项，合同金额突破1.4亿元。2025年底，技术推广应用合同金额突破5500万元，实现2个项目和8项专利的成果转化，专利转让金额近1700万元。

这些成果背后，是一张更大的支撑网。在山东“1313”四级实验室体系中，企业参与比例超过85%。光威复材拥有国家工程实验室、国家级工业设计中心；未来机器人建有万米级打压实验室；光物院自组建以来，已累计开展光学元件精密制造等18个科研平台建设，具备了先进激光全链条研发能力……这些高能级平台，成为它们技术攻坚的底座。

科技创新没有捷径，所谓“卡脖子”的突破，从来不是灵光一现，而是日复一日的投入、试错与坚持。当装备自主、技术自主、产品自主形成一个完整闭环，“卡脖子”便不再是不可逾越的障碍。在山东，科技创新与产业创新的深度融合正在从点状突破走向系统推进。全省围绕人工智能、集成电路、工业母机等17个重点产业分别制定三年行动计划，实现标志性产业链全覆盖。2025年，山东省全社会研发投入达到2597.3亿元，规上高新技术产业产值占规上工业产值比重达到55.7%。企业设备自主、集群协同共进、全省创新生态持续完善——这条“自己啃硬骨头”的路，正越走越宽。

编辑：曹梦佳  校对：李莉