中國儲能網(wǎng)訊：用小小的纖維體來做自行車鋼鐵支架？沒錯，碳纖維的“小身板”中就蘊涵著這樣的大能量。不僅如此，它還在航天工業(yè)、國防軍工等領域大顯身手，被譽為工業(yè)界的“黑色黃金”。
然而，由于長期以來我國高性能碳纖維研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平落后，加上國外的技術封鎖和產(chǎn)品禁運，相關材料需求常常陷于“無米之炊”的境地。
在此背景下，江蘇航科復合材料科技有限公司（以下簡稱航科）打出自主創(chuàng)新牌，生產(chǎn)出全球領先的T800碳纖維，率先突破國際高技術壟斷，開創(chuàng)了我國高技術裝備制造材料產(chǎn)業(yè)化新格局。
昔日之殤，今日之志
近日，德國寶馬公司新上市的i3電動車，用直徑僅有0.007毫米的碳纖維材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼鐵制造車身，使高科技產(chǎn)品再次奪人眼球。
“高性能碳纖維不僅質(zhì)量輕，而且強度可以達到超高強度鋼材的13～20倍，同時還具有極佳的耐腐蝕等特點，是國防尖端技術和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎原材料?！焙娇瓶偨?jīng)理王浩靜在接受《中國科學報》記者采訪時說。
一代材料，一代裝備。王浩靜對此深有感觸。由于碳纖維在航空航天等國防工業(yè)中有重要用途，西方國家將其視為戰(zhàn)略性物資，對中國“禁運”，更不轉(zhuǎn)讓技術、不出售設備。
回憶往昔，兩院資深院士師昌緒仍記得，1984年，上海碳素廠試圖引進美國特科公司碳化設備，最終被美國國防部否決；1990年，吉林化學工業(yè)公司經(jīng)過談判、考察，最終購買了一些碳化設備及相應測試儀器，但經(jīng)多次試車，碳化爐始終開不起來。
“新材料中碳纖維是重中之重，我國卻一直難以有大的突破，特別是不勻率高、毛絲多，力學性能也上不去，和國外產(chǎn)品質(zhì)量差距越拉越大，無法制備航空航天結構材料。”師昌緒在接受《中國科學報》記者采訪時說。
“國外已經(jīng)實現(xiàn)了碳纖維高性能化、低成本化和系列化，其制備和應用技術已頗為成熟，如民用客機B787和A350，復合材料用量已經(jīng)達到50%以上。而我國不能制造高性能碳纖維，導致幾乎所有的高技術裝備無法實現(xiàn)其設計性能?！蓖鹾旗o對比說。
他介紹說，當前全球高性能碳纖維生產(chǎn)技術仍主要集中在日本東麗、美國赫氏、德國西格里集團等少量企業(yè)手中，其成本平均只有傳統(tǒng)碳纖維材料的一半左右，占據(jù)著全球過半市場。
同時，據(jù)《研究與市場》最新發(fā)布的《2018年全球碳纖維市場增長機遇與預測》報告，未來5年，除了傳統(tǒng)應用大戶航空業(yè)以外，受風力發(fā)電、離心機轉(zhuǎn)子管、電子工業(yè)等潛在應用市場的驅(qū)動，全球碳纖維市場成交額有望以每年兩位數(shù)的增長率遞增。
“發(fā)展碳纖維技術和產(chǎn)業(yè)是我們的強國必由之路，影響到高端制造業(yè)、民生和國家的安全。”師昌緒說。實現(xiàn)強國夢，當前的面貌必須要改變，必須重視新材料的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化與應用。
昔日之殤成為全體航科人的最大動力。為了急國家之急，2010年2月，中科院西安光學精密機械研究所和江蘇鎮(zhèn)江市政府簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，成立航科公司，試圖探索出一條高新技術產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)報國的新路子，實現(xiàn)高性能碳纖維自主創(chuàng)新發(fā)展。
披荊斬棘，唱響世界
“創(chuàng)業(yè)三年來，上過當，受過騙，遇過挫折，公司從一片泥土地發(fā)展到現(xiàn)在花園式的廠房，實現(xiàn)T800碳纖維產(chǎn)品技術突破與產(chǎn)業(yè)化，終于風雨之后見彩虹?！闭勂饎?chuàng)業(yè)歷程，王浩靜笑言。
創(chuàng)業(yè)就意味著披荊斬棘。新材料研發(fā)往往是多領域高新技術的集成，碳纖維也不例外，它涉及到高分子聚合、紡織、傳動、熱工等多領域?qū)W科交叉。而國內(nèi)相關基礎研究薄弱，沒有系統(tǒng)的標準，配套技術也幾乎都屬于原創(chuàng)，一切都要從頭做起，研究難度可想而知。
“特別糟糕的是一些企業(yè)宣傳上不負責任，搞得天花亂墜，使傳統(tǒng)體系的研發(fā)‘成果’和顛覆性新技術碰撞、廝殺，導致我們做大量的解釋工作和驗證工作，造成時間和優(yōu)勢力量的極大浪費?！蓖鹾旗o回憶說。
盡管困難重重，但王浩靜從未言棄。二十多年來的研究經(jīng)驗和取得的系列創(chuàng)新性成果給了他“底氣”。為了早日生產(chǎn)出T800碳纖維，所有技術團隊每天工作18小時，夜以繼日地討論方案，航科當年獲得了中國首屆創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎一等獎。
同時，功夫不負有心人。在西安光機所趙衛(wèi)所長、武文斌書記以及鎮(zhèn)江高新技術開發(fā)區(qū)李小平書記等領導支持下，江蘇航科創(chuàng)造了中國碳纖維研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化速度。
2012年，公司成立僅兩年，航科就投資2.5億元建設的國內(nèi)首條T800生產(chǎn)線實現(xiàn)了穩(wěn)定批量生產(chǎn)，打破了發(fā)達國家對高性能碳纖維研制與生產(chǎn)的關鍵設備與技術瓶頸的封鎖和壟斷，填補了國內(nèi)高性能碳纖維制造的空白。
“航科T800碳纖維最大特點是可以根據(jù)用戶需要進行表面處理和上漿，完全以用戶為中心進行配套生產(chǎn)。”王浩靜介紹說。同時，航科已具備系列化高性能碳纖維制備技術和低成本化能力，碳纖維生產(chǎn)原材料和主要設備幾乎100%來自國內(nèi)。
截至目前，航科先后申請國家發(fā)明和實用新型專利80余個，制定碳纖維生產(chǎn)流程測試規(guī)范42項，環(huán)保節(jié)能措施使產(chǎn)品成本降低30%，產(chǎn)品性能離散型低于5%，T800碳纖維性能達到甚至超過了日本東麗公司水平。
面對成果，王浩靜淡然而言：“成功的經(jīng)驗談不上，我們的理念是‘態(tài)度決定一切，細節(jié)決定成敗’。不計個人得失，只為報效祖國！”
創(chuàng)新為幟，再攀高峰
作為21世紀的新材料，很多人把碳纖維看成是“改變?nèi)颥F(xiàn)存游戲格局”的潛力股。
對此，王浩靜表示，盡管我國碳纖維生產(chǎn)較國外發(fā)展慢，但消費量與日俱增，市場需求旺盛?！拔磥?年，國際市場發(fā)展可能會遠遠低于國內(nèi)的發(fā)展，可能會是13%與130%的差異，所以在中國碳纖維材料一定是個潛力股。”王浩靜信心滿滿地說。
目前，航科已全面啟動千噸級T800碳纖維生產(chǎn)線的建設工作，計劃2015年全面投產(chǎn)。公司同時具備T700、T800和MJ系列碳纖維的供貨能力。預計到2020年，將建成千噸級T1000碳纖維生產(chǎn)線和百噸級MJ系列碳纖維生產(chǎn)線，并開展T1200和M70J等更高性能纖維以及專用復合材料的研制及產(chǎn)業(yè)化工作。
同時，航科已經(jīng)掌握了制約碳纖維發(fā)展的關鍵技術和設備瓶頸，實現(xiàn)了從工藝到設備，從性能到質(zhì)量，從人員到管理等方面的快速提升。計劃在未來10年內(nèi)打造成我國碳纖維高技術成果轉(zhuǎn)化基地、領域人才培養(yǎng)基地和碳纖維產(chǎn)業(yè)化示范基地。
“做文章、做專利不是科研的最終目標，科研的最終目標在于以最大的價值回報社會?？蒲腥藛T走出去做企業(yè)，可以激發(fā)他們的激情，最大限度地釋放他們的科研潛力和能力水平。”西光所運營與產(chǎn)業(yè)發(fā)展出處長曹慧濤在接受本報記者采訪時說。他表示西光所將繼續(xù)為航科未來發(fā)展提供技術和智力支持。據(jù)了解，目前，西光所已建成近30家技術創(chuàng)新型企業(yè)。
面對未來，王浩靜和他的“兵”們將繼續(xù)沿著創(chuàng)新之路，推進我國碳纖維研發(fā)生產(chǎn)，并走向國際市場。他們將爭取發(fā)揮每個人的創(chuàng)造性、積極性和團隊作戰(zhàn)的統(tǒng)一性與協(xié)調(diào)性，側(cè)重發(fā)展管理制度的實用性，讓所有職工對公司具有自豪感和危機感。
我們有理由相信，未來江蘇航科一定會獨樹一幟，屹立在世界碳纖維之林，為國家、地方經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮更大的力量。
