中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：用小小的纖維體來(lái)做自行車鋼鐵支架？沒(méi)錯(cuò)，碳纖維的“小身板”中就蘊(yùn)涵著這樣的大能量。不僅如此，它還在航天工業(yè)、國(guó)防軍工等領(lǐng)域大顯身手，被譽(yù)為工業(yè)界的“黑色黃金”。
然而，由于長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)高性能碳纖維研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平落后，加上國(guó)外的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn)，相關(guān)材料需求常常陷于“無(wú)米之炊”的境地。
在此背景下，江蘇航科復(fù)合材料科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱航科）打出自主創(chuàng)新牌，生產(chǎn)出全球領(lǐng)先的T800碳纖維，率先突破國(guó)際高技術(shù)壟斷，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)高技術(shù)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(guó)寶馬公司新上市的i3電動(dòng)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(qiáng)度可以達(dá)到超高強(qiáng)度鋼材的13～20倍，同時(shí)還具有極佳的耐腐蝕等特點(diǎn)，是國(guó)防尖端技術(shù)和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料。”航科總經(jīng)理王浩靜在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說(shuō)。
一代材料，一代裝備。王浩靜對(duì)此深有感觸。由于碳纖維在航空航天等國(guó)防工業(yè)中有重要用途，西方國(guó)家將其視為戰(zhàn)略性物資，對(duì)中國(guó)“禁運(yùn)”，更不轉(zhuǎn)讓技術(shù)、不出售設(shè)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(jìn)美國(guó)特科公司碳化設(shè)備，最終被美國(guó)國(guó)防部否決；1990年，吉林化學(xué)工業(yè)公司經(jīng)過(guò)談判、考察，最終購(gòu)買了一些碳化設(shè)備及相應(yīng)測(cè)試儀器，但經(jīng)多次試車，碳化爐始終開(kāi)不起來(lái)。
“新材料中碳纖維是重中之重，我國(guó)卻一直難以有大的突破，特別是不勻率高、毛絲多，力學(xué)性能也上不去，和國(guó)外產(chǎn)品質(zhì)量差距越拉越大，無(wú)法制備航空航天結(jié)構(gòu)材料?！睅煵w在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說(shuō)。
“國(guó)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碳纖維高性能化、低成本化和系列化，其制備和應(yīng)用技術(shù)已頗為成熟，如民用客機(jī)B787和A350，復(fù)合材料用量已經(jīng)達(dá)到50%以上。而我國(guó)不能制造高性能碳纖維，導(dǎo)致幾乎所有的高技術(shù)裝備無(wú)法實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)性能?！蓖鹾旗o對(duì)比說(shuō)。
他介紹說(shuō)，當(dāng)前全球高性能碳纖維生產(chǎn)技術(shù)仍主要集中在日本東麗、美國(guó)赫氏、德國(guó)西格里集團(tuán)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(guò)半市場(chǎng)。
同時(shí)，據(jù)《研究與市場(chǎng)》最新發(fā)布的《2018年全球碳纖維市場(chǎng)增長(zhǎng)機(jī)遇與預(yù)測(cè)》報(bào)告，未來(lái)5年，除了傳統(tǒng)應(yīng)用大戶航空業(yè)以外，受風(fēng)力發(fā)電、離心機(jī)轉(zhuǎn)子管、電子工業(yè)等潛在應(yīng)用市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)，全球碳纖維市場(chǎng)成交額有望以每年兩位數(shù)的增長(zhǎng)率遞增。
“發(fā)展碳纖維技術(shù)和產(chǎn)業(yè)是我們的強(qiáng)國(guó)必由之路，影響到高端制造業(yè)、民生和國(guó)家的安全?！睅煵w說(shuō)。實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)，當(dāng)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(yīng)用。
昔日之殤成為全體航科人的最大動(dòng)力。為了急國(guó)家之急，2010年2月，中科院西安光學(xué)精密機(jī)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(shù)產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)的新路子，實(shí)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(lái)，上過(guò)當(dāng)，受過(guò)騙，遇過(guò)挫折，公司從一片泥土地發(fā)展到現(xiàn)在花園式的廠房，實(shí)現(xiàn)T800碳纖維產(chǎn)品技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化，終于風(fēng)雨之后見(jiàn)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(lǐng)域高新技術(shù)的集成，碳纖維也不例外，它涉及到高分子聚合、紡織、傳動(dòng)、熱工等多領(lǐng)域?qū)W科交叉。而國(guó)內(nèi)相關(guān)基礎(chǔ)研究薄弱，沒(méi)有系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，配套技術(shù)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(fù)責(zé)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(shù)碰撞、廝殺，導(dǎo)致我們做大量的解釋工作和驗(yàn)證工作，造成時(shí)間和優(yōu)勢(shì)力量的極大浪費(fèi)。”王浩靜回憶說(shuō)。
盡管困難重重，但王浩靜從未言棄。二十多年來(lái)的研究經(jīng)驗(yàn)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(shù)團(tuán)隊(duì)每天工作18小時(shí)，夜以繼日地討論方案，航科當(dāng)年獲得了中國(guó)首屆創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
同時(shí)，功夫不負(fù)有心人。在西安光機(jī)所趙衛(wèi)所長(zhǎng)、武文斌書(shū)記以及鎮(zhèn)江高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)李小平書(shū)記等領(lǐng)導(dǎo)支持下，江蘇航科創(chuàng)造了中國(guó)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(shè)的國(guó)內(nèi)首條T800生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定批量生產(chǎn)，打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)高性能碳纖維研制與生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)瓶頸的封鎖和壟斷，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高性能碳纖維制造的空白。
“航科T800碳纖維最大特點(diǎn)是可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行表面處理和上漿，完全以用戶為中心進(jìn)行配套生產(chǎn)?！蓖鹾旗o介紹說(shuō)。同時(shí)，航科已具備系列化高性能碳纖維制備技術(shù)和低成本化能力，碳纖維生產(chǎn)原材料和主要設(shè)備幾乎100%來(lái)自國(guó)內(nèi)。
截至目前，航科先后申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明和實(shí)用新型專利80余個(gè)，制定碳纖維生產(chǎn)流程測(cè)試規(guī)范42項(xiàng)，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(dá)到甚至超過(guò)了日本東麗公司水平。
面對(duì)成果，王浩靜淡然而言：“成功的經(jīng)驗(yàn)談不上，我們的理念是‘態(tài)度決定一切，細(xì)節(jié)決定成敗’。不計(jì)個(gè)人得失，只為報(bào)效祖國(guó)！”
創(chuàng)新為幟，再攀高峰
作為21世紀(jì)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(duì)此，王浩靜表示，盡管我國(guó)碳纖維生產(chǎn)較國(guó)外發(fā)展慢，但消費(fèi)量與日俱增，市場(chǎng)需求旺盛?！拔磥?lái)5年，國(guó)際市場(chǎng)發(fā)展可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)的發(fā)展，可能會(huì)是13%與130%的差異，所以在中國(guó)碳纖維材料一定是個(gè)潛力股?！蓖鹾旗o信心滿滿地說(shuō)。
目前，航科已全面啟動(dòng)千噸級(jí)T800碳纖維生產(chǎn)線的建設(shè)工作，計(jì)劃2015年全面投產(chǎn)。公司同時(shí)具備T700、T800和MJ系列碳纖維的供貨能力。預(yù)計(jì)到2020年，將建成千噸級(jí)T1000碳纖維生產(chǎn)線和百噸級(jí)MJ系列碳纖維生產(chǎn)線，并開(kāi)展T1200和M70J等更高性能纖維以及專用復(fù)合材料的研制及產(chǎn)業(yè)化工作。
同時(shí)，航科已經(jīng)掌握了制約碳纖維發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備瓶頸，實(shí)現(xiàn)了從工藝到設(shè)備，從性能到質(zhì)量，從人員到管理等方面的快速提升。計(jì)劃在未來(lái)10年內(nèi)打造成我國(guó)碳纖維高技術(shù)成果轉(zhuǎn)化基地、領(lǐng)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(biāo)，科研的最終目標(biāo)在于以最大的價(jià)值回報(bào)社會(huì)。科研人員走出去做企業(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?！蔽鞴馑\(yùn)營(yíng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展出處長(zhǎng)曹慧濤在接受本報(bào)記者采訪時(shí)說(shuō)。他表示西光所將繼續(xù)為航科未來(lái)發(fā)展提供技術(shù)和智力支持。據(jù)了解，目前，西光所已建成近30家技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)。
面對(duì)未來(lái)，王浩靜和他的“兵”們將繼續(xù)沿著創(chuàng)新之路，推進(jìn)我國(guó)碳纖維研發(fā)生產(chǎn)，并走向國(guó)際市場(chǎng)。他們將爭(zhēng)取發(fā)揮每個(gè)人的創(chuàng)造性、積極性和團(tuán)隊(duì)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(shí)用性，讓所有職工對(duì)公司具有自豪感和危機(jī)感。
我們有理由相信，未來(lái)江蘇航科一定會(huì)獨(dú)樹(shù)一幟，屹立在世界碳纖維之林，為國(guó)家、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮更大的力量。
