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先锋引领 | 张国良:让中国造碳纤维立足世界舞台

碳纤维作为战略物资,被称为“国家最重的武器”,其重要价值举世闻名。中国的碳纤维研究起步不算晚,但由于西方封锁和工业基础薄弱,长期以来没有取得实质性进展。近十年来,在一批优秀科研院所和企业的努力下,中国碳纤维产业取得了显著成就,中富申英碳纤维有限公司就是其中的典型代表。

【/h/】今年9月29日,中富申英碳纤维有限公司迎来碳纤维项目建设15周年。15年来,在国家大力发展战略性新兴产业的政策支持和中国建材集团的战略指导下,中富申英以“为祖国争光,为民族争光”的发展宏图聚焦碳纤维产业化,将国内碳纤维产业化进程推向新的高度。其中,中富申英董事长张贡献很大。

【/h/】中富申英以“为祖国争光,为民族奋斗”的发展宏图,聚焦碳纤维产业化,将国产碳纤维产业化进程推向新的高度。

【/h/】随着生产技术的不断提高,国内碳纤维市场需求紧缺,行业近几年进入快速发展期。对于这样一个特殊的行业,未来可能会遇到什么问题?应该如何发展?从张对的专访中可以看出,他对碳纤维行业的发展有了新的看法,这些建议对行业的发展具有重要的指导意义。

01从“外行”到获得国家最高科技奖

【/h/】碳纤维进入张的愿景是在2005年3月,当时全国人大代表张到北京出席全国人大会议。会议期间,他从几位材料专家那里了解到了我国碳纤维发展的现状,但当时他对碳纤维一无所知,随后他意识到碳纤维是国家安全和武器装备急需的关键战略材料。少数掌握这项技术的国家长期实行技术封锁和垄断,导致中国市场碳纤维短缺,严重影响了国家的经济建设和国防发展。

【/h/】两会之后,张提出了走碳纤维产业化道路的想法,他想改变中国在这一领域受制于人的局面。2005年9月,张将其盈利的盈友纺织机械集团交给职业经理人。带着7000多万的现金,作为一个“门外汉”,他投身碳纤维事业,在连云港郊区一片长满芦苇的盐碱地上开始了产业化研究。由于没有国内经验可借鉴,国外技术受阻,张和他的团队建立了一条年产500吨碳纤维原丝的生产线,并开始试生产。这期间解决了无数大小问题,最终生产出合格的前驱体。

【/h/】随着生产线的不断扩大和技术成熟度的不断提高,2007年,中富申英成功生产出第一批碳纤维;2010年大规模生产1000吨T300级碳纤维,打破了发达国家对国内碳纤维市场的长期垄断,获得中国纺织工业联合会科技一等奖。

【/h/】随着碳纤维技术的发展,张敏锐地意识到,发展干喷湿纺技术是未来碳纤维的主流。他果断吹响了T700和T800及以上碳纤维的号角。

【/h/】为了尽快突破这个瓶颈,张又出去指挥了。“中国新材料要想扭亏为盈,在碳纤维产业化道路上取得关键突破,除了自主创新,没有别的路可走!”“我们的创新是敢于整合创新,敢于跳出书本创新,敢于从实践中创新。”张认为,在科学的道路上,有时需要打破常规,突破习惯性思维,找到新的出路,从而找到光明的未来。

【/h/】中富申英经过三年多的艰苦探索和试验,在自主创新的基础上,自主开发了聚丙烯腈纤维快速均相预氧化和碳化一体化技术,首次建成了具有自主知识产权的干喷湿纺产业化生产体系。成为中国第一家、世界第三家克服干喷湿纺工艺难题的企业,填补了以干喷湿纺工艺为代表的国内高性能碳纤维生产技术空白。2016年,“干喷湿纺高性能碳纤维产业化关键技术及自主设备”获中国纺织工业联合会科技一等奖。2018年1月,“干喷湿纺千吨高强/百吨中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目获2017年国家科技进步奖一等奖,也是我国碳纤维行业最高奖。

【/h/】之后,张完全没有放松技术研发的步伐,而是带领企业对T800级碳纤维的制备工艺进行了系统的优化升级。我国用两年时间率先实现了干喷湿纺T1000级超高强度碳纤维工程,提高了我国碳纤维行业的整体技术水平。2019年10月,“T1000超高强碳纤维100吨工程关键技术”项目顺利通过国家鉴定,该技术达到国际先进水平,是国内碳纤维行业的重要进步,对推动整个碳纤维行业的发展具有重要意义。

【/h/】2019年,张还在碳纤维行业做了重要的战略布局。“年产2万吨高性能碳纤维及配套原丝”项目在西宁正式启动,将于今年12月陆续投产。届时,中富申英的碳纤维供应能力将大大提高,能够更好地缓解目前的市场紧缺状况,西宁也将成为具有国际竞争力的世界级碳纤维生产基地。

02推动第三代碳纤维满足市场需求

中富申英碳纤维行业15年的发展,也恰好是国内碳纤维行业整体从无到有的突破。工业化不断开花结果,大踏步前进,15年来逐步打破了世界碳纤维市场的竞争格局,为中国碳纤维产业的发展注入了坚定的信心,提高了中国碳纤维产业的整体技术水平,对促进整个碳纤维产业的发展具有重要意义。

【/h/】关于中富秃鹰和国产碳纤维目前取得的成就,张认为,虽然目前取得了一些成就,但从技术上讲,包括中富秃鹰在内的中国碳纤维产业还处于起步阶段,处于发展的初级阶段。“但是我们的碳纤维产品并不比国外的差。去年全球碳纤维产量10万吨,日本5万吨,美国2万吨,中国6000吨,其中中富秃鹰3500吨。我国一些重点军工行业基本使用国产碳纤维。”张介绍。

碳纤维作为国家战略物资,应用领域广泛,很多行业也引进了碳纤维,未来发展前景广阔。据了解,我国军民用碳纤维的需求量为3万吨,而国产碳纤维的需求量仅为6000吨,远远不能满足市场需求。

张也看到了这个行业面临的问题。他认为,行业未来需要做两件事。首先是随着技术的成熟,行业要迅速扩大产能,满足国内外市场的需求;二是加大对高品质碳纤维的研究力度。“理论上讲,目前我国碳纤维材料在功能和性能上只发挥理论水平的4%,未来还有很多研究空”张对说道。

【/h/】为此,张也为中富设定了一个目标:一是建立专用生产线,为国家高档科技产品的应用提供专用碳纤维。比如,我国的大型飞机对国产碳纤维和复合材料的应用提出了迫切的需求,我们正在努力在最短的时间内将国产复合材料用于国产大型飞机。第二,要努力实现碳纤维的规模化生产。碳纤维生产技术的最高水平是高稳定性。实现规模化生产和低成本生产,满足国内外市场需求,这也是中富申英西宁2万吨碳纤维项目的首要目标。之后要实现智能化生产和环保化生产,努力推出第三代碳纤维生产技术。第三,在目前的国际形势下,西方国家正在收紧对我们高科技产品的技术封锁,我们只能靠自己的努力来保证国内碳纤维的健康发展。近年来,中富申英坚持设备生产线国产化,使设备国产化达到80%以上,将进一步推动西宁2万吨项目设备国产化的新突破。

03开发高性能低成本碳纤维参与国际竞争

【/h/】近年来,随着国内碳纤维技术的不断进步,在各个领域得到了广泛应用,行业进入了快速发展时期。企业掀起了新一轮的投资热潮,一些新企业陆续进入行业。张认为,国内一些碳纤维生产企业已经做得很好了,无论是增加投资还是进入这个行业都无所谓。但需要关注性能更高、成本更低的新产品,科学合理地分析行业发展状况,了解市场需要的产品。中国碳纤维市场容量大,品种多。未来随着国产碳纤维的技术进步,成本会进一步降低,应用范围会越来越广。

【/h/】对于企业未来的发展,张也特别重视人才的培养和人才梯队的建设,这对任何一个企业来说都是非常重要的。他认为培养人才是一个非常困难的过程,就像做科研一样。一定要让他们站在实验现场,亲身体验一些东西。“我已经在生产线上呆了70%或80%的时间。我只能在练习过程中得到锻炼,然后还要培养综合分析和逻辑推理能力。”张对说道。

【/h/】作为领先碳纤维企业家的代表,张对碳纤维行业未来发展提出建议:紧跟国际技术创新前沿,缩短与国际先进技术的差距,逐步实现并运行;加大下游复合材料的新应用开发,支持碳纤维产业发展体系;提高产业集中度,扩大工业化规模,彻底扭转外资垄断现状,参与国际竞争。

“相信在不久的将来,国产碳纤维一定会在世界舞台上赢得自己的立足之地。”张自信地说道。

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