非凡十年·特别報道⑥ | 中(zhōng)複神鷹：突破封鎖，鍛造中(zhōng)國(guó)碳纖維産(chǎn)業

中(zhōng)複神鷹：突破封鎖，鍛造中(zhōng)國(guó)碳纖維産(chǎn)業

顔色漆黑、用(yòng)途廣泛、價格不菲，是一般公(gōng)衆對碳纖維這種很(hěn)“新(xīn)”又(yòu)不太“新(xīn)”的新(xīn)材料的普遍印象。

說它不新(xīn)，是因為(wèi)最早的碳纖維可(kě)以追溯到愛迪生時期。1879年愛迪生發明了以碳纖維為(wèi)發光體(tǐ)的白熾燈之後，注冊了碳纖維燈絲制作(zuò)技(jì )術專利。不過他(tā)用(yòng)的原材料是棉花(huā)這種天然纖維，沒有(yǒu)結構強力，制成燈絲容易碎裂、折斷、不耐用(yòng)，後來被鎢絲取代。

說它很(hěn)新(xīn)，是由于現代意義上的碳纖維研究大發展已是20世紀70年代後的事。當時美國(guó)需要尋找到能(néng)夠耐燒蝕的材料來制造超高速飛機和航天器，所以對碳纖維這種新(xīn)材料進行大量的研究投資，讓科(kē)學(xué)家們找到了提高其性能(néng)的辦(bàn)法，并開始了工(gōng)業生産(chǎn)。碳纖維也是依靠國(guó)家力量推動研發的産(chǎn)物(wù)。

碳纖維通常直徑在7微米左右，七八根排在一起才有(yǒu)頭發絲那麽粗，可(kě)它的拉伸強度卻是鋼的7-9倍。在上千度的高溫下，别的纖維早就化成了灰，而它卻絲毫無損。可(kě)以說碳纖維是典型的外柔内剛的“真漢子”。

美國(guó)早期的碳纖維核心纖維材料選用(yòng)的是瀝青這種石化産(chǎn)業的“邊角料”，雖然便宜，可(kě)整體(tǐ)性能(néng)卻不算高。直到日本得知美國(guó)取得了碳纖維技(jì )術突破後，受到啓發，選用(yòng)聚丙烯腈作(zuò)為(wèi)原材料，目前常見的碳纖維這種真正意義上的新(xīn)材料才進入人們的生産(chǎn)生活中(zhōng)。

聚丙烯腈是毛衣都會使用(yòng)到的一種腈綸材料，用(yòng)來取代昂貴的天然羊毛。從聚丙烯腈到碳纖維要經過漫長(cháng)複雜的工(gōng)藝流程。簡單來說，碳纖維生産(chǎn)如同拉面制作(zuò)過程，拉面制作(zuò)需要通過醒面團，切成條狀，面表面抹油防止粘連，反複拉伸，拉面才會變得越來越細、越來越均勻、越來越有(yǒu)嚼勁。碳纖維的生産(chǎn)原理(lǐ)與之類似，經過比拉面制作(zuò)遠(yuǎn)為(wèi)複雜的加工(gōng)過程，碳纖維從白色的原絲，經曆氧化、碳化等連續工(gōng)藝，顔色從白變黃，再從黃變黑，強度也變得越來越高。

為(wèi)了争奪碳纖維産(chǎn)業的霸主地位，美日企業不僅相互競争，還對中(zhōng)國(guó)進行了封鎖，使得中(zhōng)國(guó)的碳纖維自主研發之路走得異常艱難。面對技(jì )術封鎖，國(guó)内企業雖不斷嘗試摸索，但碳纖維技(jì )術的發展卻一直未取得實質(zhì)性的進展。

中(zhōng)國(guó)建材集團所屬中(zhōng)複神鷹的出現，打破了國(guó)外封鎖的被動局面。

01從無到有(yǒu)

在西方國(guó)家對華的禁運名(míng)單上，碳纖維一直位列其中(zhōng)，限制等級可(kě)以與核武器芯片制導技(jì )術相提并論。日本政府在2017年修訂了外彙法，明确規定在未經允許的情況下，禁止将碳纖維批量出售給外國(guó)企業，隻允許中(zhōng)國(guó)少量購(gòu)買。而且每一筆(bǐ)訂單都需要嚴格核對用(yòng)量和用(yòng)途後才會“放行”，使得在國(guó)際市場上已經是“白菜價”的低端碳纖維産(chǎn)品在國(guó)内賣出了天價。

為(wèi)了不受制于人，20世紀90年代中(zhōng)後期，國(guó)内部分(fēn)高校和企業開始将目光瞄準了碳纖維新(xīn)材料。可(kě)是直到新(xīn)世紀，國(guó)内碳纖維的産(chǎn)業化技(jì )術仍未能(néng)取得實質(zhì)性突破，相關領域依舊被“卡脖子”。

畢業于武漢理(lǐ)工(gōng)大學(xué)機械制造專業的張國(guó)良，于2005年偶然間聽到碳纖維産(chǎn)業的情況，于是立志(zhì)從紡織業轉型，要“做出中(zhōng)國(guó)人自己的碳纖維”。2006年，為(wèi)了研究碳纖維，張國(guó)良吃不好、睡不好，找來相關書籍文(wén)獻“閉關修煉”，一頭紮進車(chē)間，留下了連續74天不回家的記錄。

這一時期，張國(guó)良帶領團隊相繼攻克了濕法紡絲工(gōng)藝百噸線(xiàn)、千噸線(xiàn)原絲制備和碳化工(gōng)藝等全流程關鍵技(jì )術。中(zhōng)複神鷹設立之初，主要從事濕法T300碳纖維的研發、生産(chǎn)。2007年，公(gōng)司實現産(chǎn)業化生産(chǎn)的第一批碳纖維下線(xiàn)；2008年，建成千噸SYT35（T300級）碳纖維生産(chǎn)線(xiàn)并穩定生産(chǎn)；2010年10月，公(gōng)司“千噸規模T300級原絲及碳纖維國(guó)産(chǎn)化關鍵技(jì )術與裝(zhuāng)備項目”獲得中(zhōng)國(guó)紡織工(gōng)業聯合會科(kē)學(xué)技(jì )術進步獎一等獎。

02從跟跑到領跑

中(zhōng)複神鷹一直追蹤國(guó)際上最先進的碳纖維制造技(jì )術，瞄準市場最需要的T700級、T800級産(chǎn)品，對标國(guó)際龍頭企業，從産(chǎn)品性能(néng)、制造成本等多(duō)個維度學(xué)習，持續不斷地投入人力、财力進行技(jì )術攻關，逐漸從碳纖維“新(xīn)秀”蛻變成了産(chǎn)業龍頭。

為(wèi)了讓裝(zhuāng)備和工(gōng)藝充分(fēn)結合，在研發初期，張國(guó)良團隊不斷進行自主工(gōng)藝研發和關鍵配套裝(zhuāng)備研制，并于2009年至2012年逐個攻克了“幹噴濕紡”碳纖維的核心技(jì )術難題，成功實現了産(chǎn)業化，使中(zhōng)國(guó)成為(wèi)全球第三個掌握這項技(jì )術的國(guó)家。

中(zhōng)複神鷹兩次參與《聚丙烯腈基碳纖維》國(guó)家标準的制定，一次參與《聚丙烯腈基碳纖維原絲》行業标準的制定。2017年，公(gōng)司“幹噴濕紡千噸級高強/百噸級中(zhōng)模碳纖維産(chǎn)業化關鍵技(jì )術及應用(yòng)”成果榮獲國(guó)家科(kē)學(xué)技(jì )術進步一等獎，為(wèi)國(guó)内碳纖維領域唯一獲得該項殊榮的企業，進一步奠定了公(gōng)司在國(guó)内碳纖維領域的技(jì )術領先地位。T700級、T800級産(chǎn)品主要力學(xué)性能(néng)與國(guó)際同類産(chǎn)品相當。

在此期間，中(zhōng)複神鷹發揮其産(chǎn)業鏈及資源配置優勢，實現了聚合、紡絲等碳纖維關鍵裝(zhuāng)備設計、制造自主可(kě)控，形成了産(chǎn)品在航空航天、新(xīn)能(néng)源等領域的全覆蓋。同時，在碳纖維及其複合材料領域，堅持以市場需求開發新(xīn)産(chǎn)品、完善産(chǎn)品結構，與中(zhōng)國(guó)建材集團内部以及其他(tā)央企的衆多(duō)複合材料企業開展廣泛深入的合作(zuò)，進行創新(xīn)鏈和産(chǎn)業鏈相互協同。

做量大價優的材料是中(zhōng)國(guó)建材集團一以貫之的産(chǎn)業追求。中(zhōng)國(guó)建材集團黨委書記、董事長(cháng)周育先曾多(duō)次提到，“在碳纖維方面，我們已經實現了從0到1的突破，那麽下一步就需要考慮如何讓材料惠及民(mín)生、惠及行業、實現規模量産(chǎn)把成本降下來，這是用(yòng)産(chǎn)業的思維來做材料，也是央企的擔當和使命所在。”

為(wèi)此，在中(zhōng)國(guó)建材集團的戰略引領下，中(zhōng)複神鷹于2019年5月啓動了萬噸碳纖維生産(chǎn)基地建設項目，實現幹噴濕紡産(chǎn)品從千噸向萬噸的跨越。西甯公(gōng)司的建設者克服了高寒缺氧和身體(tǐ)上的種種不适，不分(fēn)晝夜奮力拼搏，創造了“西甯沒有(yǒu)冬天”的建設奇迹。

中(zhōng)複神鷹西甯萬噸碳纖維基地

2021年9月8日，中(zhōng)複神鷹西甯萬噸碳纖維基地投産(chǎn)大會在青海省西甯市甘河園區(qū)成功舉行。這是中(zhōng)國(guó)首個萬噸碳纖維生産(chǎn)基地，實現了萬噸級高性能(néng)碳纖維穩定供貨。2021年12月30日，西甯萬噸碳纖維基地與航天器天和核心艙、中(zhōng)老鐵路、白鶴灘水電(diàn)站等一并榮獲2021年度央企“十大超級工(gōng)程”。

中(zhōng)複神鷹西甯萬噸碳纖維基地建成投産(chǎn)後，周育先數次親赴西甯，開展實地調研。他(tā)反複強調，中(zhōng)複神鷹一定要做量大、面廣、價優的碳纖維，“新(xīn)材料并不一定要貴，要面向大衆，面向國(guó)民(mín)經濟主戰場，而不隻是面向國(guó)家的重點工(gōng)程。”

03做好碳纖維産(chǎn)業

2022年4月6日，中(zhōng)複神鷹登陸科(kē)創闆，發行1億股股票，募集資金29.33億元，用(yòng)于籌建“西甯年産(chǎn)萬噸高性能(néng)碳纖維及配套原絲項目”“航空航天高性能(néng)碳纖維及原絲試驗線(xiàn)項目”和“碳纖維航空應用(yòng)研發及制造項目”。

面對新(xīn)的機遇期，中(zhōng)複神鷹董事長(cháng)張國(guó)良說：“我國(guó)碳纖維的産(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，亟待繼續規模化擴産(chǎn)。我們做了16年的技(jì )術攻關，接下來要做産(chǎn)業了。”

未來，在資本市場助力下，中(zhōng)複神鷹将繼續把握住國(guó)産(chǎn)碳纖維及其複合材料産(chǎn)業快速發展的新(xīn)機遇，把“高端化、規模化、綠色化”作(zuò)為(wèi)戰略定位，集中(zhōng)技(jì )術力量研發和突破新(xīn)一代高強、高模、高性能(néng)碳纖維，在生産(chǎn)裝(zhuāng)備的先進性、自動化、智能(néng)化等方面繼續加大投入；把握好“更低成本、更大規模化、更高穩定性”幾大核心要素，進一步提高生産(chǎn)效率，提升規模優勢，增強核心競争力。

公(gōng)司将重點圍繞高性能(néng)碳纖維及碳纖維的應用(yòng)等方面開展研究。在碳纖維産(chǎn)品的研發方面，面向性能(néng)提升、應用(yòng)領域拓展以及生産(chǎn)智能(néng)化和低成本化，進而提升碳纖維性能(néng)，拓展下遊應用(yòng)市場。在複合材料研發方面，開發深度表面處理(lǐ)技(jì )術，提高複合材料界面性能(néng)。通過上述研發課題将大幅提升公(gōng)司生産(chǎn)過程的智能(néng)化程度，加快改善纖維及複合材料性能(néng)、多(duō)角度擴展下遊的應用(yòng)領域，全面推進碳纖維的生産(chǎn)過程、産(chǎn)品性能(néng)和質(zhì)量在行業内始終保持領先地位。

“我們的目标是，打造具(jù)有(yǒu)全球競争力的世界一流碳纖維企業。”張國(guó)良表示，中(zhōng)複神鷹将以更高的标準要求自己，強化科(kē)技(jì )研發、提升企業經營效率，實現可(kě)持續發展，向着國(guó)産(chǎn)碳纖維産(chǎn)業化征程的“光輝頂點”繼續攀登。