06.05 國產百噸級“黑黃金”生產線:將佈局碳纖維高端項應用

碳纖維,一種含碳量在90% 以上,質量輕、強度高、模量高的新型材料,因其優異性能,被稱為“黑黃金”。可是,它的生產始終是個世界性難題,在過去幾十年裡,我國的使用完全依賴進口。5 月30 日“全國科技工作者日”當天,攻克這一技術壁壘的連雲港鷹遊紡機集團、中復神鷹碳纖維有限責任公司董事長張國良應江蘇省工程師學會邀請,講述了國產碳纖維的艱難誕生之路。

國產百噸級“黑黃金”生產線:將佈局碳纖維高端項應用

是國之重器的原材料技術、設備被封鎖

“比鋼輕4 倍,強度比鋼強4 倍以上。更重要的是,碳纖維耐高溫、耐腐蝕,怎麼都不變形。熱脹冷縮?不存在的。細細的碳纖維絲就能吊起兩輛6 噸重的大卡車……”張國良幽默的語言,讓碳纖維這堂“專業課”變得生動有趣。

據介紹,單根碳纖維的直徑只有頭髮絲的1/10 。可是,碳,如何從最基本的碳塊變為纖細的碳纖維?“我是2002 年開始瞭解碳纖維

的。當時,中國碳纖維使用全線‘告急’,8000 元/ 公斤的價格從國外都買不到。因為缺乏原材料,我國的航天項目在很長一段時間內,都處於停滯狀態。”張國良說。

當時,學機械出身的張國良正在做腈綸紡織,對於碳纖維的生產研發完全是“門外漢”,“企業家手裡有點錢就任性,當時我不知天高地厚,就想做碳纖維。我想著,腈綸是纖維,碳纖維也是纖維,憑啥我就做不出來呢?”憑著一腔勇氣,從2005 年開始,張國良帶著他的紡織團隊,走上了自主研發碳纖維之路。

“國際上不僅封鎖碳纖維生產技術,連設備都不讓買。經驗無從借鑑,我們開始一家家走訪國內碳纖維的各種實驗室。”張國良認為,“碳纖維之所以重要,就是因為它是我們可以握在手中與其他國家進行談判的籌碼。”

自研生產線打擊國際市場單價拉低至100 多元/ 公斤

今年2 月,中國完全自主研發出的第一條百噸級T1000 碳纖維生產線誕生在張國良的廠房。這條生產線,600 多米,從設計到施工,3000 多個技術環節,每一個都是張國良及其團隊經過無數次摸索、試驗、失敗,再摸索、再試驗……最後終於成功“折騰”出來的。

“生產線從這頭到那頭,走過去了就是碳纖維,走不過去就什麼都不是。”13 年裡,這條生產線燒出過無數的廢品,“明知道每天都在虧錢,但是生產線不能停,一停就真的什麼都停了。”張國良說,他還記得,那時第一套自產的設備研發安裝好後,所有人都不敢點火開爐

—千萬元的機器,操作不當不僅會報廢,還可能引起爆炸。

“宣佈碳纖維生產線投產的當天,日本碳纖維的價格立刻就降了1/ 3 ,到現在,已經從當年的8000 元/ 公斤降到了100 多元/ 公斤。”張國良很自豪,但是他強調,“作為一個門外漢,我一個人是做不出碳纖維的,這是中國無數科學家們共同努力的成果,我只是將他們的努力組合到了一起,實現了成果轉化。”

將建成10 萬噸產能在重型建造上大顯身手

如今,張國良的碳纖維產量已經佔據國產碳纖維的半壁江山,正在“閉關”修繕的南京長江大橋就使用了300 噸碳纖維進行加固增強。

“不僅僅是南京長江大橋,九江長江大橋、武漢長江三橋,用的都是我的碳纖維。”張國良自豪地說,能給這些大型橋樑、大型建築延長壽命、加固增強的,只有碳纖維。

對於國產碳纖維的未來,張國良已經有了20 年的計劃,“未來,我們要豐富碳纖維及複合材料中間製品,成為國內主要的航空航天、國防軍工用碳纖維提供者,到2030 年,我們將建成10 萬噸產能。”

張國良透露,國產大飛機的相關負責人已經到訪過中復神鷹,未來,國產大飛機將用上江蘇產的碳纖維。“不管是起飛還是降落,現在飛機的機翼都不能動。要讓飛機飛上天的時候‘翅膀’能翹起來,落地時收回來,只有碳纖維能辦得到。”張國良說,國產大飛機用上國產碳纖維是必然,只是沒有那麼快,估計要5 年左右的時間,“對國產大飛機用上國產碳纖維,我有信心,我願意等,我願意和國產大飛機一起‘飛’。”


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