中復(fù)神鷹：突破封鎖，鍛造中國碳纖維產(chǎn)業(yè)

顏色漆黑、用途廣泛、價(jià)格不菲，是一般公眾對(duì)碳纖維這種很“新”又不太“新”的新材料的普遍印象。

說它不新，是因?yàn)樽钤绲奶祭w維可以追溯到愛迪生時(shí)期。1879年愛迪生發(fā)明了以碳纖維為發(fā)光體的白熾燈之后，注冊了碳纖維燈絲制作技術(shù)專利。不過他用的原材料是棉花這種天然纖維，沒有結(jié)構(gòu)強(qiáng)力，制成燈絲容易碎裂、折斷、不耐用，后來被鎢絲取代。

說它很新，是由于現(xiàn)代意義上的碳纖維研究大發(fā)展已是20世紀(jì)70年代后的事。當(dāng)時(shí)美國需要尋找到能夠耐燒蝕的材料來制造超高速飛機(jī)和航天器，所以對(duì)碳纖維這種新材料進(jìn)行大量的研究投資，讓科學(xué)家們找到了提高其性能的辦法，并開始了工業(yè)生產(chǎn)。碳纖維也是依靠國家力量推動(dòng)研發(fā)的產(chǎn)物。

碳纖維通常直徑在7微米左右，七八根排在一起才有頭發(fā)絲那么粗，可它的拉伸強(qiáng)度卻是鋼的7-9倍。在上千度的高溫下，別的纖維早就化成了灰，而它卻絲毫無損。可以說碳纖維是典型的外柔內(nèi)剛的“真漢子”。

美國早期的碳纖維核心纖維材料選用的是瀝青這種石化產(chǎn)業(yè)的“邊角料”，雖然便宜，可整體性能卻不算高。直到日本得知美國取得了碳纖維技術(shù)突破后，受到啟發(fā)，選用聚丙烯腈作為原材料，目前常見的碳纖維這種真正意義上的新材料才進(jìn)入人們的生產(chǎn)生活中。

聚丙烯腈是毛衣都會(huì)使用到的一種腈綸材料，用來取代昂貴的天然羊毛。從聚丙烯腈到碳纖維要經(jīng)過漫長復(fù)雜的工藝流程。簡單來說，碳纖維生產(chǎn)如同拉面制作過程，拉面制作需要通過醒面團(tuán)，切成條狀，面表面抹油防止粘連，反復(fù)拉伸，拉面才會(huì)變得越來越細(xì)、越來越均勻、越來越有嚼勁。碳纖維的生產(chǎn)原理與之類似，經(jīng)過比拉面制作遠(yuǎn)為復(fù)雜的加工過程，碳纖維從白色的原絲，經(jīng)歷氧化、碳化等連續(xù)工藝，顏色從白變黃，再從黃變黑，強(qiáng)度也變得越來越高。

為了爭奪碳纖維產(chǎn)業(yè)的霸主地位，美日企業(yè)不僅相互競爭，還對(duì)中國進(jìn)行了封鎖，使得中國的碳纖維自主研發(fā)之路走得異常艱難。面對(duì)技術(shù)封鎖，國內(nèi)企業(yè)雖不斷嘗試摸索，但碳纖維技術(shù)的發(fā)展卻一直未取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

中國建材集團(tuán)所屬中復(fù)神鷹的出現(xiàn)，打破了國外封鎖的被動(dòng)局面。

01從無到有

在西方國家對(duì)華的禁運(yùn)名單上，碳纖維一直位列其中，限制等級(jí)可以與核武器芯片制導(dǎo)技術(shù)相提并論。日本政府在2017年修訂了外匯法，明確規(guī)定在未經(jīng)允許的情況下，禁止將碳纖維批量出售給外國企業(yè)，只允許中國少量購買。而且每一筆訂單都需要嚴(yán)格核對(duì)用量和用途后才會(huì)“放行”，使得在國際市場上已經(jīng)是“白菜價(jià)”的低端碳纖維產(chǎn)品在國內(nèi)賣出了天價(jià)。

為了不受制于人，20世紀(jì)90年代中后期，國內(nèi)部分高校和企業(yè)開始將目光瞄準(zhǔn)了碳纖維新材料?？墒侵钡叫率兰o(jì)，國內(nèi)碳纖維的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)仍未能取得實(shí)質(zhì)性突破，相關(guān)領(lǐng)域依舊被“卡脖子”。

畢業(yè)于武漢理工大學(xué)機(jī)械制造專業(yè)的張國良，于2005年偶然間聽到碳纖維產(chǎn)業(yè)的情況，于是立志從紡織業(yè)轉(zhuǎn)型，要“做出中國人自己的碳纖維”。2006年，為了研究碳纖維，張國良吃不好、睡不好，找來相關(guān)書籍文獻(xiàn)“閉關(guān)修煉”，一頭扎進(jìn)車間，留下了連續(xù)74天不回家的記錄。

這一時(shí)期，張國良帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)相繼攻克了濕法紡絲工藝百噸線、千噸線原絲制備和碳化工藝等全流程關(guān)鍵技術(shù)。中復(fù)神鷹設(shè)立之初，主要從事濕法T300碳纖維的研發(fā)、生產(chǎn)。2007年，公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的第一批碳纖維下線；2008年，建成千噸SYT35（T300級(jí)）碳纖維生產(chǎn)線并穩(wěn)定生產(chǎn)；2010年10月，公司“千噸規(guī)模T300級(jí)原絲及碳纖維國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)與裝備項(xiàng)目”獲得中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

02從跟跑到領(lǐng)跑

中復(fù)神鷹一直追蹤國際上最先進(jìn)的碳纖維制造技術(shù)，瞄準(zhǔn)市場最需要的T700級(jí)、T800級(jí)產(chǎn)品，對(duì)標(biāo)國際龍頭企業(yè)，從產(chǎn)品性能、制造成本等多個(gè)維度學(xué)習(xí)，持續(xù)不斷地投入人力、財(cái)力進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，逐漸從碳纖維“新秀”蛻變成了產(chǎn)業(yè)龍頭。

為了讓裝備和工藝充分結(jié)合，在研發(fā)初期，張國良團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行自主工藝研發(fā)和關(guān)鍵配套裝備研制，并于2009年至2012年逐個(gè)攻克了“干噴濕紡”碳纖維的核心技術(shù)難題，成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，使中國成為全球第三個(gè)掌握這項(xiàng)技術(shù)的國家。

中復(fù)神鷹兩次參與《聚丙烯腈基碳纖維》國家標(biāo)準(zhǔn)的制定，一次參與《聚丙烯腈基碳纖維原絲》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。2017年，公司“干噴濕紡千噸級(jí)高強(qiáng)/百噸級(jí)中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”成果榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)，為國內(nèi)碳纖維領(lǐng)域唯一獲得該項(xiàng)殊榮的企業(yè)，進(jìn)一步奠定了公司在國內(nèi)碳纖維領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。T700級(jí)、T800級(jí)產(chǎn)品主要力學(xué)性能與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)。

在此期間，中復(fù)神鷹發(fā)揮其產(chǎn)業(yè)鏈及資源配置優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了聚合、紡絲等碳纖維關(guān)鍵裝備設(shè)計(jì)、制造自主可控，形成了產(chǎn)品在航空航天、新能源等領(lǐng)域的全覆蓋。同時(shí)，在碳纖維及其復(fù)合材料領(lǐng)域，堅(jiān)持以市場需求開發(fā)新產(chǎn)品、完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，與中國建材集團(tuán)內(nèi)部以及其他央企的眾多復(fù)合材料企業(yè)開展廣泛深入的合作，進(jìn)行創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈相互協(xié)同。

做量大價(jià)優(yōu)的材料是中國建材集團(tuán)一以貫之的產(chǎn)業(yè)追求。中國建材集團(tuán)黨委書記、董事長周育先曾多次提到，“在碳纖維方面，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從0到1的突破，那么下一步就需要考慮如何讓材料惠及民生、惠及行業(yè)、實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)把成本降下來，這是用產(chǎn)業(yè)的思維來做材料，也是央企的擔(dān)當(dāng)和使命所在?！?/p>

為此，在中國建材集團(tuán)的戰(zhàn)略引領(lǐng)下，中復(fù)神鷹于2019年5月啟動(dòng)了萬噸碳纖維生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)干噴濕紡產(chǎn)品從千噸向萬噸的跨越。西寧公司的建設(shè)者克服了高寒缺氧和身體上的種種不適，不分晝夜奮力拼搏，創(chuàng)造了“西寧沒有冬天”的建設(shè)奇跡。

中復(fù)神鷹西寧萬噸碳纖維基地

2021年9月8日，中復(fù)神鷹西寧萬噸碳纖維基地投產(chǎn)大會(huì)在青海省西寧市甘河園區(qū)成功舉行。這是中國首個(gè)萬噸碳纖維生產(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)了萬噸級(jí)高性能碳纖維穩(wěn)定供貨。2021年12月30日，西寧萬噸碳纖維基地與航天器天和核心艙、中老鐵路、白鶴灘水電站等一并榮獲2021年度央企“十大超級(jí)工程”。

中復(fù)神鷹西寧萬噸碳纖維基地建成投產(chǎn)后，周育先數(shù)次親赴西寧，開展實(shí)地調(diào)研。他反復(fù)強(qiáng)調(diào)，中復(fù)神鷹一定要做量大、面廣、價(jià)優(yōu)的碳纖維，“新材料并不一定要貴，要面向大眾，面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，而不只是面向國家的重點(diǎn)工程。”

03做好碳纖維產(chǎn)業(yè)

2022年4月6日，中復(fù)神鷹登陸科創(chuàng)板，發(fā)行1億股股票，募集資金29.33億元，用于籌建“西寧年產(chǎn)萬噸高性能碳纖維及配套原絲項(xiàng)目”“航空航天高性能碳纖維及原絲試驗(yàn)線項(xiàng)目”和“碳纖維航空應(yīng)用研發(fā)及制造項(xiàng)目”。

面對(duì)新的機(jī)遇期，中復(fù)神鷹董事長張國良說：“我國碳纖維的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，亟待繼續(xù)規(guī)?；瘮U(kuò)產(chǎn)。我們做了16年的技術(shù)攻關(guān)，接下來要做產(chǎn)業(yè)了?！?/p>

未來，在資本市場助力下，中復(fù)神鷹將繼續(xù)把握住國產(chǎn)碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的新機(jī)遇，把“高端化、規(guī)?；?、綠色化”作為戰(zhàn)略定位，集中技術(shù)力量研發(fā)和突破新一代高強(qiáng)、高模、高性能碳纖維，在生產(chǎn)裝備的先進(jìn)性、自動(dòng)化、智能化等方面繼續(xù)加大投入；把握好“更低成本、更大規(guī)模化、更高穩(wěn)定性”幾大核心要素，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，提升規(guī)模優(yōu)勢，增強(qiáng)核心競爭力。

公司將重點(diǎn)圍繞高性能碳纖維及碳纖維的應(yīng)用等方面開展研究。在碳纖維產(chǎn)品的研發(fā)方面，面向性能提升、應(yīng)用領(lǐng)域拓展以及生產(chǎn)智能化和低成本化，進(jìn)而提升碳纖維性能，拓展下游應(yīng)用市場。在復(fù)合材料研發(fā)方面，開發(fā)深度表面處理技術(shù)，提高復(fù)合材料界面性能。通過上述研發(fā)課題將大幅提升公司生產(chǎn)過程的智能化程度，加快改善纖維及復(fù)合材料性能、多角度擴(kuò)展下游的應(yīng)用領(lǐng)域，全面推進(jìn)碳纖維的生產(chǎn)過程、產(chǎn)品性能和質(zhì)量在行業(yè)內(nèi)始終保持領(lǐng)先地位。

“我們的目標(biāo)是，打造具有全球競爭力的世界一流碳纖維企業(yè)?！睆垏急硎?，中復(fù)神鷹將以更高的標(biāo)準(zhǔn)要求自己，強(qiáng)化科技研發(fā)、提升企業(yè)經(jīng)營效率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，向著國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)化征程的“光輝頂點(diǎn)”繼續(xù)攀登。