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張國良:圓夢碳纖維“中國造”
文章來源:紡織服裝周刊 2018-07-04


改革開放40年|張國良:圓夢碳纖維“中國造”

  2018年 

  中國迎來了改革開放40周年 

  中紡聯(lián)會刊《紡織服裝周刊》、《中國紡織》 

  聯(lián)合啟動(dòng)了 

   改變 ? 崛起 ? 提升 ” 

  ——中國紡織服裝改革開放40年系列宣傳報(bào)道 

  推出“領(lǐng)軍40人”欄目 

  特邀請?jiān)诟母镩_放過程中 

  為中國紡織業(yè)做出突出貢獻(xiàn)的精英代表人物 

  暢談回顧40年來的探索實(shí)踐,并展望美好未來 

改革開放40年|張國良:圓夢碳纖維“中國造”

中復(fù)神鷹碳纖維公司董事長張國良 

  在今年1月份召開的2017年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會上,一個(gè)來自連云港的項(xiàng)目格外吸睛。這個(gè)“干噴濕紡千噸級高強(qiáng)/百噸級中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得了國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目第一完成人、中復(fù)神鷹碳纖維公司董事長張國良傾注所有精力,率隊(duì)攻克種種技術(shù)難關(guān),終于實(shí)現(xiàn)了碳纖維產(chǎn)業(yè)化,打破了國際封鎖,為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全做出了卓越的貢獻(xiàn),堪稱中國碳纖維產(chǎn)業(yè)的改革先鋒。 

改革開放40年|張國良:圓夢碳纖維“中國造”

  “我的夢想,就是做出中國人自己的碳纖維” 

  張國良始終堅(jiān)守“為祖國爭光,為民族爭氣”的信念,圓了國人40多年碳纖維“中國造”的夢想,建成了國內(nèi)最大的萬噸級碳纖維生產(chǎn)企業(yè),成功實(shí)現(xiàn)了碳纖維國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,徹底打破了發(fā)達(dá)國家對國內(nèi)碳纖維市場的長期壟斷,扭轉(zhuǎn)了我國碳纖維完全依賴進(jìn)口的局面,做出了卓越貢獻(xiàn)。

  習(xí)近平總書記和時(shí)任中共中央總書記胡錦濤都曾經(jīng)握著張國良的手詢問碳纖維的進(jìn)展情況,并勉勵(lì)他“一定要把中國的碳纖維做好”。2010年8月,時(shí)任國務(wù)院副總理的李克強(qiáng)親赴連云港視察中復(fù)神鷹碳纖維有限公司。在張國良的陪同和介紹下,李克強(qiáng)不住地贊嘆“不簡單,不簡單!”在視察行將結(jié)束的時(shí)候,深知碳纖維重要性的李克強(qiáng)深情地囑咐張國良:“一定要承擔(dān)起國家責(zé)任!”

  碳纖維進(jìn)入張國良的視野是2005年3月,作為人大代表的張國良到北京參加全國兩會。會議期間,他從幾位材料專家那里了解到碳纖維在國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀。碳纖維是國家安全、武器裝備亟需的關(guān)鍵戰(zhàn)略物資,掌握這項(xiàng)技術(shù)的少數(shù)國家長期實(shí)行技術(shù)封鎖和壟斷,導(dǎo)致碳纖維在我國市場始終供不應(yīng)求,嚴(yán)重影響了國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防發(fā)展。

  自從那次兩會之后,張國良就萌生了投身碳纖維產(chǎn)業(yè)化之路的想法,要改變我國在這一領(lǐng)域受制于人的局面。張國良告訴他拜訪的專家們,“我來完成碳纖維產(chǎn)業(yè)化。”

  “碳纖維被我們搞材料的稱為‘新材料之王’,又俗稱‘黑黃金’,足見它的重要性。國內(nèi)的碳纖維研究雖然也進(jìn)行了30多年,但基本還局限于實(shí)驗(yàn)探索階段,一直無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”“你不是國內(nèi)第一個(gè)提出要搞碳纖維的企業(yè)家,但到現(xiàn)在也沒有一個(gè)成功的案例。碳纖維技術(shù)難度實(shí)在太大,有些企業(yè)幾個(gè)億砸進(jìn)去了,卻連碳纖維原絲的影子都沒見著。”“你別小看碳纖維,就這么一根細(xì)細(xì)的絲,國家投入那么多財(cái)力和時(shí)間也沒搞成產(chǎn)業(yè)化。你一個(gè)民營企業(yè),不要自不量力。”……在幾十趟南下北上的調(diào)研中,張國良聽到的全是專家們的質(zhì)疑。

  “作為一個(gè)企業(yè)家,要有敢于冒風(fēng)險(xiǎn)為國家分憂的責(zé)任心!哪怕傾家蕩產(chǎn),也要造出中國人自己的碳纖維!”就算當(dāng)時(shí)沒有人理解,張國良依舊如此堅(jiān)決。

  但重重困難擺在張國良面前:既沒有設(shè)備參考,也沒有相關(guān)資料,同時(shí)又面臨國外的技術(shù)封鎖,對于碳纖維行業(yè)幾乎一無所知。他幾乎查遍了有關(guān)碳纖維的所有信息,記下3000多個(gè)主要工藝數(shù)據(jù),每天讀書十幾個(gè)小時(shí),中科院山西煤炭化學(xué)研究所的賀福教授編著的專業(yè)書籍成為了最初攻關(guān)路上的指路明燈。他也幾乎找遍了國內(nèi)所有研究過、試驗(yàn)過、接觸過碳纖維的人,認(rèn)真調(diào)研、虛心求教。

  2005年9月,張國良將自己效益頗豐的鷹游紡機(jī)集團(tuán)交給職業(yè)經(jīng)理人打理,帶著7000多萬元現(xiàn)金,以門外漢的身份,一心撲在了碳纖維事業(yè)上,在連云港郊外一片長滿蘆葦?shù)柠}堿灘上開始了產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)。9月29日,碳纖維項(xiàng)目正式立項(xiàng),張國良稱之為“九二九工程”。碳纖維攻關(guān)的廠房建設(shè)和設(shè)備安裝與調(diào)試,幾乎在以超常規(guī)的速度和時(shí)間進(jìn)行著賽跑。張國良白天在現(xiàn)場與一線的技術(shù)人員、操作工一起探討技術(shù)問題,晚上躺在床上梳理思路,凌晨三四點(diǎn)鐘醒來不忍心給車間的技術(shù)人員打電話,就把自己的太太叫醒,給她講自己的思路和想法,更主要是再理一遍思路,一早上班好與他們交流……每天都這樣重復(fù)著。

  在沒有國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒、國外技術(shù)又遭封鎖的情況下,張國良及其團(tuán)隊(duì)完全憑借自己的摸索搭建起年產(chǎn)500噸碳纖維原絲生產(chǎn)線,并且開始試產(chǎn)。這是一個(gè)高分子化學(xué)反應(yīng)過程,原料是易燃、易爆的物質(zhì),反應(yīng)過程中如果有稍微的操作或控制不當(dāng),嚴(yán)重的就會出現(xiàn)爆炸事故。這個(gè)充滿希望也充滿危險(xiǎn)的啟動(dòng)按鈕由張國良親自按下,沒有出現(xiàn)想象中最壞的情況,但是試生產(chǎn)的過程也并不成功,問題層出不窮。張國良和技術(shù)人員、工人們一起在生產(chǎn)線旁連續(xù)吃住了74天,解決了數(shù)不清的大小問題,終于生產(chǎn)出了合格的原絲。

  隨著生產(chǎn)線規(guī)模不斷擴(kuò)大,技術(shù)成熟度不斷提升,2007年,中復(fù)神鷹成功生產(chǎn)出第一批碳纖維;2010年,1000噸T300級碳纖維規(guī)模生產(chǎn),打破了發(fā)達(dá)國家對國內(nèi)碳纖維市場的長期壟斷。

改革開放40年|張國良:圓夢碳纖維“中國造”

  永不停步,突破干噴濕紡碳纖維核心技術(shù)難題 

  張國良不僅是企業(yè)發(fā)展的決策者和掌門人,更是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的主心骨和領(lǐng)頭羊。作為企業(yè)科技創(chuàng)新帶頭人,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)致力于碳纖維的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新,攻克了一個(gè)又一個(gè)世界性技術(shù)難題,最終站在了2017年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺上。“我們成功的關(guān)鍵在于創(chuàng)新。在不斷創(chuàng)新的路上,我們將永不停步!”張國良堅(jiān)定地說道。

  我國在濕法碳纖維技術(shù)上取得了重要的進(jìn)展,國際上的碳纖維強(qiáng)國也沒有停步放松,他們同期在全力發(fā)展干噴濕紡技術(shù)。與濕法碳纖維相比,采用干噴濕紡工藝,力學(xué)性能大幅提升、生產(chǎn)效率顯著提高、能耗大幅較低,成為高性能碳纖維的全新技法。干噴濕紡也是當(dāng)今碳纖維行業(yè)公認(rèn)的難以突破的紡絲技術(shù),僅有日本Toray和美國Hexcel兩家企業(yè)掌握,其制備技術(shù)及裝備一直被壟斷和封鎖著。

  張國良敏銳地意識到,發(fā)展干噴濕紡技術(shù)是今后碳纖維的主流。他果斷地吹響了向T700以上級碳纖維進(jìn)軍的號角。他深知,通用級T300碳纖維已難以適應(yīng)航空及新興工業(yè)對高性能碳纖維的需求,干噴濕紡工藝生產(chǎn)的T700以上級碳纖維是現(xiàn)代化國防之急需,是國防尖端設(shè)備制造中最重要的新材料,這種新材料在抗變形、耐溫差、減輕重量等方面都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。上天入海、武器裝備,都在等著高性能的碳纖維。

  為了盡快突破這一瓶頸,張國良再度親自掛帥出征。他在碳纖維的探索過程中,不斷地學(xué)習(xí)、吸收和創(chuàng)新,已經(jīng)把自己硬生生地變成了這個(gè)領(lǐng)域里名副其實(shí)的專家,對于碳纖維有了更深刻的理解。“中國的新材料要想打一場翻身仗,想在碳纖維產(chǎn)業(yè)化的道路上取得關(guān)鍵性突破,除了自主創(chuàng)新之外,沒有別的路徑可走!我們的創(chuàng)新是要敢于集成創(chuàng)新、敢于跳出書本去創(chuàng)新、敢于從實(shí)踐中創(chuàng)新。”

  干噴濕紡高度依賴于原液高分子量、窄分布、高均質(zhì)要求,同時(shí)存在高粘度流體紡絲成型、干噴濕紡凝固聚集態(tài)控制、結(jié)構(gòu)致密高倍牽伸、均質(zhì)預(yù)氧化等關(guān)鍵技術(shù)難題,亟需突破瓶頸,構(gòu)建自主的干噴濕紡碳纖維技術(shù)和裝備體系。

  張國良率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難,勇往直前。他認(rèn)為,在科學(xué)的道路上,有時(shí)候就是要打破常規(guī),突破習(xí)慣性思維,另辟蹊徑,說不定就能找到光明的前景。攻關(guān),攻關(guān),再攻關(guān)!自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主安裝、自主調(diào)試,張國良幾乎天天跟工程師們在一起,探討產(chǎn)品、探討技術(shù)。所有的工程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì),每一條設(shè)備的安裝,每一道工藝的制訂,張國良都是直接的決策者和參與者。

  又經(jīng)過了3年多的艱苦摸索和實(shí)驗(yàn),中復(fù)神鷹立足自主創(chuàng)新,終于突破了干噴濕紡碳纖維的核心技術(shù)難題,取得了一系列重大科技成果。他們創(chuàng)新開發(fā)了大容量聚合與均質(zhì)化原液制備技術(shù),攻克了高強(qiáng)/中模碳纖維原絲干噴濕紡關(guān)鍵技術(shù),自主研制了PAN纖維快速均質(zhì)預(yù)氧化、碳化集成技術(shù),首次構(gòu)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的干噴濕紡千噸級高強(qiáng)/百噸級中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系。通過工藝和裝備的集成創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了高性能碳纖維高效生產(chǎn),產(chǎn)品達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平,成為我國首個(gè)、也是世界上第三個(gè)攻克干噴濕紡工藝難題的企業(yè),填補(bǔ)了國內(nèi)以干噴濕紡工藝為代表的高性能碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的空白,打破了國外巨頭在中國市場的長期壟斷。

  干噴濕紡T1000級碳纖維的研發(fā)從2015年啟動(dòng),于2016年實(shí)現(xiàn)了中試技術(shù),在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了工程化技術(shù)攻關(guān),實(shí)現(xiàn)了從試驗(yàn)到百噸級規(guī)模化生產(chǎn)的重大突破,在關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備方面具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),產(chǎn)品將解決國家對高端材料的急需。2018年,T1000碳纖維工程化取得突破性進(jìn)展,完全自主研發(fā)的百噸級T1000碳纖維生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)且運(yùn)行平穩(wěn)。這標(biāo)志著我國高性能碳纖維再上一個(gè)新臺階,邁入了向更高品質(zhì)發(fā)展的新時(shí)代。

  目前中復(fù)神鷹已系統(tǒng)掌握了T700、T800千噸級技術(shù)和T1000級、M30級、M35級百噸級技術(shù),在國產(chǎn)碳纖維市場的占有率連年達(dá)到60%以上,極大促進(jìn)了我國碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。張國良表示,今后要將國產(chǎn)化貫穿于整條生產(chǎn)線,真正掌握碳纖維生產(chǎn)核心技術(shù),更好地服務(wù)于碳纖維及復(fù)合材料終端用戶。大家使用國產(chǎn)碳纖維,就是對中國碳纖維行業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)。

改革開放40年|張國良:圓夢碳纖維“中國造”

  擔(dān)當(dāng)使命,創(chuàng)新求變一直在路上 

  中國國產(chǎn)碳纖維經(jīng)歷了12年的艱苦磨礪,張國良也已從年富力強(qiáng)的壯年步入花甲之年。他說,習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中提出“激發(fā)和保護(hù)企業(yè)家精神”,作為一個(gè)企業(yè)家他深受鼓舞。他表示,企業(yè)家精神,最重要的是要有使命感,要始終將企業(yè)的命運(yùn)與國家的命運(yùn)緊密相連。這一次能夠榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),證明我國的碳纖維產(chǎn)業(yè)已經(jīng)真正進(jìn)入到了一個(gè)新的歷史發(fā)展階段,但也將會有更多的難題等著去解決。

  展望碳纖維產(chǎn)業(yè)的未來,張國良坦言,碳纖維研究還有廣闊的空間,“目前的工藝,只能把碳纖維理論上的性能發(fā)揮出很小一部分,將來還能做出性能更好的碳纖維產(chǎn)品,潛力很大。”

  同時(shí),他還表示,現(xiàn)在我國碳纖維產(chǎn)量仍不夠高,供應(yīng)大約只能滿足需求的五分之一。未來,首先要不失時(shí)機(jī)地?cái)U(kuò)大產(chǎn)量、滿足需求,特別是滿足國家的重大需求,在保證品質(zhì)的前提下,量要跟上。

  2017年5月,國產(chǎn)大飛機(jī)C919在浦東機(jī)場第四跑道成功起飛,標(biāo)志著我國成為世界上少數(shù)可以制造大飛機(jī)的國家。據(jù)悉,C919使用的12%的復(fù)合材料主要是碳纖維復(fù)合材料。“目前,我們的碳纖維產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空航天、武器裝備、碳芯電纜、建筑加固、壓力容器、體育用品、風(fēng)電葉片、汽車制造等領(lǐng)域。”張國良表示,隨著國產(chǎn)大飛機(jī)等一大批國之重器成功研制,未來幾十年碳纖維的使用量肯定會加大。

  張國良告訴記者,不同品種、性能的碳纖維很多,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,民用航空是碳纖維應(yīng)用的最高境界,碳纖維是材料領(lǐng)域皇冠上的明珠,要把碳纖維應(yīng)用到民用航空上,真正把碳纖維普及到民用,這也是今后研究的重點(diǎn),我們的研究工作是不會停止的。

  “帆歡勁風(fēng)滿,破浪如追奔。”如今,站在行業(yè)制高點(diǎn)的張國良將不忘初心,牢記使命,凝心聚力踏上新征程,同時(shí)期盼著有更多的年輕人能夠和他一道,扛起這一份沉甸甸的國家責(zé)任。

改革開放40年|張國良:圓夢碳纖維“中國造”

  中復(fù)神鷹研發(fā)碳纖維歷程 

  2005年9月29日,建設(shè)年產(chǎn)220噸碳纖維生產(chǎn)線。

  2007年5月3日,生產(chǎn)線成功生產(chǎn)出第一批碳纖維,并在設(shè)備研發(fā)中獲得5項(xiàng)國家專利。

  2007年10月24日,組建中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司,同時(shí)拉開了萬噸級碳纖維產(chǎn)業(yè)化工程的序幕。

  2008年12月3日,萬噸級碳纖維產(chǎn)業(yè)化工程的一期項(xiàng)目千噸級碳纖維生產(chǎn)線順利投產(chǎn)。

  2010年,2500噸原絲1000噸T300碳纖維的規(guī)模化生產(chǎn)項(xiàng)目通過了國家級鑒定,標(biāo)志著我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維的規(guī)模化生產(chǎn),中復(fù)神鷹也一躍成為國內(nèi)規(guī)模最大的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)。

  2012年9月5日,率先在國內(nèi)打破了聚丙烯腈基高性能碳纖維的生產(chǎn)干噴濕紡工藝,成為我國唯一能工業(yè)化生產(chǎn)干噴濕紡SYT45級(相當(dāng)于T700)碳纖維企業(yè)。

  2013年9月23日, “干噴濕紡SYT45高性能碳纖維工程化關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研發(fā)”項(xiàng)目通過國家級鑒定,達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平,成為我國唯一、也是世界上第3個(gè)攻克干噴濕紡工藝難題的企業(yè)。

  2015年6月20日,“高性能干噴濕紡碳纖維關(guān)鍵技術(shù)及千噸級工程化”項(xiàng)目通過國家級驗(yàn)收,國產(chǎn)碳纖維邁向新的進(jìn)程。9月,達(dá)到航空航天產(chǎn)品級別的T800碳纖維實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。

  2016年5月,實(shí)現(xiàn)了千噸級T800生產(chǎn)線投產(chǎn),建成了國內(nèi)首條具有國際先進(jìn)水平的千噸級規(guī)模T700/T800碳纖維生產(chǎn)線,引領(lǐng)國內(nèi)碳纖維行業(yè)進(jìn)步。

  2018年,完全自主研發(fā)的百噸級T1000碳纖維生產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)且運(yùn)行平穩(wěn),標(biāo)志著我國高性能碳纖維再上一個(gè)新臺階,邁入了向更高品質(zhì)發(fā)展的新時(shí)代。

 
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