新材料故事 | 專(zhuān)注碳纖維 創(chuàng )造新生活
來(lái)源:中國復材、中復神鷹 發(fā)布時(shí)間:2022-08-16編者按
新材料業(yè)務(wù)是中國建材“三足鼎立”業(yè)務(wù)之一,秉承“材料創(chuàng )造美好世界”使命,充分發(fā)揮科技創(chuàng )新“國家隊”作用,我們擁有26家國家級科研院所、3個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗室、1個(gè)國家制造業(yè)創(chuàng )新中心、3.8萬(wàn)名科研人員等雄厚的科研實(shí)力,7項國家科技進(jìn)步一等獎的科研優(yōu)勢及7項業(yè)務(wù)規模世界第一的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。
我們始終心懷“國之大者”,打造“國之大材”。以服務(wù)國防建設、服務(wù)國家重大工程、服務(wù)國民經(jīng)濟主戰場(chǎng)、服務(wù)人民美好生活為己任,致力于新材料業(yè)務(wù)實(shí)現高端化、量產(chǎn)化、全球化,跑出“加速度”。
我們推出了一系列《新材料故事》,用通俗易懂的話(huà)語(yǔ),為你講述新材料與社會(huì )發(fā)展、人類(lèi)生活齊步走的故事。
“材料黑金”——碳纖維
碳纖維是含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維,具有質(zhì)量輕、強度大、耐高溫、抗摩擦、耐腐蝕等特性。作為國家戰略性新材料,碳纖維以其優(yōu)異的綜合性能被廣泛應用在現代工業(yè)體系中。突破碳纖維關(guān)鍵核心技術(shù)、完成高精尖裝備國產(chǎn)化是實(shí)現高性能碳纖維自主保證的前提。在國家政策的大力支持下,中國建材集團所屬企業(yè)中復神鷹逆勢而上,不斷自我突破,創(chuàng )新技術(shù)、擴大產(chǎn)能規模、提升市場(chǎng)競爭力。
技術(shù)攻關(guān)
2009年前,中復神鷹第一代碳纖維制造技術(shù),專(zhuān)注于濕法工藝的研究;2017年,中復神鷹以干噴濕紡工藝為核心的第二代碳纖維制造技術(shù)獲國家科技進(jìn)步一等獎;2021年,西寧萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)基地正式投產(chǎn),使用的是第三代碳纖維制造技術(shù);未來(lái),中復神鷹第四代碳纖維已在攻關(guān)和突破之中。經(jīng)過(guò)多年的“卡脖子”技術(shù)攻關(guān),中復神鷹團隊突破了干噴濕紡千噸級SYT49S(T700級)碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù),率先在國內建成了千噸級SYT49S(T700級)生產(chǎn)線(xiàn),成功研制出SYT55S(T800級)碳纖維。如今瞄準更高品質(zhì)升級,集中技術(shù)力量研發(fā)高性能碳纖維T1100?!翱ú弊印钡奶祭w維從研發(fā)到量產(chǎn),打破了國外長(cháng)期對我國嚴格的技術(shù)和裝備封鎖,提升國產(chǎn)碳纖維在傳統和新興領(lǐng)域的進(jìn)口替代,初步實(shí)現了國產(chǎn)碳纖維在大飛機關(guān)鍵材料上的自主保障,而碳纖維的價(jià)格也從最初主要依賴(lài)進(jìn)口的“天價(jià)”降到趨于合理的市場(chǎng)價(jià)。
產(chǎn)線(xiàn)建設
在進(jìn)口碳纖維受限的情況下,國內市場(chǎng)缺口巨大。隨著(zhù)光伏、氫能、風(fēng)電等領(lǐng)域碳纖維需求的急劇增加,即便國內碳纖維生產(chǎn)線(xiàn)滿(mǎn)負荷運轉,產(chǎn)品依舊無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)供應。
在供需失衡的情況下,面對產(chǎn)業(yè)投資大、技術(shù)壁壘高、產(chǎn)能擴建周期長(cháng)的問(wèn)題,中復神鷹于2019年5月啟動(dòng)了萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)基地建設項目,計劃實(shí)現干噴濕紡產(chǎn)品從千噸向萬(wàn)噸的跨越。西寧公司的建設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。2021年9月8日,中復神鷹西寧萬(wàn)噸碳纖維基地投產(chǎn)大會(huì )在青海省西寧市甘河園區成功舉行,并在投產(chǎn)當天登上了央視新聞聯(lián)播。西寧公司產(chǎn)品投放市場(chǎng)后,有效緩解了國內原材料供貨緊張的局面,締造了當年投產(chǎn)、當年盈利的輝煌成就。2021年12月30日,西寧萬(wàn)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入選2021年度央企十大超級工程。
兩年左右的項目建設時(shí)間,近一半是在漫漫寒冬中度過(guò)的。項目不能等,進(jìn)度不能停,團隊直接吃住在工地,日夜守著(zhù)生產(chǎn)線(xiàn),硬是把自己打造成從初到西寧時(shí)碰到鼻子就流鼻血,爬兩層半樓梯就開(kāi)始喘氣,到工廠(chǎng)走一圈兩萬(wàn)步而基本沒(méi)什么感覺(jué)的鐵軍。
產(chǎn)品應用
隨著(zhù)科技的發(fā)展,碳纖維愈加深入大家的生活之中,被更加廣闊的人群所吸納和應用,小到羽毛球拍、嬰兒推車(chē),大到輪船飛機、超高速列車(chē),都能看到碳纖維的身影。在2022年北京冬奧會(huì )中,在“飛揚”火炬、氫燃料電池汽車(chē)、國產(chǎn)雪車(chē)、國產(chǎn)3D打印碳纖維速滑冰鞋、碳纖維發(fā)熱電纜等制作中,碳纖維皆起著(zhù)關(guān)鍵性作用。2022年,中復神鷹助力建造國內首例應用千噸級碳纖維索錨體系的斜拉索車(chē)行橋——徒駭河大橋,主跨388米,使用了4根碳纖維斜拉索,平均長(cháng)度13米。每根斜拉索使用121根7毫米直徑的碳纖維筋棒,選用的是中復神鷹SYT49S-12K碳纖維作為原材料。6月28日,徒駭河大橋正式竣工通車(chē),本次成功應用,實(shí)現了國產(chǎn)碳纖維應用技術(shù)的重大突破。徒駭河大橋的碳纖維索,具有輕質(zhì)高強、可減輕結構自重、優(yōu)異的耐久性與抗疲勞性能、維護成本低等特點(diǎn)。
徒駭河大橋,該橋主跨388米,使用了4根碳纖維斜拉索,平均長(cháng)度13米。
布局未來(lái)
在2030年前實(shí)現碳達峰、2060年前實(shí)現碳中和,意味著(zhù)中國作為世界上最大的發(fā)展中國家,將完成全球最高碳排放強度降幅,用全球歷史上最短的時(shí)間實(shí)現從碳達峰到碳中和。碳達峰、碳中和目標的提出順應了綠色低碳可持續發(fā)展的全球大勢,同時(shí)開(kāi)啟了中國新一輪能源革命和經(jīng)濟發(fā)展模式變革升級的“倒計時(shí)”。
中復神鷹積極構建企業(yè)綠色發(fā)展路線(xiàn)圖,加速產(chǎn)品在光伏、風(fēng)電等可再生能源以及儲能、新能源汽車(chē)應用上的認證和應用,深入踐行綠色發(fā)展理念。同時(shí),不斷提高能源管理和減排管理水平,優(yōu)化資源配置和工藝管理,持續減少生產(chǎn)環(huán)節的能源效率浪費和碳排放,為高質(zhì)量發(fā)展注入綠色新動(dòng)能,為實(shí)現“雙碳”目標,促進(jìn)我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展全面綠色轉型做出積極貢獻。