近日,中国建材集团有限公司宣布,三条世界级高性能碳纤维生产线在中复神鹰连云港基地集中投产。全球首条(也是规模最大的)SYT70(T1100级)高性能碳纤维千吨级生产线、全球规模最大的高性能大丝束碳纤维生产线、全球规模最大的高模量碳纤维生产线同步落地,核心装备国产化率达95%以上。连云港,这座黄海之滨的城市,正成为全球高性能纤维产能最大的区域。

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图源 人民网

从零攻坚 闯出自主道路

时针拨回2005年。那年全国两会期间,时任全国人大代表的张国良第一次听说了碳纤维。“与会的专家说,这样被广泛应用的碳纤维却长时间被国外企业垄断,高昂的价格让人瞠目结舌。”张国良说,这让他萌生了投身碳纤维产业化的想法。

彼时的张国良,连碳纤维的分子式也不会写,却凭借一股子韧劲,把自己抛进了一个碳纤维的世界。他查遍信息,记下3000多个主要工艺数据,上东北、走山西、赴上海……一周驱车上万公里,找遍国内一切曾经研究过碳纤维的人。

2007年10月30日,中复神鹰碳纤维有限公司在连云港经开区揭牌。第一条年产500吨碳纤维原丝生产线开始设备调试,张国良亲自按下绿色按钮。但这条路远比想象的艰难。由于国内无人做过、国外技术封锁,所有生产线只能自己建造,一次次开机试车,多则几十万、少则十几万的材料费一次次烧掉。“一共76天,可以说每天‘开出去’一辆桑塔纳。”张国良回忆说。

问题一个接一个,科技人员迎难而上,在这个过程中发明了多项独创技术,后来申报了12项专利。2018年,中复神鹰牵头完成的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科学技术进步奖一等奖。

此后,中复神鹰持续突破。如今,企业已熟练掌握多款高性能碳纤维千吨级生产技术,牵头或参与40余项国家级科研项目。随着最新的三条世界级高性能碳纤维生产线的落地,中国人规模化生产碳纤维的历史迎来又一里程碑。

三线齐发 领跑全球产能

此次投产的三条产线,单线南北总长1200米,按照聚合、纺丝、碳化三大核心工艺标准化布局,精准填补了国内高端碳纤维细分领域产能空白。

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第一条是全球规模最大的千吨级T1100级高性能碳纤维生产线,产品精准适配空间站、深空探测、运载火箭等航空航天极端应用场景和极致性能需求。该产线实现了该型号从百吨级向千吨级的产能跃升,也是全球首次在4米宽幅生产线上实现T1100级碳纤维产业化生产。

第二条是全球规模最大的高性能大丝束碳纤维生产线,可年产5000吨SYT45S-48K碳纤维。采用中复神鹰首创的干喷湿纺聚丙烯腈大丝束制备技术,产品可广泛应用于风电、新能源汽车等工业制造领域,有效降低生产成本,大幅提升行业规模化制造水平。

第三条是全球规模最大的高模量碳纤维生产线,年产600吨SYM40级以上高模型碳纤维,主要为深海深地深空、竞技体育器材、3C电子等领域提供高刚性、高精度的材料选择。

这三条产线不仅是简单的产能叠加,还构建起了全球最大的“高强—高模—大丝束”碳纤维产品矩阵。中国复合材料工业协会秘书长孟弋洁表示,其投产标志着我国高性能碳纤维单基地产能位居全球首位,补齐了我国高端碳纤维规模化量产短板,标志着我国高端新材料产业从规模追赶迈入技术、品质、标准全面跃升新阶段。

多方聚力 筑牢发展底座

一个世界级的新材料工厂为何选址连云港?答案藏在这座城市深耕多年的产业积淀里。

首先是原料。碳纤维生产离不开丙烯腈。坐落于连云港石化产业基地的斯尔邦石化,拥有国内单套产能规模领先的丙烯腈生产装置。该企业距新材料产业密集的连云经济开发区货运里程仅24公里,1小时物流圈可实现原料即时配送。企业还专门设立了碳纤维专用丙烯腈分级生产线,出厂附带全套杂质检测报告,可直接对接原丝聚合中控标准,为本地碳纤维产业筑牢了原料根基。截至目前,国内50%以上的碳纤维企业固定采购斯尔邦产品。

其次是能源。碳纤维生产是高耗能产业,行业普遍数据显示,蒸汽消耗占碳纤维生产总能耗的30%至35%,是生产成本中的重要板块。连云经济开发区为此精准对接企业生产刚需,引入零碳核能蒸汽稳定供气,将企业蒸汽成本长期锁定在200元/吨;依托区域3.9GW海上光伏资源布局,为企业应对国际贸易碳关税筑牢绿色屏障;同步优化水资源配套,实现生产吨水成本下降0.6元以上,全方位降低企业长期运营负担。

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图源 连云港经开区发布

最后从科创生态上看,连云港是中复神鹰的起家之地,建有国家碳纤维复合材料试验公共服务平台、江苏省高性能纤维产品质量监督检验中心、国家企业技术中心等平台,可以为企业提供技术支持。此外,从20世纪90年代起,连云港就与上海东华大学保持常态化联系,建有新材料产业联盟,这里集聚了上千人的高端人才团队和工程技术人员,为大规模生产基地储备了人才。

据中国建材集团董事长周育先分析,当前全球碳纤维总产能30余万吨,中复神鹰连云港基地3.1万吨的设计总产能占全球现有总产能比重接近10%,预计“十五五”末,中国建材集团新材料的销售收入占比将达到45%至50%。

连云港,这座海滨城市,正在全球新材料版图上写下属于自己的坐标。

文/吴铭菲

资料来源:人民网 科技日报 连云港发布 连云港日报 中国日报网 上海证券报 连云港经开区发布