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【主角】張國良:“我心里有一團火,我要做中國自己的碳纖維”

2021-09-17 ? 字號


“坐落在鹽堿灘、蘆葦蕩中的工地,就像蒸籠一樣,炙熱的空氣里,到處散發著動植物腐臭的味道,一幫人在蚊蟲的包圍中為碳纖維項目埋頭苦干......”張國良時常想起10多年前的那個夏天,那是他前半生最難熬的一個季節,也是他前半生最充滿期待的一個季節。


如今,百年淤積起來的荒灘已修成了四通八達的大道,散發著腐味的工地變成了一排排寬敞整潔的廠房,聽起來如“癡人說夢”的誓言也已成為現實。


從T300到T1000,中復神鷹已經實現了大規模的工業化生產,并且運行穩定,張國良帶領自己的團隊,從勵志自主研發碳纖維到獲得國家科技進步一等獎,整整用了13年。


張國良獲國家科技進步一等獎


張國良每天一上班,第一件事就是去碳纖維車間看一看。他不僅是企業的掌門人,更是技術的領航者。在與《大國之材》交流期間,每當談及技術,張國良的兩眼會瞬間“發光”,準確的闡釋了他“碳癡”的稱謂。


在張國良心中,“這輩子最大的成就就是技術創新?!?/span>



01

筑夢:做出中國人自己的碳纖維



2005年年初,張國良為了給自己的企業——江蘇連云港鷹游紡機集團尋找新產品開發目標,聽人說起了碳纖維,碳纖維開始進入張國良的視野。當年全國兩會期間,作為人大代表的張國良到北京參加全國兩會,期間了解到了碳纖維在國內的發展現狀。


因具有極高的強度、良好的導電導熱等優良特性,碳纖維被廣泛應用于航天航空、交通、醫療、國防等領域,是國家安全、武器裝備亟需的關鍵戰略物資。掌握這項技術的少數國家長期實行技術封鎖和壟斷,導致碳纖維在我國供不應求,嚴重影響了國家的經濟建設和國防發展。


自兩會后,張國良便萌生了“做出中國人自己的碳纖維”的想法,改變我國在這一領域受制于人的局面,完成碳纖維產業化。


張國良在與工人一起檢查剛剛從生產線上產出的碳纖維的質量


一開始連碳纖維分子式也不會寫的張國良把自己完全拋進了一個碳纖維的世界,他查遍有關碳纖維的信息,記下3000多個主要工藝數據;從東北到山西再到北京再到上?!恢茯屲嚿先f公里,幾乎找遍國內一切曾經研究過、試驗過、接觸過碳纖維的人。


然而,他接收到的都是負面信息:“你不是國內第一個提出要搞碳纖維的企業家,但是之前卻沒有一個成功的案例。碳纖維技術難度實在太大,有些企業幾個億砸進去了,卻連碳纖維原絲的影子都沒見著?!薄澳銊e小看碳纖維,就這么一根細細的絲,國家投入幾十個億,用了幾十年的工夫,也沒搞成產業化。你一個民營企業,不要自不量力?!?/span>



中復神鷹生產車間


“我心里有一團火,我要做中國自己的碳纖維?!?/span>張國良說,為了獲取國家的立項支持,他甚至給時任江蘇省科技廳廳長的王永順寫了一首散文詩作為申請報告:“我在實現一個夢想,我被夢中的激情所燃燒,做出中國人自己的碳纖維?!?年前,這份由64行散文詩組成的“特別報告”打動了江蘇省科技廳廳長,從最初反對張國良做碳纖維到之后的關注,進而全力支持。


2005年9月29日,碳纖維項目正式立項,張國良稱之為“九二九工程”。他將自己效益頗豐的鷹游紡機集團交給職業經理人打理,帶著7000多萬元現金,以門外漢的身份,一心全部撲在碳纖維事業上,在連云港郊外一片長滿蘆葦的鹽堿灘上開始了產業化攻關。


中復神鷹碳纖維有限責任公司的碳纖維生產線



02

逐夢:“每天燒掉一輛桑塔納”



2007年,中復神鷹碳纖維有限責任公司在江蘇連云港成立。逐夢的過程并非一帆風順,重重困難擺在張國良面前:既沒有設備參考,也沒有相關資料,同時又面臨國外的技術封鎖,對于碳纖維行業幾乎一無所知。


理論研究要產業化,這條路遠比想象中艱難。碳纖維是戰略物資,去國外采購設備受到限制。沒有生產設備可參照,沒有工藝流程可借鑒,張國良決定自力更生、自主研發,他帶著人自己設計、制造、安裝、調試設備試……回憶過往,中復神鷹碳纖維有限公司副總經理席玉松形容:“常常有種苦海無邊,回頭無岸的感覺”。


調試輸送管堵塞了,張國良就和工人晝夜不停歇地一點點摳通。有人曾做過簡單測算,他們的試驗花費一天就是20多萬元,相當于每天燒掉一輛桑塔納。在實驗過程中,每按一次點火按鈕,不僅要燒掉大筆資金,還會有爆 炸的危險。有時專家都按到手軟了,關鍵的時刻總是張國良親自動手。


“大概有兩三年,我們一直都在工地上吃、住,2006年、2007年是艱難的時候,而且是在鹽堿灘上,蚊子多、蒼蠅多,那里只有我們一家工廠,面對巨額的花費和大家付出的辛苦,我們心里感覺承擔著國家的責任,再難也一定要挺過來,一定要把它做好?!睆垏紟е膱F隊在碳纖維領域默默耕耘著。



就這樣,經歷過一次又一次失敗,也攻克了一個又一個難關。張國良及其團隊完全憑借自己的摸索搭建起年產500噸碳纖維原絲生產線,并且開始試產。但是試生產的過程也并不成功,問題層出不窮。張國良和技術人員、工人們一起在生產線旁連續吃住了74天,解決了數不清的大小問題,終于生產出了合格的原絲。


2015年7月2日,中復神鷹“高性能干噴濕紡碳纖維關鍵技術及千噸級工程化”項目通過國家級驗收,標志國產碳纖維邁向新的進程。9月,達到航空航天產品級別的T800碳纖維實現了批量生產。2016年5月,實現了千噸級T800生產線投產,建成了國內首條具有國際先進水平的千噸規模 T700/T800級碳纖維生產線,引領國內碳纖維行業進步。2018年,完全自主研發的百噸級T1000碳纖維生產線目前已實現投產且運行平穩,標志著我國高性能碳纖維再上一個新臺階,邁入了向更高品質發展的新時代。



03

圓夢:突破干噴濕紡碳纖維核心技術難題



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


張國良意識到,發展干噴濕紡技術是今后碳纖維的主流。干噴濕紡工藝生產的T700以上級碳纖維是現代化國防之急需,是國防尖端設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揮著至關重要的作用。


張國良榮獲國家科技進步一等獎


干噴濕紡高度依賴于原液高分子量、窄分布、高均質要求,同時存在高粘度流體紡絲成型、干噴濕紡凝固聚集態控制、結構致密高倍牽伸、均質預氧化等關鍵技術難題,亟需突破瓶頸,構建自主的干噴濕紡碳纖維技術和裝備體系。


經過3年多的艱苦摸索和實驗,中復神鷹突破了干噴濕紡碳纖維的核心技術難題,取得了一系列重大科技成果。他們創新開發了大容量聚合與均質化原液制備技術,攻克了高強/中模碳纖維原絲干噴濕紡關鍵技術,自主研制了PAN纖維快速均質預氧化、碳化集成技術,首次構建了具有自主知識產權的干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產業化生產體系。通過工藝和裝備的集成創新,實現了高性能碳纖維高效生產,產品達到國際同類產品先進水平,成為我國首個、也是世界上第三個攻克干噴濕紡工藝難題的企業,填補了國內以干噴濕紡工藝為代表的高性能碳纖維生產技術的空白,打破了國外巨頭在中國市場的長期壟斷。


2018年1月8日上午,國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂隆重舉行。中復神鷹碳纖維有限責任公司牽頭完成的“干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產業化關鍵技術及應用”項目榮獲國家科技進步一等獎”,東華大學是第二完成單位,江蘇鷹游紡機是第三完成單位。中復神鷹董事長張國良作為獲獎代表,接受黨和國家領導人頒獎。


“那時看到國外的碳纖維很羨慕,十多年里,我做夢都想把這東西做出來,今天我們做出來的一點也不比國外做的差,我這個夢終于成真的?!睆垏荚诮邮懿稍L時說。


目前,中復神鷹已系統掌握了T700級、T800級千噸級技術和T1000級、M30級、M35級百噸級技術,在國產碳纖維市場的占有率連年達到60%以上,極大促進了我國碳纖維復合材料產業的發展。


談到未來的發展,張國良希望到2020年建成萬噸碳纖維產能;2025年成為世界知名的碳纖維企業,成為國內主要的航空航天、國防軍工用碳纖維提供者;2030年建成十萬噸碳纖維產能,成為碳纖維技術、新應用開發的引領者。


【人物介紹】

張國良,教授級高級工程師,博士,享受國務院特殊津貼。連云港鷹游紡機集團、中復神鷹碳纖維有限責任公司董事長、黨委書記。國家創新人才推進計劃中青年科技創新領軍人才,國家“萬人計劃”領軍人才。第十屆、十一屆全國人大代表,第十屆、十一屆江蘇省黨代表,第十二屆江蘇省人大常委,第十三屆江蘇省人大代表,全國工商聯執委,兼任國家發改委產業司輕紡工業專家、中國化學纖維工業協會碳纖維分會會長,中國復合材料學會空天動力復合材料及應用委員會委員、中國毛紡織行業協會副會長,連云港市工程師協會理事長。全國首屆杰出工程師、全國優秀科技工作者、全國五一勞動獎章獲得者、全國紡織行業年度創新人物、全國紡織學術技術帶頭人,全國紡織思想政治文化建設功勛人物、全國機械工業勞動模范、全國優秀民營科技企業家、中國機械工業優秀企業家、全國關愛員工優秀民營企業家。以第一完成人身份完成的“干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產業化關鍵技術及應用”項目榮獲2017年度國家科技進步獎一等獎。



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