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『聚焦』威海拓展纤维:逐梦巅峰

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摘要

威海拓展纤维有限公司历经16年发展,从石化科研器材厂转型为碳纤维产业领军企业,产品广泛应用于多个领域。公司在碳纤维领域取得多项成就,包括建成国内首条千吨级生产线,突破关键技术,实现产业化。公司重视人才战略,与高校、科研院所合作,形成高素质技术团队。未来,拓展纤维将以高性能碳纤维为核心,推动产业集群发展,打造碳纤维全产业链。同时,公司与国内外合作伙伴的战略合作显示了技术实力和市场影响力,碳纤维的广泛应用预示着产业前景广阔。



正文

《经济直通车》第2期

——走进威海拓展纤维有限公司

逐 梦  巅 峰

     

        在人类工业的发展史上,一条真理被无数次的证明——谁掌握了新材料的研发与应用,谁就掌控了人类工业领域的未来。

        在威海临港区,有这样一家民营企业,怀揣中国碳纤维发展的梦想,倾其所有,义无反顾,经过16年的不断探索,最终蜕变成中国碳纤维科研发展领域的先驱,他就是威海拓展纤维有限公司。

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肩负国家梦想 

探索碳纤维技术高地


        1987年,46岁的陈光威临危受命,接手濒临倒闭的镇办石化科研器材厂。上任后他决定转产钓鱼竿,从1987年到1997年,陈光威用十年时间将鱼竿产业做成全球最大、年产1000万套以上的生产规模。

        1997年,陈光威提出“跳出院墙,围着院墙转”的发展战略,开始调整产业结构,从劳动力密集型企业向科技型企业转型,以渔具业务为基础,将产业链向上游延伸,引进开发出国内首条宽幅碳纤维预浸料生产线,开启国产先进复合材料制造和应用先河。作为生产预浸料和鱼竿核心原材料,彼时,碳纤维的关键技术由日本和欧美发达国家垄断,局面十分被动。面对原材料供应受限,公司决心自主研发,2002年国内首家民营碳纤维企业拓展纤维成立,从引进宽幅碳纤维预浸料生产线入手,成功开发出碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维几大系列复合材料产品,投资建设了单纺位原丝试验线、25吨/年3K中试线和10吨/年3K碳化生产线,成功生产出CCF300级碳纤维,成为国内首家实现碳纤维产业化的民营企业。

        那段时间,拓展一班管理层和技术人员吃睡都在办公室,经过夜以继日的科研攻关,2008年,拓展终于迎来了曙光——成功建成国内首条千吨级碳纤维生产线,带动中国碳纤维产业再上新台阶。

        2016年以来,拓展纤维捷报频传。在参与国家立项的“国产T800H级碳纤维”和“高强高模碳纤维”两个一条龙项目全国评比中,均获全国第一的好成绩;石墨纤维突破M50J关键技术;国产T700S级干喷湿纺碳纤维投入千吨级碳化生产线;积极开展国际合作,成功实现风电叶片碳纤维梁产业化,旋翼无人机成功首飞......

        在研发生产实践中,拓展逐步形成“原丝-碳化-织物-预浸料-碳纤维制品”上下游完整闭环的碳纤维产业链条,以及为产业链提供保障的装备制造、检测、试验平台,行业领军地位不断巩固。

        如今,拓展纤维已经能够生产出系列化的碳纤维及其复合材料制品,广泛应用于航空航天、风电叶片、医疗器材、高端体育休闲用品等诸多领域,成为国内碳纤维及复合材料领域的领头羊。下一步,拓展还将T1000级、高模产品及干湿法纺丝等世界最高水平的碳纤维产品和技术列入科研攻关目标,不断探索碳纤维技术新高地。

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搭建创新平台 

打造高端人才队伍


        在碳纤维这样的高精尖领域,人才的重要性更是不言而喻。拓展纤维之所以能够在科研领域屡建奇功,正是拥有一支高学历、高素质、高效率和敢于创新的技术人才队伍。

        拓展纤维坚持“近期靠引进,长期靠培养,高级人才靠引进,人才梯队靠培养”的人才战略方针,聘请了国内碳纤维及其复合材料领域的多位权威专家为企业技术顾问,并与国内10余所高校和科研院所建立了战略合作关系。引进众多博士、硕士等高端科研人才,培养一大批专业技术工程师,,形成一支涵盖高分子化学、机械设计与制造、复合材料、化学工艺等多个专业的人才队伍,获评山东省评为优秀创新团队。

        在技术创新平台方面,拓展纤维投资7000余万元建立了国内先进的“拓展理化测试平台”和试验生产线,以及博士后科研工作站、国家工程实验室、国家国际科技合作基地、省级重点实验室等平台,先后承担省部级以上项目60多项,申请专利50项,授权发明专利33项,主持起草了《聚丙烯腈基碳纤维》国家标准。

        通过国家实验室等多个平台建设,搭建产学研研发联盟,为拓展纤维取得科研突破提供了技术保障,研究解决了上百项技术难题。目前,拓展已成功掌握高性能纤维百吨级工程化技术、千吨级产业化生产技术等一批关键技术。

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三端齐发力 

打造碳纤维产业王国


        辉煌的成绩已成过去,在碳纤维的攀登之旅中不进则退,丝毫不容懈怠。展望未来,拓展纤维宏伟蓝图的雏形已现。

        在碳纤维领域,拓展将以高性能碳纤维为核心产品,坚持“高强”、“高模”、“低成本”的“两高一低”发展战略,兼顾产业规模和产品品质,重点为航空航天、能源、交通、海洋工程、体育休闲等领域提供碳纤维及复合材料应用保障。

        在复合材料领域,随着高端装备向小型化、轻质化、高性能化、高可靠性发展,对产品强度、刚度、重量、耐受温度、化学稳定性、疲劳特性等提出更高要求,复合材料在新一代装备中的战略地位及作用日益凸显。为此,拓展纤维将复合材料领域的工作重心放在提升装备工艺水平上,持续推动新装备和新工艺研究,加强设计、分析、检测和评价技术研究,提高复合材料应用技术成熟度和制备能力,保持企业在复合材料领域的领军地位。

        碳纤维复合材料的发展进步离不开制品应用的突破。在复材制品领域,拓展纤维通过配合国家产业政策,利用此前制造钓具等碳纤维制品的优势,延伸产业链,发展复合材料制品,扩大应用范围,力争在体育休闲用、交通运输、新能源 、土木建筑、医疗器械等领域深入推动,打造碳纤维产业应用王国。

   

   

企 业 家 访 谈



推动碳纤维产业做大做强

——访山东碳纤维产业技术研究院院长、威海光威复材股份有限公司总经理卢钊钧

        1月20日,采访山东碳纤维产业技术研究院院长、威海光威复材股份有限公司总经理卢钊钧,作为在碳纤维行业不断摸索前行并创造了多个国内空白的龙头企业,拓展纤维是当之无愧的佼佼者。针对拓展纤维取得的成绩和碳纤维行业发展面临的问题,卢钊钧谈了他的几点看法。


▶ 记者:

        拓展纤维经历了创业阶段的艰辛、发展阶段的跨越,您认为拓展有哪些可以借鉴和复 制的经验?

▶ 卢钊钧

        回顾威海拓展的碳纤维创业、创新之路,漫长、艰辛而充满使命感。碳纤维长期被日美发达国家封锁禁运,在我市前瞻性的提前布局和重点扶持下,威海拓展整整用了15年,投入近30亿元,从解决“有没有”填补空白,到实现高性能、与国际先进水平相当,并在全国掀起了碳纤维产业的投资和发展热潮。

        拓展纤维历经两代人的共同努力,不论是创业初期还是如今的引领发展,拓展始终脚踏实地,用敢为人先的创业精神,坚持十五年如一日,一步一个脚印,才取得今天这样的成绩。不论何时何地,拓展人都会一如既往,怀揣梦想,不忘初心、砥砺前行,用更加脚踏实地的行动引领碳纤维发展。


▶ 记者

        党的十九大报告提出要加快建设创新型国家,市委市政府提出实施重点产业集群培育工程,碳纤维等复合材料产业集群是其中之一,对此您是如何理解?拓展下一步在科技创新和推动产业发展方面有何打算?

▶ 卢钊钧

        创新是引领发展的第一动力,在拓展纤维15年创业发展的过程中无不体现着创新的力量。未来的碳纤维产业必将朝着产业集群不断聚合、龙头企业抱团发展、产业链条延伸完善的方向加速前进。

        未来,拓展纤维将充分利用政策牵引、政府扶持、市场导向的重大机遇,发挥好威海拓展在产业的龙头优势和军民融合典型示范企业优势,抓住碳纤维第一股的影响力和资本优势,“突出龙头带动、链条延伸”,“强化创新驱动、补齐人才短板”,引进更多协同创新平台开放联合,资源共享,建设军民科技协同创新平台、打造军民融合创新示范区。

        具体来讲,公司发展按照“五个板块、二个技术平台和一个产业园区”“521”战略的总体思路。在发展板块方面,以威海拓展的碳纤维为龙头带动,延伸覆盖碳纤维通用复合材料、风电新能源复合材料、先进复合材料制品、碳纤维及其复合材料装备全产业链布局。在技术平台方面,以碳纤维研发的国家工程实验室和山东省碳纤维技术创新中心的技术平台为基础,强化创新驱动和科技引擎作用,进一步提质升级,争创国家级技术和创新中心。在园区方面,做好应用示范牵引工作,全方位做好应用服务,做好孵化培育服务工作,给在技术、市场、资金方面有突出优势的各方力量提供广阔的孵化和合作平台,努力打造碳纤维全产业链,创新产业发展新高地。


▶ 记者

        您认为,国产碳纤维目前还面临哪些困难,需要如何解决?

▶ 卢钊钧

        国家新材料“十三五”规划中对发展战略材料做出明确规划,指出碳纤维正由成长期进入到快速应用期,目标是在初步形成上下游产业协同的基础上,为航空航天、轨道交通等众多关键产业发展提供材料支撑,奠定未来发展的产业基础。我省作为国内碳纤维产业主要发展集群之一,碳纤维产业发展进程快速推进,“十三五”科技创新规划中也明确提出要重点研究高强中模碳纤维低成本关键技术、高强高模碳纤维制备技术、碳纤维增强复合材料制备技术等碳纤维产业关键技术。

        经过拓展初步调研,我省碳纤维产业的建设和发展还存在产业有效供给不足、产业链有待培育建设、下游应用领域技术有待突破、产业集群化发展效应不彰显、政策扶持力度有待进一步加强等问题,建议加强顶层设计,优化碳纤维产业布局,全面深化供给侧结构性改革,鼓励差异化发展,引导行业企业提高产品和服务质量,扩大有效和中高端供给。打造高端研发平台,提升人才容量和素养,创新产学研合作机制,支持企业与国内外高校、科研院所合作,积极创建制造业创新中心、技术创新中心,依托国家级、省级研发平台,对高端科技人才施行“引进来,走出去”战略,努力提升碳纤维行业从业者的专业领域知识和创新能力水平。整合资源,彰显集群化发展效应,加大政策扶持力度,进一步降低碳纤维产业化成本,放大质量和价格比较优势,成立碳纤维产业引导基金,撬动更大规模的社会资本投入,更好地对接、争取国家新兴产业创业投资引导基金扶持,支持产业链条延伸。

     

     

企业发展故事

     


师昌绪与拓展    碳纤维发展领路人

        2018年刚过,拓展纤维总经理丛宗杰就开始着手一项大工程——给师昌绪先生立像。“今年是师老诞辰100周年,公司想通过立像的方式来纪念这位恩师。“丛宗杰表示还要筹建师昌绪纪念馆,以此铭记这位材料学泰斗的丰功伟业。

        师昌绪院士是享誉国内外的著名金属学和材料学专家,2010年“国家最高科学技术奖”的获得者,一生致力于引领和推动我国多个材料学科的发展,做出了重大贡献。

        翻开拓展纤维的发展史,两院院士师昌绪先生的名字是浓墨重彩的一笔,其中的故事令人可敬可叹。

        走进碳纤维产业科技馆的展厅,首先映入眼帘的就是师昌绪题写的“发扬威海精神,创建中国碳纤维基地”一行大字,寥寥数语,分量却重如泰山。丛宗杰告诉记者,每当看到这句话,他就不禁陷入对师老深深的思念中。是师老不顾耄耋高龄,数次风尘仆仆来到拓展纤维,走进车间指导生产;是师老在拓展发展的各个节点上指标定向,让企业发展一日千里;是师老力排“门户之见”,让拓展这家民营企业有了参军报国的机会,最终成为中国尖端材料工业的领军企业。

        2001年,在碳纤维研发低谷中,80岁高龄的师昌绪提出“想抓一抓碳纤维”这块“烫手山芋”,在组织各方充分调研论证后给江泽民主席呈上“关于加速开发高性能碳纤维的请示报告”得到高度重视,国家科技部设立碳纤维专项,成立863专家组,中国碳纤维事业迎来了新世纪。

        一年后,拓展纤维在齐鲁大地悄然成立,由此拉开了与师昌绪先生的一段情缘。

        拓展成立后,先后投资建设单纺位原丝试验线、25吨/年3K中试线和10吨/年3K碳纤维中试线,在碳纤维研发道路上大步迈进,这引起了师昌绪的注意,他敏锐的感觉到这可能就是他正在寻找的碳纤维产业化基地。

        2004年4月20日,师昌绪来到拓展考察中试生产线。在车间里,师老认真听取汇报,及时提出问询,不放过任何一个细节。大家怕他身体吃不消,劝他休息一下,师老摆摆手:“比起你们的付出,我才付出多少?”视察完毕之后,他按捺不住激动的心情说:“你们办成了一件了不起的大事情,太不容易了!”

        2005年4月2日在威海合庆山庄召开的“科技部原丝中试稳定化技术鉴定会”是拓展发展史上具有里程碑意义的一天。会议期间,师老问陈光威想不想参军,让拓展纤维成为军工企业的一员?陈光威喜出望外的回答道:“拓展如果能从民营企业成为国家军工企业,就像是业余选手变成国字号选手,这正是我的梦想!只是能行吗?”面对陈光威的疑问,师老给他吃下定心丸:“英雄不问出身,我们要实行社会公开招标,由专项领导小组派专人到申报单位现场取样,杜绝暗箱操作,你们要拿出信心积极参加竞标!”在随后举行的全国竞标中,拓展纤维的产品以过硬的质量脱颖而出,让拓展圆梦“参军”,成为军民融合政策的受益者。

        回顾拓展发展的各个关键节点,都少不了师老在旁指点迷津。在有了批量生产和供货能力后,师老告诫拓展:要加强研发力量,提高产品质量,开发新品种。于是,2008年拓展纤维积极申请“碳纤维制备及工程化国家工程实验室”竞标,师老在百忙中还为拓展书写推荐信,帮助国家实验室成功落户拓展。

        2009年2月28日,师昌绪不顾威海料峭的寒风,前来参加我国首条千吨级碳纤维流水线落成仪式,并主持召开国家碳纤维标准研讨会。会上师老教诲拓展:一流企业制定标准,二流企业创造名牌,三流企业开发市场。拓展想要在行业内成为龙头,就必须参与制定国家标准。在师老的点拨下,拓展主持起草了《聚丙烯腈基碳纤维》国家标准的制定,从此奠定了在碳纤维行业的权威地位。

        在师老多年的悉心关怀下,拓展纤维不辱使命,接连突破高强、高强中模、高强高模碳纤维关键技术,建成两条千吨级碳纤维生产线,三条百吨级碳纤维生产线,一条2000吨级碳纤维生产线在建,碳纤维总产能可达5200吨/年,并可设计加工制造多种类型的复合材料制品。

        “师老对拓展来说不仅是领路人,犹如恩师,亦像慈父!”丛宗杰用这样一句铿锵有力的话语总结道。


业内专家相中碳纤维行业“黑马”

        1月9日,北京化工大学徐樑华教授专程从北京搭飞机来到拓展纤维,就新上T700s、T800s级碳纤维千吨级生产线建设方案进行论证,并在建设规模、工艺流程等方面给出了合理化建议。

        徐樑华是拓展纤维特别聘请的碳纤维行业专家,他还是国家碳纤维工程技术研究中心主任,长期从事高性能聚丙烯腈碳纤维的科学技术研究,在碳纤维领域多项创新成果填补国内空白。谈起与拓展纤维合作初期的印象,徐樑华感慨良多。

        那是2002年初,万物复苏的季节。当时的国内,碳纤维行业的发展似乎并没有给人太多的希望。历经十多年的科研攻关,国内众多科研院所和高校一直没能研发出符合要求的T300级碳纤维产品,这时候当年度科技部“863计划”项目在新材料领域的预算经费已经所剩无几。与此同时,国外碳纤维产品供应的紧俏、国内军方需求的紧张,都让一众专家学者犯难。

        得知这一消息的拓展纤维科研带头人与威海市科技局负责人,带着生产出的T300级碳纤维小试产品,连忙乘飞机赶往北京。说明来意后,正在进行的项目会议立即中止,在听取了拓展纤维的汇报后,项目负责人当即决定要来拓展纤维实地考察。

        在参观了拓展纤维通过自主研发建立起来的T300级碳纤维小试线、中试线后,项目组当即决定接纳拓展纤维进入,当时的项目组成员绝大部分是高校和科研院所,拓展成为了当时项目组唯一一个民营企业。

        与拓展纤维同在项目组的徐樑华注意到了拓展纤维这匹碳纤维“黑马”,拓展纤维产品各项指标合格,在取样评比中获得第一名的好成绩,这让徐樑华印象深刻,在他看来,一个民营企业能做到这样的成绩,十分不易。

        2005年,在承担了两项科技部“863计划”后,拓展纤维向当时专家组在碳纤维行业最具话语权的成员之一徐樑华伸出橄榄枝,建设T300级碳纤维千吨级生产线,对拓展纤维早有好感的徐樑华一口应允。这之后,徐樑华在技术咨询方面给予很多支持和帮助,他定期到拓展呆上十天半个月,下车间、看生产线、与科研人员进行技术探讨,2006年至2009年,徐樑华帮助拓展纤维在解决聚合的凝胶问题、离散系数大、外观毛丝偏多等方面提出很多解决方案,并成功破解难题,T300级碳纤维品质和稳定性有了很好的提升。也是在这一年,由于良好的品质和信用,拓展纤维的T300级产品开始为军方大批量供货。

        2007年,拓展纤维与北京化工大学联合承担了科技部“863计划”——“T700级碳纤维工程化技术开发”项目,历经4年攻关终于获得成功,湿法T700碳纤维是我国自主原始创新开发的高强碳纤维品种,是实现中国碳纤维创新发展的标志性成果,具有自主知识产权,获得国家发明专利授权,通过技术鉴定技术达到国际先进水平,解决了国防领域用该级别碳纤维的制备技术难题,2011年,拓展纤维开始小批量供应T700级碳纤维,近年来供应量开始逐年加大,并成功跻身重点机型主要供应商。至此,拓展纤维在国防领域迈出更坚实的步伐。这期间,拓展纤维建设了国家发展和改革委员会的国家工程实验室,与拓展有着良好的合作基础的徐樑华成为特聘教授。

        之后拓展纤维与徐樑华又陆续在科技部“863计划”国产高强高模M55J级碳纤维的研发、碳纤维的低成本化等方面开展了大量的合作,今年3月,M55J级碳纤维研发课题即将结题,双方合作研发的产品各项性能指标反响十分不错,在此基础上拓展纤维申请了国防科工局“一条龙”项目、“十三五”装备预研和山东省科技厅三个项目。拓展纤维也成为国内唯一一个在M55J级碳纤维实现工程化生产的企业,再一次填补了国内空白。

        未来,以碳纤维为代表的高性能纤维作为先进复合材料的重要组成部分,具有很大的发展潜力。徐樑华表示,下一步,他将着力于国产碳纤维的高性能化和市场需要的新品种制备技术研发,围绕国产碳纤维产业存在的问题,继续开展一些针对性的理论和实践研究,为复合材料行业的发展、为拓展纤维的技术升级发挥积极的作用。


强强联合 走向世界

        以碳纤维复合材料为典型代表的先进复合材料作为结构、功能材料,在国防军工、航空航天、工业机械、医疗器材、新能源、交通运输、建筑补强、体育休闲等诸多领域都有着广泛的应用。

        在拓展纤维厂区,从拓展纤维车间生产出的碳纤维原料,不出厂区就可直接进入复材车间加工成预浸料等复合材料,从而为国内国际钓具、体育用品、船舶制造、风力发电等领域的多家制造商提供服务。

        既可以生产预浸料,又是碳纤维的直接生产商,这一双保险的生产机制让拓展纤维脱颖而出,赢得了国际风力发电设备生产商巨头——丹麦风力发电机制造商维斯塔斯风力技术集团的青睐。

        维斯塔斯是全球最大的风力发电设备生产商之一。传统的叶片制造材料主要为玻璃纤维复合材料。”拓展纤维技术主管张月义介绍说,“而当叶片长度超过一定值后,全玻璃钢叶片重量比较大,性能上也有较多不足,碳纤维复合材料比玻璃纤维复合材料具有更低的密度,更高的强度,其突破了玻璃纤维复合材料的性能极限,可以保证风电叶片在增加长度的同时,重量大大降低。”

        2016年,拓展纤维和维斯塔斯签订战略合作协议,由拓展纤维为维斯塔斯集团提供原料制作风电叶片。“能够成为国际巨头维斯塔斯的原料供应商,这是对我们企业技术水平的肯定,也让公司上下十分振奋。”张月义说。

        如今,使用拓展纤维生产的风力发电叶片正在全球的各个角落创造着价值,在为当地源源不断输送电力的同时,也彰显着中国智造的无穷魅力。

在对外合作不断深入的同时,拓展纤维还帮助同区的浩然特塑突破材料障碍,研制出高性能的工程装置。

        与拓展纤维相隔3公里的浩然特塑是全球第三家规模化生产聚砜系列特种工程塑料的企业,也是我区新材料领域重点培植企业之一。“2015年,浩然特塑在研制某型号的工程装置时,原本采用的工程塑料强度难以满足需要,产品性能较国外产品差距较大,让企业技术人员十分头疼。”张月义回忆说。后来,在临港区碳纤维促进中心的牵线搭桥下,浩然特塑找到拓展纤维,改用其生产的T700系列碳纤维制作产品。经过两家多次研究探讨,工艺上屡次升级改进,终于使该装置的性能达到国际先进水平,两家企业由此也达成战略合作关系,成就了临港区企业合作的一段佳话。

        “中国是碳纤维复合材料消费大国,随着经济社会的不断发展,碳纤维应用愈加广泛,产业前景十分广阔。”在张月义充满自信的神情中,相信会有更多拓展碳纤维制成的产品出现在国人身边。


     

文章来源:今日临港


来源:碳纤维生产技术
疲劳复合材料化学通用航空航天船舶轨道交通理论电机材料试验无人机
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首次发布时间:2024-04-20
最近编辑:7月前
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助力国内碳纤维行业发展
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