​探“新”而行丨拓展纤维:从钓鱼竿被“卡”出的新制造业“底盘”中国网2024-04-22 10:29:12

在无人机上,它能让机翼主梁轻如羽翼单手可拎;在轨道交通里,它能让高铁轻轨轻便耐用坚实无比;在运动场上,它能让运动员轻便如飞刷新纪录。它,就是碳纤维。

碳纤维细如发丝,一束5毫米粗的碳纤维中,包含约12000根碳纤维丝,其直径约5-8微米,是头发丝的十四分之一;碳纤维轻如鸿毛,其密度是钢的五分之一,钛的五分之二,铝的五分之三;碳纤维强胜钢铁,其强度是金属材料的5-10倍,新一代T1100级产品能达到金属强度的十几倍;碳纤维难比芯片,其整个制备过程包含3000多个工艺点,挑战的是整个国家的基础工业水平;碳纤维贵如黄金,实现国产前其进口价格约数万元一公斤,国产后其单价则低至千元级。

碳纤维,被誉为21世纪的“新材料之王”,世界上具备碳纤维研发和规模化生产能力的国家屈指可数,中国便是其中之一,而位于山东威海的光威集团便是其中的领军企业。

从钓鱼竿到碳纤维:被“卡”出的进化

光威集团前身是一家镇办工厂,该工厂由于没有主打产品,一直处于亏损状态。1987年,光威集团创始人陈光威接手该工厂后,创立品牌并将主打产品锚定在钓鱼竿上,后经十数年发展,1998年光威集团已经发展成了世界上最大的渔具生产厂家。

上世纪90年代,钓鱼竿生产主材料进入到“碳纤维”时代,光威集团经历了一段“通知性涨价”“赏赐性供给”时间。饶是如此也“好景不长”,2000年左右,碳纤维的应用场景涉及到航空航天领域,“由于不确定我们大批量进口碳纤维的用途,国外生产厂家直接对我们实行了产品、设备、技术的‘三封锁’”。光威集团旗下子公司威海拓展纤维有限公司(后称拓展纤维)董事长丛宗杰回忆起那段艰难岁月,不无感慨地说。

面对“卡脖子”困局,2002年,光威集团成立拓展纤维,成为我国第一家从事碳纤维研发生产的民营企业,随后集合了一批国内各领域专家着手自主研发碳纤维,而这正与同时期国家科技部的国家高技术研究发展计划(863计划)不谋而合。

2005年,拓展纤维承担的“863”计划“CCF-1级碳纤维”项目顺利验收,从此中国有了自己的碳纤维。后再经十几年发展,光威集团逐渐解决了诸多行业共性,开始陆续自主研发一系列新产品,并于当下逐步与国际先进水平比肩。

2015年,威海成立由政府主导建设的碳纤维产业园,产业园以拓展纤维为基点,面向碳纤维及复合材料的广阔应用前景,广聚各地新企业。2023年,园区已集聚碳纤维复材产业链规上企业50余家,带动威海市碳纤维产业实现营收270多亿元。

适用空天多种场景:新制造业的“底盘”

近年来,以大飞机、火箭卫星、无人机等为代表的一批蓬勃发展的新兴产业,正在以迅猛之势成为构筑现代化产业体系的新支柱。其中,作为先进制造业的“底盘”技术,新材料是支撑高端装备和重大工程不可或缺的物质基础,而在诸多新材料中,碳纤维既解决了先进制造业需要耗材的强度,又满足其材料质轻的要求,是其中之“王”。

“碳纤维作为新质生产力在新材料上的典型代表,出现在轨道交通、海洋工程、卫星航空、包括当下正迅猛发展的‘低空经济’等各领域,他们都离不开高性能碳纤维复合材料的支撑。”丛宗杰表示,目前光威集团锚定碳纤维复合材料领域,一方面紧跟国外先进国家的新技术、新产品,“我们是生产一代、研发一代、储备一代”;另一方面不断探索国内不同应用场景中的碳纤维需求。

在拓展纤维的展厅内,陈列了诸多碳纤维的应用场景:有轨道交通列车的除障罩,有风力发电的风机叶片碳梁,有太阳能无人机的机翼主梁,有新能源汽车的储氢罐......近几年,拓展纤维成了中国完全拥有自主知识产权的大型商用飞机C919首家通过PCD预批准的国产碳纤维生产商,成为填补我国大型救援/水上救援水陆两栖飞机领域空白的蛟龙AG600的碳纤维主力供应商;拓展纤维研发的碳纤维,助力我国首个应用国产碳纤维的大型复合材料液氧贮箱通过验证,快舟一号乙运载火箭发动机碳纤维缠绕壳体通过水压爆破……

新质生产力的发展需要矢志不移的创新

通观光威集团的发展史,实质上是一部百折不挠的“创新史”,而这也得利于威海市近年来不断创新的生产要素配置方式。

“发展新质生产力需要让各类先进优质生产要素顺畅流动,以增强高质量发展内生动力。”威海市发展和改革委员会党组成员、副主任于习文在介绍威海市绿色低碳高质量发展情况、培育发展新质生产力等情况时表示:“科技创新是发展新质生产力的核心要素,威海创新资源富集、高新技术产业产值占比74.2%,居全省首位,有研发活动的规模以上工业企业占比57.2%,综合科技创新水平指数全省第3,入选全国创新型城市百强”。

“近年来,威海始终坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,突出先进制造业的战略地位,做大做强碳纤维等复合材料相关的八大产业集群,做精做细十条优势产业链,连续多年入围全国先进制造业百强市。2023年,全市“四新”经济增加值占比35.2%,居全省第5位。新兴产业不断“向高”攀升,新一代信息技术、医药及医疗器械、高性能复合材料3个省级战略性新兴产业集群规上企业营收超过1200亿元,占全市制造业集群规模的47.3%”。于习文说。(葛园园 图片来源:拓展纤维)