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【活力中国调研行】以自主创新引领碳纤维产业崛起

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中国经济新闻网讯(龙昊)T1100级碳纤维单丝直径仅5微米,强度却是钢材的十几倍,位列国际上强度最高的碳纤维产品之一;HM50E级碳纤维技术成果填补了国产第三代碳纤维产品空白,完善了国产碳纤维产品体系……10月20日,“活力中国调研行”江苏主题采访走进江苏恒神股份有限公司,探访这家坐落于江苏镇江的企业如何通过自主创新,不仅解决了碳纤维领域“卡脖子”的难题,进而发展为航天用碳纤维领域“制造业单项冠军企业”的历程。

碳纤维及复合材料作为支撑航空航天、新能源、国防军工等国家战略领域的“工业骨骼”。但这一技术曾经被美国、日本等国垄断,我国每年都要花费巨大代价进口这种被誉为“黑色黄金”的战略材料。

“正是这种受制于人的困境,激发了恒神股份攻坚碳纤维技术的决心。公司自2007年成立以来,立志走出一条自主创新之路,经历中国碳纤维产业从无到有、从弱到强的关键发展阶段。”公司总经理张明说。

首先是革新科技创新管理制度,打造创新驱动新引擎。据介绍,恒神股份构建了包括由国家博士后科研工作站、江苏省PAN基碳纤维工程技术研究中心、江苏省碳纤维及复合材料工程技术中心、江苏省企业技术中心、江苏省工业设计中心、澳大利亚研发中心、工程技术中心(创新研究院)、西安子公司组成的“五中心一站一院一公司”的创新体系,整合了300余名专业技术人才,分类承接实施了公司全部研究开发项目,年投入经费约1亿元。通过各机构间的协同分工,系统性协作开发了从碳纤维、树脂、织物、预浸料至各类成型工艺的复合材料相关产品和工艺技术体系,完成了公司碳纤维“全产业链”产品布局和“全生命周期”战略管理,充分支撑了公司航空航天等装备领域和风电、汽车、轨交等各高技术领域的市场开拓。这套创新体系成为驱动技术突破与产业化的核心引擎。

其次是搭建协同创新平台,汇聚内外资源。恒神股份构建开放式创新体系,以获批的“纺织行业碳纤维及复合材料技术创新中心”及镇江市高性能碳纤维及复合材料重点实验室为核心引擎,辐射三大协同网络。通过设立开放研究课题,吸引顶尖团队,聚焦碳纤维原丝生产、航空预浸料增韧等“卡脖子”技术,驱动产品技术快速迭代,带动产业链协同跃升,形成共生共荣的创新生态。

再次是聚焦重大科研项目,突破技术瓶颈。近几年以来,恒神股份研发费用占营业收入的比例达10%,持续攻克“卡脖子”技术难题,推动科技创新由广泛探索向聚焦重点、深化成果转变,即由“多点开花”转向“修枝壮果”。自2016年起启动T800级干喷湿纺碳纤维研发,并持续向更高性能领域攀登,相继开展T1000、T1100级碳纤维及HF55M高强高模碳纤维的研制攻关,其中HF55M高强高模碳纤维建成了国内最大产线,并实现了批量稳定化生产,更好的满足航空航天大规模批量化应用需求。

据悉,在T1100级碳纤维技术攻关过程中,恒神股份研发团队系统梳理了从聚合、纺丝到碳化的全流程近千个技术参数,着眼于微观层面对碳纤维的原子构型以及晶粒尺寸、生长与取向进行精细调控。历经三年研发,团队最终突破T1100级碳纤维的实验室制备与产业化关键技术,攻克了包括高分子量高粘体系连续聚合的稳定控制、聚合液高粘度与凝固均质化之间的矛盾,以及缺陷抑制和纳米级结构控制等多项核心难题。

“T1100”“高强高模”“热塑性预浸料”“航空发动机复材制件”等一批关键核心技术项目相继取得突破,为航空、航天等高新技术领域新一代复合材料产品市场开拓做好核心产品及技术支撑与储备,显著提升企业市场竞争力。

走进厂房,一束束细若发丝却强胜钢铁的黑色丝线,正从生产线上源源不断产出。据悉,恒神股份现有7条碳纤维生产线,总产能1万吨/年。

恒神股份科技与规划发展部部长王程介绍说,作为国内碳纤维行业的头部企业,恒神股份以全链条创新展现自身优势,实现了从碳纤维、树脂到复合材料成型工艺的全产业链覆盖,在工业级和航空航天级碳纤维市场占据了重要地位。

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