張國良：造出中國的“黑黃金”

【連網(wǎng)】（周瑩 王雅萱 劉燕）2018年1月，《連云港日報》刊登了張國良榮獲國家科技進(jìn)步一等獎消息。

從一家普通的新材料企業(yè)變成中國重要的碳纖維企業(yè)，張國良探尋中國“碳纖維”的路徑就是港城制造走向高質(zhì)量的路徑。

2018年1月，這條路迎來了一個重要節(jié)點，中復(fù)神鷹的“干噴濕紡千噸級高強(qiáng)/百噸級中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目獲得了國家科技進(jìn)步一等獎。該項目攻克種種技術(shù)難關(guān)，實現(xiàn)了碳纖維產(chǎn)業(yè)化，打破了國際封鎖，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全做出了卓越的貢獻(xiàn)。

“中國人必須有自己碳纖維”

2005年3月，作為全國人大代表的張國良到北京參加全國兩會。會議期間，他從幾位材料專家那里了解到碳纖維在國內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀。碳纖維是國家安全、武器裝備亟需的關(guān)鍵戰(zhàn)略物資，掌握這項技術(shù)的少數(shù)國家長期實行技術(shù)封鎖和壟斷，導(dǎo)致碳纖維在我國市場始終供不應(yīng)求。聽到這里，張國良就萌生了投入碳纖維產(chǎn)業(yè)化之路的想法，要改變我國在這一領(lǐng)域受制于人的局面。張國良告訴他拜訪的專家們，“我來完成碳纖維產(chǎn)業(yè)化。”

然而很快，他遇到了難題，很多人都對他的選擇搖搖頭。“碳纖維被我們搞材料的稱為‘新材料之王’，又俗稱‘黑黃金’，足見它的重要性。國內(nèi)的碳纖維研究雖然也進(jìn)行了30多年，但基本還局限于實驗探索階段，一直無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”“你不是國內(nèi)第一個提出要搞碳纖維的企業(yè)家，但到現(xiàn)在也沒有一個成功的案例。碳纖維技術(shù)難度實在太大，有些企業(yè)幾個億砸進(jìn)去了，卻連碳纖維原絲的影子都沒見著。”“你別小看碳纖維，就這么一根細(xì)細(xì)的絲，國家投入那么多財力和時間也沒搞成產(chǎn)業(yè)化。你一個民營企業(yè)，不要自不量力。”……在幾十趟北上南下的調(diào)研中，張國良聽到的全是專家們的質(zhì)疑。

“作為一名企業(yè)家，要有敢于冒風(fēng)險為國家分憂的責(zé)任心！哪怕傾家蕩產(chǎn)，也要造出中國人自己的碳纖維！”就算當(dāng)時沒有人理解，張國良依舊如此堅決。

2005年9月，張國良將自己效益頗豐的鷹游紡機(jī)集團(tuán)交給職業(yè)經(jīng)理人打理，帶著7000 多萬元現(xiàn)金，以門外漢的身份，一心撲在了碳纖維事業(yè)上，在連云港郊外一片長滿蘆葦?shù)柠}堿灘上開始了產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)。9月29日，碳纖維項目正式立項，張國良將此稱之為“九二九工程”。碳纖維攻關(guān)的廠房建設(shè)和設(shè)備安裝與調(diào)試，幾乎在以超常規(guī)的速度和時間進(jìn)行著賽跑。張國良白天在現(xiàn)場與一線的技術(shù)人員、操作工一起探討技術(shù)問題，晚上躺在床上梳理思路，凌晨三四點鐘醒來不忍心給車間的技術(shù)人員打電話，就把自己的太太叫醒，給她講自己的思路和想法，更主要是再理一遍思路，一早上班好與他們交流……每天都這樣重復(fù)著。

在沒有國內(nèi)經(jīng)驗可以借鑒、國外技術(shù)又遭封鎖的情況下，張國良及其團(tuán)隊完全憑借自己的摸索搭建起年產(chǎn)500噸碳纖維原絲生產(chǎn)線，并且開始試產(chǎn)。這是一個高分子化學(xué)反應(yīng)過程，原料是易燃、易爆的物質(zhì)，反應(yīng)過程中如果有稍微的操作或控制不當(dāng)，嚴(yán)重的就會出現(xiàn)爆炸事故。這個充滿希望也充滿危險的啟動按鈕由張國良親自按下，沒有出現(xiàn)想象中最壞的情況，但是試生產(chǎn)的過程也并不成功，問題層出不窮。張國良和技術(shù)人員、工人們一起在生產(chǎn)線旁連續(xù)吃住了74天，解決了數(shù)不清的大小問題，終于生產(chǎn)出了合格的原絲。

多位國家領(lǐng)導(dǎo)人都曾經(jīng)握著張國良的手詢問碳纖維的進(jìn)展情況，并勉勵他“一定要把中國的碳纖維做好。”2010年8月，時任國務(wù)院副總理的李克強(qiáng)親赴連云港視察中復(fù)神鷹碳纖維有限公司。在張國良的陪同和介紹下，李克強(qiáng)不住地贊嘆“不簡單，不簡單！”在視察行將結(jié)束的時候，深知碳纖維重要性的李克強(qiáng)深情地囑咐張國良“一定要承擔(dān)起國家責(zé)任！”

隨著生產(chǎn)線規(guī)模不斷擴(kuò)大，技術(shù)成熟度不斷提升，2007年，中復(fù)神鷹成功生產(chǎn)出第一批碳纖維；2010年，1000噸T300級碳纖維規(guī)模生產(chǎn)，打破了發(fā)達(dá)國家對國內(nèi)碳纖維市場的長期壟斷。

追求創(chuàng)新一直在路上

我國在濕法碳纖維技術(shù)上取得了重要的進(jìn)展，國際上的碳纖維強(qiáng)國也沒有停步放松，他們同期在全力發(fā)展干噴濕紡技術(shù)。干噴濕紡也是當(dāng)今碳纖維行業(yè)公認(rèn)的難以突破的紡絲技術(shù)，僅有日本 Toray和美國 Hexcel兩家企業(yè)掌握，其制備技術(shù)及裝備一直被壟斷和封鎖著。

張國良敏銳地意識到，發(fā)展干噴濕紡技術(shù)是今后碳纖維的主流。因為通用級T300碳纖維已難以適應(yīng)航空及新興工業(yè)對高性能碳纖維的需求,干噴濕紡工藝生產(chǎn)的 T700以上級碳纖維是現(xiàn)代化國防之急需，是國防尖端設(shè)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(fā)揮著至關(guān)重要的作用。上天入海、武器裝備，都在等著高性能的碳纖維。

為了盡快突破這一瓶頸，張國良再度親自掛帥出征。他說：“中國的新材料要想打一場翻身仗，想在碳纖維產(chǎn)業(yè)化的道路上取得關(guān)鍵性突破，除了自主創(chuàng)新之外，沒有別的路徑可走！我們的創(chuàng)新是要敢于集成創(chuàng)新、敢于跳出書本去創(chuàng)新、敢于從實踐中創(chuàng)新。”

干噴濕紡高度依賴于原液高分子量、窄分布、高均質(zhì)要求，同時存在高黏度流體紡絲成型、干噴濕紡凝固聚集態(tài)控制、結(jié)構(gòu)致密高倍牽伸、均質(zhì)預(yù)氧化等關(guān)鍵技術(shù)難題，亟需突破瓶頸，構(gòu)建自主的干噴濕紡碳纖維技術(shù)和裝備體系。

又經(jīng)過了3年多的艱苦摸索和實驗，中復(fù)神鷹創(chuàng)新開發(fā)了大容量聚合與均質(zhì)化原液制備技術(shù)，攻克了高強(qiáng)/中模碳纖維原絲干噴濕紡關(guān)鍵技術(shù)，自主研制了PAN纖維快速均質(zhì)預(yù)氧化、碳化集成技術(shù)，首次構(gòu)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的干噴濕紡千噸級高強(qiáng)/百噸級中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系。通過工藝和裝備的集成創(chuàng)新，實現(xiàn)了高性能碳纖維高效生產(chǎn)，產(chǎn)品達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)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(yè)，填補(bǔ)了國內(nèi)以干噴濕紡工藝為代表的高性能碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的空白，打破了國外巨頭在中國市場的長期壟斷。

干噴濕紡T1000級碳纖維的研發(fā)從2015年啟動，于2016年實現(xiàn)了中試技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了工程化技術(shù)攻關(guān)，實現(xiàn)了從試驗到百噸級規(guī)模化生產(chǎn)的重大突破，在關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備方面具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品將解決國家對高端材料的急需。2018年，T1000級碳纖維工程化取得突破性進(jìn)展，完全自主研發(fā)的百噸級 T1000碳纖維生產(chǎn)線實現(xiàn)投產(chǎn)且運行平穩(wěn)。這標(biāo)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(zhì)發(fā)展的新時代。

張國良告訴筆者，目前中復(fù)神鷹已系統(tǒng)掌握了T700級、T800級千噸級技術(shù)和T1000級、M30級、M35級百噸級技術(shù)，在國產(chǎn)碳纖維市場的占有率連年達(dá)到60%以上，極大促進(jìn)了我國碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

港城碳纖維達(dá)到航空級

中國國產(chǎn)碳纖維經(jīng)歷了12年的艱苦磨礪，張國良坦言，碳纖維研究還有廣闊的空間，“目前的工藝，只能把碳纖維理論上的性能發(fā)揮出很小一部分，將來還能做出性能更好的碳纖維產(chǎn)品，潛力很大。我們夢想就是制作出高品質(zhì)的碳纖維。目前港城碳纖維已經(jīng)達(dá)到了航空級別。”

2017年5月，國產(chǎn)大飛機(jī)C919在浦東機(jī)場第四跑道成功起飛，標(biāo)志著我國成為世界上少數(shù)可以制造大飛機(jī)的國家。據(jù)悉，C919使用的12%的復(fù)合材料主要是碳纖維復(fù)合材料。“目前，我們的碳纖維產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空航天、武器裝備、碳芯電纜、建筑加固、壓力容器、體育用品、風(fēng)電葉片、汽車制造等領(lǐng)域。”張國良表示，隨著國產(chǎn)大飛機(jī)等一大批國之重器成功研制，未來幾十年碳纖維的使用量肯定會加大。

張國良介紹，“不同品種、性能的碳纖維很多，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，民用航空是碳纖維應(yīng)用的最高境界，碳纖維是材料領(lǐng)域皇冠上的明珠，要把碳纖維應(yīng)用到民用航空上，真正把碳纖維普及到民用，這也是今后研究的重點，我們的研究工作是不會停止的。”

帆歡勁風(fēng)滿，破浪如追奔。如今，站在行業(yè)制高點的張國良不忘初心，牢記使命，踏上新征程，同時期盼著有更多的年輕人能夠和他一道，扛起這一份沉甸甸的國家責(zé)任。

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