中國在碳纖維研發(fā)有了新突破看這個神秘人物張國良

中復神鷹碳纖維公司董事長

張 國 良

　　在今年1月份召開的2017年度國家科學技術(shù)獎勵大會上，一個來自連云港的項目格外吸睛。這個“干噴濕紡千噸級高強/百噸級中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及應用”項目獲得了國家科技進步一等獎。該項目第一完成人、中復神鷹碳纖維公司董事長張國良傾注所有精力，率隊攻克種種技術(shù)難關(guān)，終于實現(xiàn)了碳纖維產(chǎn)業(yè)化，打破了國際封鎖，為我國經(jīng)濟發(fā)展和國家安全做出了卓越的貢獻，堪稱中國碳纖維產(chǎn)業(yè)的改革先鋒。

“我的夢想，就是做出中國人自己的碳纖維”

　　張國良始終堅守“為祖國爭光，為民族爭氣”的信念，圓了國人40多年碳纖維“中國造”的夢想，建成了國內(nèi)最大的萬噸級碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，成功實現(xiàn)了碳纖維國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，徹底打破了發(fā)達國家對國內(nèi)碳纖維市場的長期壟斷，扭轉(zhuǎn)了我國碳纖維完全依賴進口的局面，做出了卓越貢獻。

　　習近平總書記和時任中共中央總書記胡錦濤都曾經(jīng)握著張國良的手詢問碳纖維的進展情況，并勉勵他“一定要把中國的碳纖維做好”。2010年8月，時任國務院副總理的李克強親赴連云港視察中復神鷹碳纖維有限公司。在張國良的陪同和介紹下，李克強不住地贊嘆“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深情地囑咐張國良：“一定要承擔起國家責任!”

　　碳纖維進入張國良的視野是2005年3月，作為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，導致碳纖維在我國市場始終供不應求，嚴重影響了國家的經(jīng)濟建設和國防發(fā)展。

　　自從那次兩會之后，張國良就萌生了投身碳纖維產(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。”

　　“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，就這么一根細細的絲，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。”……在幾十趟南下北上的調(diào)研中，張國良聽到的全是專家們的質(zhì)疑。

　　“作為一個企業(yè)家，要有敢于冒風險為國家分憂的責任心!哪怕傾家蕩產(chǎn)，也要造出中國人自己的碳纖維!”就算當時沒有人理解，張國良依舊如此堅決。

　　但重重困難擺在張國良面前：既沒有設備參考，也沒有相關(guān)資料，同時又面臨國外的技術(shù)封鎖，對于碳纖維行業(yè)幾乎一無所知。他幾乎查遍了有關(guān)碳纖維的所有信息，記下3000多個主要工藝數(shù)據(jù)，每天讀書十幾個小時，中科院山西煤炭化學研究所的賀福教授編著的專業(yè)書籍成為了最初攻關(guān)路上的指路明燈。他也幾乎找遍了國內(nèi)所有研究過、試驗過、接觸過碳纖維的人，認真調(diào)研、虛心求教。

　　2005年9月，張國良將自己效益頗豐的鷹游紡機集團交給職業(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，張國良稱之為“九二九工程”。碳纖維攻關(guān)的廠房建設和設備安裝與調(diào)試，幾乎在以超常規(guī)的速度和時間進行著賽跑。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反應過程，原料是易燃、易爆的物質(zhì)，反應過程中如果有稍微的操作或控制不當，嚴重的就會出現(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。

　　隨著生產(chǎn)線規(guī)模不斷擴大，技術(shù)成熟度不斷提升，2007年，中復神鷹成功生產(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)達國家對國內(nèi)碳纖維市場的長期壟斷。

永不停步，突破干噴濕紡碳纖維核心技術(shù)難題

　　張國良不僅是企業(yè)發(fā)展的決策者和掌門人，更是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的主心骨和領(lǐng)頭羊。作為企業(yè)科技創(chuàng)新帶頭人，他帶領(lǐng)團隊致力于碳纖維的技術(shù)進步和產(chǎn)品創(chuàng)新，攻克了一個又一個世界性技術(shù)難題，最終站在了2017年度國家科技進步獎一等獎的領(lǐng)獎臺上。“我們成功的關(guān)鍵在于創(chuàng)新。在不斷創(chuàng)新的路上，我們將永不停步!”張國良堅定地說道。

　　我國在濕法碳纖維技術(shù)上取得了重要的進展，國際上的碳纖維強國也沒有停步放松，他們同期在全力發(fā)展干噴濕紡技術(shù)。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(chǎn)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(yè)公認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。他果斷地吹響了向T700以上級碳纖維進軍的號角。他深知，通用級T300碳纖維已難以適應航空及新興工業(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。他在碳纖維的探索過程中，不斷地學習、吸收和創(chuàng)新，已經(jīng)把自己硬生生地變成了這個領(lǐng)域里名副其實的專家，對于碳纖維有了更深刻的理解。“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，同時存在高粘度流體紡絲成型、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。

　　張國良率領(lǐng)團隊攻堅克難，勇往直前。他認為，在科學的道路上，有時候就是要打破常規(guī)，突破習慣性思維，另辟蹊徑，說不定就能找到光明的前景。攻關(guān)，攻關(guān)，再攻關(guān)!自主設計、自主制造、自主安裝、自主調(diào)試，張國良幾乎天天跟工程師們在一起，探討產(chǎn)品、探討技術(shù)。所有的工程設計、機械設計，每一條設備的安裝，每一道工藝的制訂，張國良都是直接的決策者和參與者。

　　又經(jīng)過了3年多的艱苦摸索和實驗，中復神鷹立足自主創(chuàng)新，終于突破了干噴濕紡碳纖維的核心技術(shù)難題，取得了一系列重大科技成果。他們創(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/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/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)品達到國際同類產(chǎn)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(yè)，填補了國內(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碳纖維工程化取得突破性進展，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。

　　目前中復神鷹已系統(tǒng)掌握了T700、T800千噸級技術(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到60%以上，極大促進了我國碳纖維復合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。張國良表示，今后要將國產(chǎn)化貫穿于整條生產(chǎn)線，真正掌握碳纖維生產(chǎn)核心技術(shù)，更好地服務于碳纖維及復合材料終端用戶。大家使用國產(chǎn)碳纖維，就是對中國碳纖維行業(yè)發(fā)展的貢獻。

擔當使命，創(chuàng)新求變一直在路上

　　中國國產(chǎn)碳纖維經(jīng)歷了12年的艱苦磨礪，張國良也已從年富力強的壯年步入花甲之年。他說，習近平總書記在黨的十九大報告中提出“激發(fā)和保護企業(yè)家精神”，作為一個企業(yè)家他深受鼓舞。他表示，企業(yè)家精神，最重要的是要有使命感，要始終將企業(yè)的命運與國家的命運緊密相連。這一次能夠榮獲國家科技進步獎一等獎，證明我國的碳纖維產(chǎn)業(yè)已經(jīng)真正進入到了一個新的歷史發(fā)展階段，但也將會有更多的難題等著去解決。

　　展望碳纖維產(chǎn)業(yè)的未來，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。”

　　同時，他還表示，現(xiàn)在我國碳纖維產(chǎn)量仍不夠高，供應大約只能滿足需求的五分之一。未來，首先要不失時機地擴大產(chǎn)量、滿足需求，特別是滿足國家的重大需求，在保證品質(zhì)的前提下，量要跟上。

　　2017年5月，國產(chǎn)大飛機C919在浦東機場第四跑道成功起飛，標志著我國成為世界上少數(shù)可以制造大飛機的國家。據(jù)悉，C919使用的12%的復合材料主要是碳纖維復合材料。“目前，我們的碳纖維產(chǎn)品主要應用于航空航天、武器裝備、碳芯電纜、建筑加固、壓力容器、體育用品、風電葉片、汽車制造等領(lǐng)域。”張國良表示，隨著國產(chǎn)大飛機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。

　　張國良告訴記者，不同品種、性能的碳纖維很多，應用領(lǐng)域廣泛，民用航空是碳纖維應用的最高境界，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。

　　“帆歡勁風滿，破浪如追奔。”如今，站在行業(yè)制高點的張國良將不忘初心，牢記使命，凝心聚力踏上新征程，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任。

　　中復神鷹研發(fā)碳纖維歷程

　　2005年9月29日，建設年產(chǎn)220噸碳纖維生產(chǎn)線。

　　2007年5月3日，生產(chǎn)線成功生產(chǎn)出第一批碳纖維，并在設備研發(fā)中獲得5項國家專利。

　　2007年10月24日，組建中復神鷹碳纖維有限責任公司，同時拉開了萬噸級碳纖維產(chǎn)業(yè)化工程的序幕。

　　2008年12月3日，萬噸級碳纖維產(chǎn)業(yè)化工程的一期項目千噸級碳纖維生產(chǎn)線順利投產(chǎn)。

　　2010年，2500噸原絲1000噸T300碳纖維的規(guī)模化生產(chǎn)項目通過了國家級鑒定，標志著我國已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維的規(guī)模化生產(chǎn)，中復神鷹也一躍成為國內(nèi)規(guī)模最大的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)。

　　2012年9月5日，率先在國內(nèi)打破了聚丙烯腈基高性能碳纖維的生產(chǎn)干噴濕紡工藝，成為我國唯一能工業(yè)化生產(chǎn)干噴濕紡SYT45級(相當于T700)碳纖維企業(yè)。

　　2013年9月23日， “干噴濕紡SYT45高性能碳纖維工程化關(guān)鍵技術(shù)及設備研發(fā)”項目通過國家級鑒定，達到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際同類產(chǎn)品先進水平，成為我國唯一、也是世界上第3個攻克干噴濕紡工藝難題的企業(yè)。

　　2015年6月20日，“高性能干噴濕紡碳纖維關(guān)鍵技術(shù)及千噸級工程化”項目通過國家級驗收，國產(chǎn)碳纖維邁向新的進程。9月，達到航空航天產(chǎn)品級別的T800碳纖維實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。

　　2016年5月，實現(xiàn)了千噸級T800生產(chǎn)線投產(chǎn)，建成了國內(nèi)首條具有國際先進水平的千噸級規(guī)模T700/T800碳纖維生產(chǎn)線，引領(lǐng)國內(nèi)碳纖維行業(yè)進步。

　　2018年，完全自主研發(fā)的百噸級T1000碳纖維生產(chǎn)線已實現(xiàn)投產(chǎn)且運行平穩(wěn)，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(zhì)發(fā)展的新時代。