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吉林化纖集團有限責任公司專注碳纖維研發(fā)生產(chǎn)——碳絲變身“黑黃金”

2023-06-27 13:25 來源:中國經(jīng)濟網(wǎng)-《經(jīng)濟日報》 次閱讀
 
吉林化纖專注碳纖維研發(fā)生產(chǎn) 碳絲變身“黑黃金”

今年3月份,吉林化纖集團有限責任公司(以下簡稱“吉林化纖”)憑借在碳纖維領(lǐng)域的創(chuàng)新突破,被國務院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會評選為“創(chuàng)建世界一流專精特新示范企業(yè)”。

近年來,吉林化纖碳纖維板塊迅速壯大。今年一季度,集團實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值48.4億元,同比增長19%,其中碳纖維板塊增長1.8倍。目前,吉林化纖正加快推進40萬噸碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈項目,力爭到“十四五”時期末形成33萬噸原絲、10萬噸碳纖維、6.5萬噸復合材料的生產(chǎn)能力。

咬定青山攻碳絲

走進吉林化纖子公司凱美克公司的碳化線車間,只見424米的生產(chǎn)線上,一束束白色原絲經(jīng)過氧化、低溫碳化、高溫碳化等工序,被加工為黑色碳絲。七八根單絲合在一起才有一根頭發(fā)絲那般粗細,一束1.2萬根單絲的碳纖維絲束竟可以承受兩三個成年人的重量。

碳纖維被譽為“黑色黃金”,它比鋼的強度大、比鋁的質(zhì)量輕,可用于新能源裝備、汽車輕量化、航空航天等領(lǐng)域,性能好、附加值高。

吉林化纖意識到,普通纖維產(chǎn)品用量大,但利潤低、收益小;高端纖維材料的利潤高,但技術(shù)門檻也高。吉林化纖在進行一番市場調(diào)研和專家研究后,瞄準高端纖維材料賽道,于2006年10月開始研發(fā)碳纖維原絲。

吉林化纖研發(fā)人員陳海軍告訴記者,碳纖維原絲的技術(shù)含量約占碳纖維生產(chǎn)技術(shù)含量的70%,原絲的好壞在很大程度上決定了碳絲質(zhì)量。生產(chǎn)出高質(zhì)量的原絲,是第一步要解決的問題。

憑借十幾年二甲基乙酰胺(DMAC)濕法兩步法腈綸生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)驗和工程優(yōu)勢,吉林化纖借助由企業(yè)技術(shù)人員和高校專家組成的碳纖維創(chuàng)新團隊,自主設(shè)計實驗裝置,通過70余項技術(shù)改進、設(shè)備改造和上百次反復試驗,在2007年4月生產(chǎn)出第一批碳纖維原絲。

為盡快研發(fā)出合格產(chǎn)品,研發(fā)人員翻閱大量文獻資料,幾乎天天扎在實驗室和生產(chǎn)現(xiàn)場。2008年1月,通過對生產(chǎn)線的工藝優(yōu)化和技術(shù)改造,吉林化纖生產(chǎn)出100軸共500千克碳纖維原絲,經(jīng)碳化測試超過相關(guān)指標等級,獲得兩項國家發(fā)明專利。

掌握了核心技術(shù)后,吉林化纖集聚公司資源加快推進碳纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),于2011年9月建成投產(chǎn)5000噸碳纖維原絲項目,碳纖維原絲實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。從2013年開始,吉林化纖在碳纖維原絲生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,加大科研力度,向“高精尖”的碳絲方向沖刺。

“當時,碳纖維的市場應用不像今天這樣廣泛,公司還常常出現(xiàn)虧損?!被叵肫甬斈甑钠D難,陳海軍歷歷在目。他說,集團看準行業(yè)發(fā)展趨勢,堅持“用百億產(chǎn)值支撐和撬動碳纖維的科研與發(fā)展”,全體員工發(fā)揚“寧可黑發(fā)變白發(fā),也要把白絲變黑絲”的精神,實現(xiàn)碳絲規(guī)?;a(chǎn)。

去年11月18日,吉林化纖12000噸碳纖維項目第一條碳化線開車成功,這條生產(chǎn)線擁有8項技術(shù)專利,實現(xiàn)更便捷的操作控制、更安全的氧化工藝、更環(huán)保的排廢系統(tǒng)。如今,吉林化纖累計投入數(shù)十億元進行技術(shù)革新,攻克了一系列技術(shù)難關(guān)。

形成產(chǎn)業(yè)全鏈條

在碳絲產(chǎn)能充分釋放的同時,吉林化纖已形成從原絲到碳絲再到復合材料的碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈,成為大絲束原絲市場化企業(yè),其大絲束產(chǎn)品已實現(xiàn)通用化、高品質(zhì)、高效率,小絲束產(chǎn)品也已做到專業(yè)化、高性能。碳纖維產(chǎn)品質(zhì)量也在不斷提升,多個規(guī)格產(chǎn)品達到國內(nèi)領(lǐng)先水平,一款大絲束碳纖維產(chǎn)品應用于知名風電葉片制造企業(yè),有效帶動了下游制造效率的提升。

走進吉林化纖下屬的吉林國興復合材料有限公司生產(chǎn)車間,只見盤曲成卷的黑色拉擠板整齊碼放著。車間主任王普順告訴記者,這些拉擠板就是用吉林化纖的碳纖維制成的,主要用在風電葉片主梁上,發(fā)揮其強度高、質(zhì)量輕的優(yōu)勢,使機組更加輕盈高效。

吉林化纖與國內(nèi)多家知名風電主機廠家形成戰(zhàn)略合作關(guān)系,成為碳板采購供應商,并與下游企業(yè)聯(lián)合進行海陸葉片大型化低成本碳板開發(fā)。

除了用于風電葉片制造,碳纖維復合材料還在各種拉擠型材、建筑補強、熱場材料等領(lǐng)域得到廣泛應用。吉林化纖積極拓展碳纖維市場應用場景,比如碳纖維預浸料可用于生產(chǎn)碳纖維魚竿、自行車、網(wǎng)球拍等體育休閑用品;碳纖維編織布在建筑補強領(lǐng)域應用廣泛;碳纖維纏繞體可生產(chǎn)天然氣、氫氣儲氣瓶等。

在今年春季舉行的開工儀式上,汽車板簧項目、纏繞氣瓶項目、碳纖維助劑項目等5個項目被列為吉林化纖2023年重點新建項目。這些都是碳纖維產(chǎn)業(yè)高端化、產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展的關(guān)鍵項目。截至目前,吉林化纖原絲產(chǎn)能達16萬噸,碳化產(chǎn)能達4.9萬噸,復材產(chǎn)能近2萬噸,碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈已初具規(guī)模。

頑強拼搏為創(chuàng)新

在走向技術(shù)前列的過程中,吉林化纖研發(fā)團隊頑強拼搏、不懈奮斗,攻克了一個個科研難關(guān),戰(zhàn)勝了一個個技術(shù)難題。

紡絲車間高級主管郭甲東在公司大絲束產(chǎn)品升級遇到瓶頸時,在生產(chǎn)線上連續(xù)摸索調(diào)整20天沒有回家;負責生產(chǎn)線智能控制系統(tǒng)的郎健慧在進行有關(guān)碳化線安裝時,因為時間緊、工期短、人不足,沒圖紙、沒經(jīng)驗、沒示范,幾乎每天工作到凌晨,200多個回路、500多個端線在她的指揮下無一接錯,碳化示范線一次開車成功……

吉林化纖始終把人才和創(chuàng)新工作放在企業(yè)發(fā)展中的突出位置,堅持“人才強企、科技興企”戰(zhàn)略,依托主要業(yè)務板塊成立8個研究所,通過建機制、搭平臺、攻課題,有效激發(fā)了人才創(chuàng)新能力。

以碳纖維原絲自主研發(fā)為例,吉林化纖發(fā)揮企業(yè)腈綸生產(chǎn)技術(shù)和人才優(yōu)勢,發(fā)揮人造絲生產(chǎn)精細化管理優(yōu)勢,在碳纖維原絲生產(chǎn)中深入開展“提質(zhì)、提速、提產(chǎn)、提效”四提工程,倡導圍繞全過程清潔生產(chǎn),開展提高潔凈度攻關(guān),減少系統(tǒng)雜質(zhì)70%以上;利用“高?!髽I(yè)—客戶”產(chǎn)學研用技術(shù)交流平臺,以勻質(zhì)化攻關(guān)為切入點,大刀闊斧進行工藝優(yōu)化和設(shè)備改造,提高原絲產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性;通過原液系統(tǒng)深挖潛能,動力系統(tǒng)核定升級,關(guān)鍵部件精準優(yōu)化,開展提速增錠改造,原絲紡速提高了17.6%,單線產(chǎn)能達到原來4條線的設(shè)計產(chǎn)能之和。目前,吉林化纖每年都與國外企業(yè)簽訂上千噸的出口訂單。

不斷進步的生產(chǎn)技術(shù),日益拓展的應用場景,快速增加的市場訂單,讓吉林化纖上上下下越發(fā)忙碌起來,廠房等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在提速。近幾年,吉林化纖大力推進碳纖維項目建設(shè),每條生產(chǎn)線的建設(shè)周期不超過一年,安裝時間不超過3個月,調(diào)試時間都在縮短,達產(chǎn)達效時間都在提前,不斷刷新同級別生產(chǎn)線的建設(shè)周期。

“‘十四五’時期,吉林化纖規(guī)劃了24個碳纖維產(chǎn)業(yè)項目。吉林化纖將不斷推動碳纖維質(zhì)量提高和成本降低,繼續(xù)拓展下游應用領(lǐng)域,實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展,將碳纖維產(chǎn)業(yè)做強做優(yōu)做大,向世界一流碳纖維生產(chǎn)企業(yè)的第一方陣邁進?!奔只w集團有限責任公司黨委書記、董事長宋德武說。(本報記者 馬洪超)

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