【回眸五年間】“大絲束” ： 一朝破繭終成蝶

編者按：“十四五”收官在即。五載耕耘，我們共同見證了“活力灣區(qū)”的澎湃動(dòng)能，親身感受了“美麗灣區(qū)”的嶄新面貌，深切體驗(yàn)了“幸福灣區(qū)”的溫暖底色。五年奮進(jìn)，金山奏響了產(chǎn)城融合格局煥新的交響曲，形成了新興產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的磅礴之勢，鑄就了生態(tài)宜居宜業(yè)的閃亮品牌……

為全面展現(xiàn)金山“十四五”期間經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展成就，進(jìn)一步凝聚全區(qū)上下干事創(chuàng)業(yè)、共謀“十五五”新篇的強(qiáng)大合力，在區(qū)委宣傳部指導(dǎo)下，區(qū)融媒體中心特推出“回眸五年間 灣區(qū)新躍升”——金山“十四五”發(fā)展成就全媒體主題報(bào)道，通過系列報(bào)道、權(quán)威訪談、數(shù)據(jù)圖鑒、AI作品、短視頻、群像“拼”圖、街采紀(jì)實(shí)等形式，從產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、空間轉(zhuǎn)型、治理轉(zhuǎn)型等多個(gè)維度，繪制一幅有數(shù)據(jù)支撐、有故事溫度、有時(shí)代質(zhì)感的金山五年發(fā)展全景圖。

在第28屆中國國際復(fù)合材料展覽會(huì)上，60K大絲束碳纖維的亮相驚艷全場。它的單股絲束就能穩(wěn)穩(wěn)吊起一噸重的物體。這卷由上海石化自主研發(fā)的60K大絲束碳纖維，代表著中國大絲束碳纖維最新突破。

據(jù)悉，“十四五”期間，上海石化48K大絲束碳纖維項(xiàng)目一期建成投產(chǎn)，成為國內(nèi)首家、全球第四家掌握48K大絲束碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)，年產(chǎn)能達(dá)到6000噸。2022年10月，48K大絲束國產(chǎn)線一次開車成功，實(shí)現(xiàn)全流程裝備自主可控。在國產(chǎn)化攻關(guān)過程中，核心設(shè)備氧化爐創(chuàng)新采用模塊化安裝，大幅提升安裝效率；高溫炭化爐通過保溫技術(shù)優(yōu)化，爐壁采用無冷卻夾套技術(shù)，在滿足生產(chǎn)工藝的前提下實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的需求；定制研發(fā)的低溫炭化爐核心部件金屬馬弗材料提升了設(shè)備耐腐蝕能力，也真正實(shí)現(xiàn)了原材料的國產(chǎn)化。

上海石化碳纖維事業(yè)部副總工程師韓煒表示：“隨著碳纖維行業(yè)的推進(jìn)，國產(chǎn)化的核心裝備存在空白，而國外又在這方面對我們進(jìn)行打壓，或在出口環(huán)節(jié)實(shí)施嚴(yán)格控制。在團(tuán)隊(duì)的努力下，目前金屬馬弗的原材料已真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，這為后續(xù)碳纖維行業(yè)的發(fā)展提供了條件。”

早在48K大絲束碳纖維生產(chǎn)線投產(chǎn)的第二年，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)就打響了60K大絲束碳纖維攻堅(jiān)戰(zhàn)。面對國際技術(shù)競爭，上海石化在碳纖維研發(fā)上精準(zhǔn)發(fā)力，自主研發(fā)的耐高溫上漿劑再度突破國外封鎖，為60K大絲束碳纖維的性能保駕護(hù)航。

上海石化先進(jìn)材料創(chuàng)新研究院分析表征室主任韓風(fēng)介紹說：“碳纖維的上漿劑是非常關(guān)鍵的一個(gè)助劑，它主要是為了保護(hù)碳纖維的表面，同時(shí)還要提供一定的集束性。兩三年前，國外對我們進(jìn)行了技術(shù)封鎖，致使我們無法買到這種耐高溫的上漿劑，于是我們開始自己研究，目前我們做的上漿劑性能基本與國外相當(dāng)。”

截至目前，上海石化碳纖維產(chǎn)品應(yīng)用已在多場景落地。北京冬奧會(huì)“飛揚(yáng)”火炬外殼就由上海石化碳纖維復(fù)合材料制作而成，成為世界首創(chuàng)；廣州地鐵18號(hào)線的車頭開閉罩也采用了輕質(zhì)高強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料。60K大絲束碳纖維以其高模量、高強(qiáng)度特性，也將成為支撐中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)邁向高端化、綠色化的基石性材料。

上海石化碳纖維事業(yè)部經(jīng)理李鵬告訴記者：“對比傳統(tǒng)48K大絲束，60K大絲束性能實(shí)現(xiàn)了大幅度的提升，能讓后道用戶在加工與運(yùn)用過程中進(jìn)一步優(yōu)化自身產(chǎn)品性能。而且60K大絲束在產(chǎn)能上比48K更具優(yōu)勢，可為后道用戶帶來更高的性價(jià)比。”

在代表未來能源方向的深遠(yuǎn)海風(fēng)電領(lǐng)域，強(qiáng)度更高、抗變形能力更強(qiáng)的60K大絲束碳纖維使制造150米級的超長葉片成為可能，可以助力海上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)發(fā)電量提升30%以上，大幅降低海上風(fēng)電的發(fā)電成本。

上海石化碳纖維事業(yè)部經(jīng)理李鵬認(rèn)為：“60K碳纖維在海上風(fēng)電領(lǐng)域比陸上風(fēng)電更具優(yōu)勢。當(dāng)前風(fēng)電材料中仍有玻璃纖維的應(yīng)用，但玻璃纖維在海上環(huán)境中的耐候性與材料特性均不及碳纖維，因此，60K碳纖維將成為未來海上風(fēng)電的主力產(chǎn)品。”

五年砥礪前行，上海石化以碳纖維產(chǎn)業(yè)為支點(diǎn)，全力走好材料領(lǐng)域跨越式發(fā)展之路。從48K到60K的性能突破，從核心裝備依賴進(jìn)口到全流程自主可控，從重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)應(yīng)用到多場景規(guī)模化落地，上海石化用科技創(chuàng)新破解發(fā)展難題，用產(chǎn)業(yè)協(xié)同拓寬發(fā)展空間，不僅構(gòu)建起全譜系產(chǎn)品體系與完善的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)，更成為國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的生動(dòng)案例。

談及企業(yè)未來所面臨的挑戰(zhàn)，上海石化副總經(jīng)理黃翔宇說：“上海石化作為我們國家發(fā)展大絲束的領(lǐng)頭企業(yè)，我們目前的產(chǎn)品已從過去的跟跑、并跑階段，邁入領(lǐng)跑狀態(tài)。對于上海石化而言，不僅要深耕技術(shù)研發(fā)，還要在產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的研發(fā)上投入更多精力。最關(guān)鍵的是要構(gòu)建完整產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同努力，高效用好碳纖維產(chǎn)品，這是當(dāng)前擺在我們面前的最大挑戰(zhàn)。”

展望未來，上海石化將以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)力，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，全力打造碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈核心集群，引領(lǐng)國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為助力“中國智造”、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供高端新材料解決方案，為國家新材料戰(zhàn)略實(shí)施貢獻(xiàn)更多力量。

“當(dāng)前行業(yè)內(nèi)對碳纖維的未來發(fā)展高度關(guān)注，除傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域外，低空經(jīng)濟(jì)、機(jī)器人等新興領(lǐng)域都會(huì)大量地應(yīng)用到碳纖維材料。同時(shí)對于國際上目前比較潮流的熱塑性復(fù)合材料，我們也會(huì)在這方面進(jìn)行大量的科研投入，開展技術(shù)研發(fā)，希望今后幾年在這方面有更大的突破。”上海石化副總經(jīng)理黃翔宇說道。

記者：郭婭妮、朱磊

編輯：俞蘿寅

責(zé)編：俞蘿寅、俞嵐婷

審核：陳建軍、林堃