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【领航新征程】荣登国家科技进步一等奖领奖台 中复神鹰让世界碳纤维生产烙上“中国印”

【连网】  2018年1月8日,“2017年度国家科学技术奖励大会”在北京人民大会堂举行。中复神鹰碳纤维有限责任公司牵头完成的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科技进步一等奖。国家科学技术奖由国务院设立,是我国最高级别的科技奖项。中复神鹰碳纤维公司董事长张国良带领获奖团队并作为项目获奖代表,上台接受国家领导人颁奖。

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(项目团队在国家科学技术奖励大会上领奖)

神鹰碳纤维获得的这个奖励究竟牛在哪里

1月8日上午,2017年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。这是2018年以来,以党中央国务院名义召开的第一个全国性大会,也是人民大会堂召开的十九大以来规模最大、规格最高的一次大会。

党和国家领导人习近平、李克强、张高丽、王沪宁、刘延东等出席大会并为获奖代表颁发奖励证书。李克强代表党中央、国务院在大会上讲话。张高丽主持大会。会前,习近平等党和国家领导人接见获奖代表。

上午10时,大会在雄壮的国歌声中开始。在热烈的掌声中,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平首先向获得2017年度国家最高科学技术奖的王泽山院士、侯云徳院士颁发奖励证书,并同他们热情握手,表示祝贺。

随后,习近平等党和国家领导人向获得国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖和中华人民共和国国际科学技术合作奖的代表颁奖。

据了解,国家科技进步奖,是由国务院颁发的代表着国内科技创新最高水平的荣誉之一。在高标准、高质量、少而精的原则下,经过学科专业评审组、评审委员会和奖励委员会三级评审,国务院批准2017年度国家科学技术奖共评选出271个项目和9名科学家。其中,国家自然科学奖35项,一等奖2项,二等奖33项;国家技术发明奖66项,一等奖4项,二等奖62项;国家科学技术进步奖170项,特等奖3项,一等奖21项(通用项目9项,专用项目9项,创新团队3项),二等奖146项。7名外籍科学家获得中华人民共和国国际科学技术合作奖。中复神鹰碳纤维有限责任公司牵头完成的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科技进步一等奖。中复神鹰董事长张国良作为获奖代表,接受党和国家领导人颁奖。

为什么中复神鹰项目获得国家奖青睐

这个材料不一般。碳纤维具有战略意义,涉及国家安全,事关武器装备等战略需求,国外长期进行技术封锁和产品垄断。在国防军工方面,大量应用在战略战术导弹发动机壳体及舱体、核工业、先进战机、航母潜艇、兵器弹箭武器等方面;同时,在民用领域也广泛地应用在压力容器、电网复合电缆线、碳/碳复合材料、风力发电机叶片、海洋工程、新能源汽车等众多领域。

掌握世界上最先进的碳纤维生产技术。干喷湿纺碳纤维生产技术,可以使得碳纤维力学性能大幅提升、生产效率显著提高、能耗大幅降低,成为高性能碳纤维的全新技术,并对我国形成新的技术壁垒。中复神鹰碳纤维董事长张国良介绍,干喷湿纺高度依赖于原液高分子量、窄分布、高均质要求,同时存在高黏度流体纺丝成型、干喷湿纺凝固聚集态控制、结构致密高倍牵伸、均质预氧化等关键技术难题,亟需突破瓶颈,构建自主的干喷湿纺碳纤维技术和装备体系。

研发干喷湿法技术不容易。碳纤维在军民领域具有非常广泛的用途,但做碳纤维并不容易。碳纤维生产过程工序繁多,而且要求每一个工序都要精细控制,中复神鹰在面临国际上对中国技术完全封锁、装备严密监管、产品严格管控的情况下,立足于自主创新,自己研制装备,自己搞技术研究,自己实现产业化,走了一个完全自主化的道路,这也是为什么中复神鹰比别人更具有优势能拿到国家科学进步一等奖。因为中复神鹰不仅攻克最先进的碳纤维生产技术,而且掌握了最先进的碳纤维生产装备的技术,这为我们的发展奠定了良好的基础。张国良介绍,中复神鹰从2008年底开始进行干喷湿纺碳纤维工程化项目攻关,并开展了可行性试验工作。2012年,经过连续几年的攻关,实现了干喷湿纺纺丝的连续化稳定生产。2013年,干喷湿纺碳纤维原丝产能5000吨,碳纤维产品质量达到国标GQ45水平;经过一系列的工艺和装备改进,SYT49碳纤维产品的性能和品质大幅提高,力学性能达到进口T700S碳纤维水平。产品开始进入国内诸多领域,实现了国产碳纤维产业化应用领域的突破。2015年7月,“千吨级高强型、高强中模型干喷湿纺高性能碳纤维关键技术及产业化”通过了国家技术成果鉴定,技术达到国内领先、国际先进水平。

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(中复神鹰碳纤维公司)

市场化程度走在全国前列。中复神鹰碳纤维有限责任公司,于2006年在江苏连云港成立,目前已成为国内产能和产量最大、技术和应用最为成熟的碳纤维领军企业。截至目前公司总投资18亿元,碳纤维年产能达到6000吨,产品质量处于国际先进水平,连续多年国产纤维市场占有率达60%。T700与T800级的碳纤维产品主要应用于航空航天、碳芯电缆、建筑加固、压力容器、体育用品、风电叶片、汽车等领域。张国良介绍,这个项目不仅填补了国内干喷湿纺碳纤维生产技术空白,成功打破了国外技术和产品垄断,还率先在国内实现干喷湿纺高性能碳纤维产业化。

中复神鹰让世界碳纤维生产烙上中国印

这个项目解决多个碳纤维难题。中复神鹰立足自主创新,逐个攻克了干喷湿纺碳纤维的核心技术难题,建成了国内首条完全具有自主知识产权的年产5000吨干喷湿纺碳纤维原丝和千吨高强(T700级)/百吨中模(T800级)碳纤维生产线,取得了一系列重大科技成果。

中复神鹰碳纤维研究人员告诉笔者,他们主要破解了4个方面难题,首先他们创新开发了大容量聚合与均质化原液制备技术。开创了高分子量、窄分布二元共聚新技术,研发了大容量60立方米聚合釜微区强制热交换技术,发明了DMSO溶剂喷射及单体回收再利用的脱单技术,实现了5000吨/年PAN原液的稳定化均质化制备。其次,他们攻克了高强/中模碳纤维原丝干喷湿纺关键技术。开发了高黏度原液多级垂直分配及高压挤出纺丝技术,突破了干喷湿纺温度致变凝固成型技术,开发了高压蒸汽高倍牵伸技术,研制了多纺位展丝与上油协同控制技术,实现了PAN纤维纺丝速度≥400m/min的高效制备。再次,他们自主研制了PAN纤维快速均质预氧化、碳化集成技术。研发了强制对流传热的高效预氧化技术,开发了低温碳化垂直近距离排焦和高应力快速碳化技术。此外,他们首次构建了具有自主产权的干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化生产体系。建成了首套具有完全自主产权的干喷湿纺碳纤维生产成套装备,单位产能投资降低50%以上。

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(碳纤维生产车间)

这个成果获得了一系列国家认可。张国良介绍,目前,该项技术成果获授权专利17项,其中发明专利13项,发表论文41篇。近3年来新增销售额4亿余元,产品广泛应用工业领域,满足了航空航天、交通运输、新能源等重点领域的需求,取得了显著的社会和经济效益,打破国际技术封锁和产品垄断。同时,该项目取得也为更高强度的T1000 级及以上碳纤维的研制及工程化奠定了基础。在项目研发过程中,立足于自主培养,成长了一批年轻的碳纤维技术、装备及应用方面的专业技术和管理人才,夯实了企业实力。

这个项目获奖坚定了连云港发展新材料信心

目前,世界上用量最大、最主流的碳纤维品种是日本东丽的干喷湿纺T700S、T800S和美国赫氏的IM7(相当于东丽T800S),这些产品大量应用于波音和空客民用飞机以及其他高端装备。

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(碳纤维成品)

专家表示,中复神鹰是继日本东丽和美国赫氏公司后世界上第三家实现高性能干喷湿纺碳纤维产业化的企业,大大缓解了我国高端碳纤维受制于国外的困境,为中复神鹰奠定了行业的地位。今天,中复神鹰的碳纤维占国内产量的半壁江山,并成为国内首个突破干喷湿纺技术企业,希望中复神鹰下一步对行业的发展起到更大的作用。而中复神鹰所在地连云港,也以此为契机作出更大的动作。

张国良表示,未来,中复神鹰将立足于干喷湿纺碳纤维技术,在“十三五”期间建成万吨级碳纤维生产基地。随着更高强度和模量的产品开发,性能的不断提高和完善,生产成本的进一步降低,进一步取代进口产品,在军用、民用领域得到更广泛的应用。

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