在航空航天、汽車、軌道交通等領(lǐng)域，越來越多的“大國重器”有了碳纖維的身影，這些碳纖維有一個共同的原產(chǎn)地——山東威海。
碳纖維有了“中國制造”
碳纖維被稱為“黑黃金”、21世紀(jì)最先進(jìn)的材料。早在20世紀(jì)60年代，日美就開始將其應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域。在長達(dá)40年的時間內(nèi)，
我國這項(xiàng)技術(shù)一直在“原地踏步”，完全依賴進(jìn)口。全球碳纖維生產(chǎn)企業(yè)對中國的一致默契是：產(chǎn)品、技術(shù)、裝備三封鎖。
1998年起，做漁具起家的光威集團(tuán)，被碳纖維卡住了“脖子”——國際市場上最受歡迎、利潤最高、價格最高的魚竿是碳纖維制成的。可想要進(jìn)口碳纖維，每個訂單都要簽下承諾書，才能獲得供貨。
進(jìn)口流程復(fù)雜、周期長、成本高……面對種種難題，不甘受制于人的光威集團(tuán)創(chuàng)始人陳光威決定自己搞研發(fā)，建設(shè)自己的生產(chǎn)線，生產(chǎn)魚竿的原材料——碳纖維。
2002年，威海拓展纖維有限公司成立，成為我國第一家從事碳纖維研發(fā)生產(chǎn)的民營企業(yè)，悄聲搞起了碳纖維研發(fā)。
“我們不僅把釣具業(yè)務(wù)每年產(chǎn)生的利潤全部投進(jìn)碳纖維的研發(fā)和生產(chǎn)，還貸款近20億元，總投資超過30億元。”拓展纖維質(zhì)管部部長王煒說，大家憋著一口氣，誓要干出個樣來。
歷經(jīng)三年不懈研發(fā)與調(diào)試，2005年，拓展纖維承擔(dān)的“863”計(jì)劃“CCF—1級碳纖維”項(xiàng)目圓滿驗(yàn)收，從此，中國有了自己的碳纖維。
成功應(yīng)用于“大國重器”
成功批量生產(chǎn)后，拓展纖維又轉(zhuǎn)身投入到航空領(lǐng)域高性能碳纖維的研發(fā)與應(yīng)用驗(yàn)證。
一根碳纖維，只有頭發(fā)絲十分之一那么粗，比鋁還輕，卻比鋼硬。加上超強(qiáng)的抗疲勞、耐高溫、耐腐蝕性和膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，成為了航空航天領(lǐng)域的最佳選項(xiàng)。
利用六年時間，拓展纖維從生產(chǎn)出碳纖維到把碳纖維復(fù)合材料裝到飛機(jī)上，元件級試驗(yàn)做了1400多次，許用值試驗(yàn)1000多次，進(jìn)行材料級驗(yàn)證、結(jié)構(gòu)級驗(yàn)證、裝機(jī)驗(yàn)證……到2008年進(jìn)行裝機(jī)評審時，僅有效數(shù)據(jù)就積累了3萬多個。
這兩年，拓展纖維成了中國完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型商用飛機(jī)C919首家通過PCD預(yù)批準(zhǔn)的國產(chǎn)碳纖維生產(chǎn)商，成為填補(bǔ)我國大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機(jī)領(lǐng)域空白的蛟龍AG600的碳纖維主力供應(yīng)商。拓展纖維研發(fā)的碳纖維，助力我國首個大型復(fù)合材料液氧貯箱通過驗(yàn)證，快舟一號乙運(yùn)載火箭發(fā)動機(jī)碳纖維纏繞殼體通過水壓爆破……
拓展纖維不僅實(shí)現(xiàn)了航空航天、軌道交通、風(fēng)電等領(lǐng)域應(yīng)用，也完成了大型風(fēng)電碳梁、碳纖維工作梯、碳纖維包裝箱、無人機(jī)等多項(xiàng)新產(chǎn)品的交付應(yīng)用。
煉成全國質(zhì)量標(biāo)桿
2021年，拓展纖維首次申報，即摘得代表國內(nèi)最高質(zhì)量獎項(xiàng)中國質(zhì)量獎的提名獎。同期，榮獲“全國質(zhì)量標(biāo)桿”和“泰山品質(zhì)”認(rèn)證，入選首批“好品山東”品牌名單。
質(zhì)量標(biāo)桿是如何煉成的？
碳纖維的生產(chǎn)從原材料到整個生產(chǎn)流程的工藝水平，都需要扎實(shí)的管理來保障，碳纖維的生產(chǎn)工藝流程中5000多個控制點(diǎn)，有任何一個控制點(diǎn)失效，都將導(dǎo)致批量碳纖維的不合格，這就要求拓展纖維不斷地抓流程、抓細(xì)節(jié)，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可控。
“我們通過制定‘兩點(diǎn)一線’，實(shí)現(xiàn)全流程檢測監(jiān)控。原材料百分百復(fù)驗(yàn)，不合格產(chǎn)品絕不入廠；產(chǎn)品出廠多重檢查，不合格產(chǎn)品絕不出廠。”王煒說。
如今，在威海臨港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，以拓展纖維為核心的“國字號”碳纖維產(chǎn)業(yè)基地正在加速崛起。2021年，國家碳纖維產(chǎn)業(yè)計(jì)量測試中心也正式入駐。
“國碳中心的入駐，讓我們大步向前的底氣更足了。”王煒說。2021年，在威海市市場監(jiān)管局的幫助下，國碳中心一入駐，便幫助解決行業(yè)內(nèi)無法對碳纖維原絲生產(chǎn)中凝固浴濃度進(jìn)行實(shí)時在線準(zhǔn)確測控的難題。
“接下來，我們還會加快在高性能碳纖維領(lǐng)域的不斷突破，成為具有國際競爭力的碳纖維全領(lǐng)域制造商。”王煒說。