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中國建材的復合材料創新矩陣

2019-09-12 11:29:53 來源:中國建材報

圖為海上風電項目。

圖為泰山玻纖生產廠房。

  在剛剛閉幕的第25屆中國國際復合材料展覽會上,665家中外復合材料參展商同臺競技,展示最新的產品、技術及工藝裝備,大家既是展商又是觀眾,“秀肌肉”的同時也彼此較勁。再加上60多場學術報告與技術講座,可謂是復合材料創新方向的情報盛宴。

  同期舉行的第15屆“CCE-JEC創新產品大獎”評選中,南京玻璃纖維研究設計院的“5G美化天線罩”、連云港中復連眾復合材料集團有限公司的“LZ76-3.X國產碳纖維結構風電葉片”、哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司的“復合材料天線耐壓罩”分別獲制品類創新產品大獎,中國建材旗下的復材企業展示出強大的創新能力。記者注意到,中國建材旗下的復材企業不僅覆蓋了當前復合材料生產的各個方向,在產品創新和技術研發方面也各具特色,他們之間既有競爭又在合作,形成了一個強大的復合材料創新矩陣。

  哈玻院:緣起軍工,服務大眾

  哈爾濱玻璃鋼研究院(以下簡稱哈玻院)創建于1960年,是我國最早從事樹脂基復合材料研究和應用的專業機構之一,并一直承擔著國家科研攻關項目、863計劃、國家重大工程配套等研究課題,先后獲得國家和省部級獎勵63項,其中,國家級科技進步特等獎2項、二等獎4項、三等獎2項。

  哈玻院自成立以來,緊跟我國航天及軍工事業發展的步伐,在一次次挑戰中實現突破,創造了多個“中國第一”,開創了中國玻璃鋼工業的進程。哈玻院創新性地研究總結出了纖維纏繞規律,首創了我國纖維纏繞技術,成為中國先進復合材料研究和應用的領跑者。同時,哈玻院也是我國拉擠技術、熱熔預浸技術、鋪放技術的主要發源地。

  近年來,哈玻院除了繼續服務于國防軍事的發展,還將更多的技術轉向了船舶、電力、建筑、水處理等民用領域。利用拉擠工藝技術,哈玻院制造了第一個合成絕緣子玻璃鋼芯棒、第一個地鐵第三軌保護罩、第一根光纜芳綸加強芯、第一根電纜碳纖維加強芯等拉擠制品,并制定了多項拉擠技術和產品的國家和行業標準。

  2008年,我國南方地區遭遇冰災,許多大跨度電纜受到嚴重破壞,原因是當時使用的電纜加強芯大多為鋼制材料,即使在正常情況下使用也有懸垂的問題。為此,哈玻院與中復連眾復合材料集團共同合資成立了中復碳芯電纜科技有限公司,研制出碳纖維復合材料加強芯,一舉填補了國內技術空白,成為極受市場歡迎的產品。

  在水處理領域,哈玻院成立了哈爾濱樂普實業有限公司,專門從事膜外殼的研發、制造、銷售和服務。目前,國內大型分離膜工程,大多選用樂普分離膜外殼產品配套,在國際市場上也連續贏得多個世界范圍內影響較大項目的競標。樂普公司生產的18"反滲透膜外殼是迄今為止世界上最大直徑的商用膜外殼產品。

  此外,哈玻院通過自主開發、設計、制造多種復合材料成型設備,研制成功各種尺寸的筒形、球形、環形壓力容器和管、罐等纏繞制品,以及高性能先進復合材料結構件。同時還開發出地鐵軌道防護罩、防腐用平臺等拉擠制品,SMC模壓水箱、電表箱制品等民用產品。

  中材科技:最強科研集群

  中材科技股份有限公司(以下簡稱中材科技)成立之初就囊括了北京玻璃鋼研究設計院、南京玻璃纖維研究設計院和蘇州非金屬礦工業設計研究院三個國家級科研院所的核心技術和人才資源。之后又設立了中材科技(蘇州)有限公司、中材科技風電葉片股份有限公司、中材科技膜材料公司,并于2016年并購重組泰山玻纖,研發實力不斷擴充,形成了強大的科研集群。

  中材科技成立以來,承擔國家973計劃、國家863計劃、國家科技攻關計劃(國家科技支撐計劃)、國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目共50余項,承擔國防科工局等省部級科研項目200余項,擁有發明專利285項,獲國家科技獎勵7項,其中國家科技進步一等獎1項、二等獎5項,國家技術發明二等獎1項,獲國防科工局科技進步一等獎等省部級科技獎勵150余項。同時,公司擁有一批代表行業科技發展領先水平的技術成果。

  發展至今,中材科技不僅擁有完整的非金屬礦物材料、玻璃纖維、纖維復合材料技術產業鏈,而且還擁有一支由中國工程院院士領銜,由國家突出貢獻專家和享受國務院政府特殊津貼待遇的專家帶領的3000余人的科技研發隊伍。公司擁有1個國家重點實驗室、3個博士后工作站、3個國家工程技術研究中心、2個國家級企業技術中心等國家級研發平臺,是我國玻璃纖維與復合材料行業技術創新、研究開發和產業化的重要基地。

  我國第一塊玻璃鋼在這里誕生,第一條自主知識產權的玻璃纖維池窯拉絲生產線成套技術和第一條國產化高檔高嶺土生產線成套技術也發源于此。現在,中材葉片是我國葉片領域當之無愧的魁首。泰山玻纖與中國巨石遙相呼應,共同領導著玻璃纖維及制品行業的發展,中材鋰膜有限公司也在向著成為國內綜合競爭力第一的研發型鋰膜制造企業沖刺。

  科技創新是永不止步的,中材科技仍然在向更高的山峰攀登。面臨即將到來的5G商業化機遇,泰山玻纖開發出了“BC1500超細玻璃纖維紗”和“TLD-GLASS低介電常數玻璃纖維”,主要瞄準的就是新世代智能手機的覆銅板和天線罩,產品價值是普通玻璃纖維產品的10倍以上。

  在建筑領域,泰山玻纖開發的“高鋯耐堿玻璃纖維網格布”和“高鋯耐堿玻璃短切纖維”,具有超強的耐堿性能、優異的物理機械性能和化學穩定性,可以顯著提高建筑外墻、路橋表面的使用壽命,大大降低建筑修復和維護費用。

  中國復材:專注當下,投資未來

  中國復合材料集團有限公司(以下簡稱中國復材)擁有多家控股公司,包括連云港中復連眾復合材料集團有限公司、中復神鷹碳纖維有限責任公司、常州中復麗寶第復合材料有限公司、北新彈性地板有限公司,以及威海中復西港船艇有限公司,業務涉及風電葉片、碳纖維、新型鋪地材料、玻璃纖維薄氈、碳纖維復合芯導線、復合材料船艇、玻璃鋼管罐、壓力容器和水處理等多項高新產業。

  中國復材創造了國內首片兆瓦級風電葉片,目前生產規模位居全球前列;自主建成了碳纖維原絲及碳化全套生產線,是國內首家實現干噴濕紡碳纖維工程化制備的企業,也是國內產能和產量領先的干噴濕紡碳纖維企業;制作了單體容積達6000立方米的玻璃鋼貯罐;擁有技術水平領先的高檔新型鋪地材料生產企業、大中型復合材料船艇制造企業。中國復材旗下的子公司,一方面專注于當前的市場,另一方面不斷提高技術儲備,投資未來的市場。

  近兩年是我國海上風電的集中爆發期,許多風電企業都瞄準了這塊“蛋糕”。中復連眾憑借其國內實力前列的研發團隊、規模最大的生產基地和規格最齊全的葉型體系,已經獲得了國內海上風機葉片市場占有率第一的位置。今年5月,中復連眾制造的全球最大風輪直徑海上風電葉片,在上海臨港海上風電一期示范項目成功完成吊裝。該葉片長84米,功率6.25兆瓦,是全球最長玻纖增強葉片,也是全球已吊裝的葉輪直徑最大的海上風機。

  在中國建材10多年的長期投資下,中復神鷹已經系統掌握SYT49S(1700級)、SYT5S(T800)級干噸級技術和SYM30(M30級)、SYM35(M35級)百噸級技術及SYT65(T1000級)的中試技術。目前,國產T700、T800、M30級碳纖維已實現批量市場供應,在國產碳纖維市場的占有率保持在50%以上,打破了國外高性能碳纖維壟斷的市場格局,促進國內碳纖維復合材料產業的發展。

  今年5月,中復神鷹西寧公司年產2萬噸高性能碳纖維及配套原絲項目在西寧經濟技術開發區甘河工業園破土動工。該項目是中復神鷹產業戰略布局的一項重要舉措,在開拓新市場及延伸產業鏈的同時,還將作為上下游產業結構及產品聯動的重要支撐平臺,實現上下游產品導向性開發,助力國產碳纖維產業做優做強。

  利用天然氣實現汽車減排,已經在我國獲得成功,將天然氣壓縮到碳纖維纏繞壓力容器內以取代燃油,會極大地降低環境污染。同時,隨著氫燃料電池技術的進步,碳纖維壓力容器的需求也將進一步釋放。中復神鷹的SYT45S-24K、SYT49S-24K碳纖維在纏繞工藝中擁有不俗的表現,這種纖維加工毛絲少、浸潤性良好、加工過程順暢、纖維強度轉化率高,制備的壓力容器可以達到多種設計要求,這又是一次對未來的布局。

  中國巨石:復材產業支柱

  今年以來,全球經濟形勢仍舊錯綜復雜,宏觀經濟增長放緩,中美經貿摩擦升級。玻纖行業由于受2018年產能快速集中擴張,以及宏觀經濟下行影響,市場競爭進一步加劇。面對復雜的國內外環境,中國巨石股份有限公司(以下簡稱中國巨石)在“質量第一、效益優先”的高質量發展目標引領下,堅持觀大勢、謀全局、干實事,聚焦提質降本增效,充分發揮規模化優勢,突出抓好生產經營、結構調整、管理提升和隊伍建設,各項工作取得了新進展、新成效,呈現出穩中有進的發展趨勢,為復材產業發展奠定了信心。

  從1993年成立至今,巨石創造了無數個“第一”,第一座池窯、第一個國債項目、第一座環保池窯、第一個發明專利、第一個擁有自主知識產權的玻璃配方、2008年實現生產規模世界第一、第一個海外銷售公司、第一個海外生產基地、第一條智能化生產線等。

  這無數的“第一”背后正是生產技術的進步,猶如加速器,助推巨石完成了一次又一次革新與蛻變。巨石的生產工藝從剛開始的陶土坩堝拉絲工藝到代鉑爐拉絲工藝,再到超大型池窯拉絲工藝,現在巨石開啟了制造智能化的新征程,巨石從石門小鎮走向了世界,以創新之力推動著玻纖產業的技術變革。

  中國巨石以結構調整為核心,以提效降本為導向,以量價兼顧為宗旨,抓好產銷各個環節的發揮優勢產能作用,大力提升高端產品、高附加值產品、高精尖產品、高端市場、高端客戶及制品比例,瞄準新的發展趨勢,確立新的增長目標,促進效益穩定提升。當前,中國巨石在風電復合材料、熱塑復合材料、高壓管道、高端SMC材料領域中均掌握著巨大的競爭優勢,巨石的發展也為中國建材的復合材料創新矩陣,源源不斷地注入著新的能量。(寧 陽)

  責編:王威娜 監審:王怡潔

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