2月28日正月十二，一場春雨過后，茂名濱海新區(qū)綠色化工和氫能產(chǎn)業(yè)園從一片濕潤中蘇醒。中午時(shí)分，陽光照在洗盡浮塵的鋼鐵管廊上，反射出耀眼光芒。
管廊盡頭，一座長達(dá)數(shù)百米的白色廠房格外醒目。“這是廣東省首條碳纖維生產(chǎn)線，碳化車間超過500米，是目前全國最長、生產(chǎn)速度最快的碳化生產(chǎn)線?！睎|華能源（茂名）碳纖維有限公司總經(jīng)理薛林兵告訴記者，這兩天施工人員逐步增加，三月施工人數(shù)會(huì)達(dá)到800人左右，項(xiàng)目沖刺今年6月進(jìn)入試生產(chǎn)階段。
創(chuàng)新工藝攻克“新材料之王”
高性能碳纖維生產(chǎn)有一個(gè)硬性要求：原絲在碳化過程中必須連續(xù)運(yùn)行，需盡量避免拐彎，也不能上下樓。這導(dǎo)致東華能源萬噸級(jí)碳纖維項(xiàng)目的生產(chǎn)線必須“一字排開”，長至500余米。
走進(jìn)碳化車間，6臺(tái)預(yù)氧化爐、低溫碳化爐、高溫炭化爐等核心設(shè)備已經(jīng)完成安裝，即將開始調(diào)試。從車間一頭走到另一頭，需要花上大約8分鐘。
生產(chǎn)線嶄新的機(jī)器上，還懸掛著一捆捆碳纖維原絲，在操作員無數(shù)次掛絲練習(xí)下泛起了毛。薛林兵指著原絲介紹，碳化工序是一個(gè)溫度逐步上升的過程，從200多攝氏度到1500多攝氏度，碳纖維原絲也從白色逐步變成棕黃色，最終變成黑色。反應(yīng)過程中，碳纖維的性能也會(huì)逐步提升，最終達(dá)到T800/T1000的強(qiáng)度。
“長距離下的張力控制和溫度協(xié)同是最大的挑戰(zhàn)?！毖α直榻B，在幾百米的距離內(nèi)，只要有一處張力波動(dòng)或溫度失控，哪怕微小偏差都會(huì)導(dǎo)致斷絲或性能下降。為攻克這一難關(guān)，項(xiàng)目采用全自動(dòng)集中控制系統(tǒng)，通過精密的數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算實(shí)現(xiàn)前后端設(shè)備同步聯(lián)動(dòng)。
碳纖維被稱為“新材料之王”，而T1000級(jí)更是其金字塔尖的產(chǎn)品。它的密度僅為鋼的四分之一，強(qiáng)度卻是普通鋼材的10倍以上?！叭绻肨1000級(jí)碳纖維做成一根手指粗細(xì)的繩子，足以輕松吊起10輛家用SUV汽車。”薛林兵用一個(gè)形象的比喻解釋了這種材料的過人之處。
碳纖維強(qiáng)度的突破，離不開項(xiàng)目采用的“水相沉淀聚合干噴濕紡兩步法”工藝。這是山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、東華能源（茂名）碳纖維有限公司董事長朱波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，用時(shí)18年突破T1000級(jí)高性能碳纖維的關(guān)鍵技術(shù)，與東華能源聯(lián)合推向產(chǎn)業(yè)化，具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
朱波介紹，該工藝不僅能穩(wěn)定產(chǎn)出T1000級(jí)高強(qiáng)度產(chǎn)品，而且紡絲速度極快，規(guī)模效應(yīng)顯著降低了單位制造成本，能實(shí)現(xiàn)高性能與低成本的平衡。
“隔墻供應(yīng)”構(gòu)筑完整產(chǎn)業(yè)鏈
與東華能源碳纖維項(xiàng)目相距不遠(yuǎn)，便是已投產(chǎn)的東華能源（茂名）烷烴資源綜合利用項(xiàng)目。兩者靠管廊連接，產(chǎn)業(yè)鏈互通已見雛形。春節(jié)期間，烷烴資源綜合利用項(xiàng)目始終開足馬力生產(chǎn)。
“園區(qū)副產(chǎn)的氫氣，可與氮?dú)?、合成氨、丙烯合成制造碳纖維的原料丙烯腈，原料無需長途運(yùn)輸，公用工程深度共享?！毖α直硎荆案魤?yīng)”布局正在加速形成“丙烷—丙烯—丙烯腈—聚丙烯腈—碳纖維”的完整產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，成本優(yōu)勢(shì)和抗風(fēng)險(xiǎn)能力在行業(yè)內(nèi)相對(duì)領(lǐng)先。
據(jù)悉，東華能源碳纖維項(xiàng)目總投資37.37億元，于2024年5月開工建設(shè)，分兩期建設(shè)。一期建成后年產(chǎn)能達(dá)4800噸高性能碳纖維，總體建成后將年產(chǎn)萬噸碳纖維，投產(chǎn)后年產(chǎn)值將突破20億元，帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)增加超1000個(gè)就業(yè)崗位。
除了原材料優(yōu)勢(shì)之外，項(xiàng)目選擇落地茂名基地，也是看準(zhǔn)了廣東作為碳纖維應(yīng)用大省的消費(fèi)需求。
廣東是全球高端制造業(yè)中心，蓬勃發(fā)展的低空經(jīng)濟(jì)和人形機(jī)器人都是碳纖維“消耗大戶”。然而，廣東過去沒有一家碳纖維生產(chǎn)企業(yè)，大量高性能碳纖維依賴省外甚至國外。
“茂名項(xiàng)目的投產(chǎn)將填補(bǔ)廣東省內(nèi)規(guī)?；疶1000級(jí)高性能碳纖維生產(chǎn)的空白。”薛林兵介紹，產(chǎn)品將重點(diǎn)瞄準(zhǔn)低空經(jīng)濟(jì)、航空航天、新能源儲(chǔ)氫、高端裝備制造等領(lǐng)域，直接服務(wù)粵港澳大灣區(qū)蓬勃發(fā)展的制造業(yè)。
“團(tuán)隊(duì)和下游應(yīng)用商已進(jìn)行了多輪合作洽談，有了多個(gè)意向用戶?！睆囊黄瑸┩康氐饺珖铋L的碳纖維生產(chǎn)線，薛林兵走在其間，滿懷對(duì)生產(chǎn)出廣東首批碳纖維的期待。
◆編輯：胡予榕◆二審：鄭沛鋒◆三審：趙偉
