“北京冬奧會(huì)使用的雪車(chē),最重要的材料就是我們和山西鋼科碳材料有限公司合作研發(fā)生產(chǎn)的TG800級(jí)碳纖維?!眳⒓邮龑萌珖?guó)人大五次會(huì)議的全國(guó)人大代表、碳纖維制備技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的研究員呂春祥,帶來(lái)的兩張冬奧會(huì)雪車(chē)照片成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。
閃耀冬奧會(huì)
3月7日,山西代表團(tuán)舉行小組會(huì)議。對(duì)于政府工作報(bào)告提出的“今年深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”,呂春祥深感振奮。他現(xiàn)場(chǎng)展示了由TG800碳纖維材料生產(chǎn)的雪車(chē)頭盔。他說(shuō):“雙方是從2012年起聯(lián)合開(kāi)發(fā)的,因?yàn)樗姆€(wěn)定性、抗沖擊性都很好,最早進(jìn)入航天領(lǐng)域,恰好符合此次北京冬奧會(huì)對(duì)高級(jí)材料的要求,我們感到十分光榮和自豪?!?/p>
雪車(chē)沒(méi)有輪子、沒(méi)有方向盤(pán),靠底部?jī)山M獨(dú)立滑行的鋼刃前行,動(dòng)力來(lái)自起跑的初速度和重力作用,運(yùn)動(dòng)員可以乘坐并操縱方向。雪車(chē)是冬奧項(xiàng)目中的“速度擔(dān)當(dāng)”,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員駕駛著雪車(chē)滑行過(guò)彎時(shí),承受的壓力是自身重力的5到6倍,因此對(duì)雪車(chē)的安全與可靠性的要求,被提升至最高級(jí)別,性能優(yōu)越的國(guó)產(chǎn)TG800級(jí)碳纖維復(fù)合材料成為首選。
雪車(chē)在生產(chǎn)過(guò)程中,底盤(pán)車(chē)架有規(guī)定,必須要用金屬的。因?yàn)檐?chē)身更靠上,使用碳纖維復(fù)合材料,可以最大限度降低雪車(chē)復(fù)合材料車(chē)體的重量,以此降低整個(gè)雪車(chē)的重心。重心壓低有好處,操控會(huì)更好,不容易翻車(chē),滑行會(huì)更加平穩(wěn)。碳纖維復(fù)合材料在受到撞擊后,不容易變形,更加保障運(yùn)動(dòng)員的安全。
碳纖維,在工業(yè)界享有“黑色黃金”的美譽(yù),是一種在航空航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域都具有重要用途的新型材料。呂春祥說(shuō),它的密度只有鋼的1/4,強(qiáng)度是鋼的5至10倍,一系列的優(yōu)良性能讓碳纖維閃耀冬奧會(huì)。
20年的堅(jiān)守
一直以來(lái),碳纖維是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全的戰(zhàn)略物資,它的制備工藝過(guò)程復(fù)雜、技術(shù)難度大,又受到國(guó)外對(duì)此項(xiàng)產(chǎn)品核心技術(shù)的多方限制,導(dǎo)致我國(guó)高端領(lǐng)域用碳纖維陷入困境。
“國(guó)家的需求就是我們的責(zé)任,有條件要干,沒(méi)有條件創(chuàng)造條件也要干!”作為我國(guó)碳纖維材料研制生產(chǎn)水平由低端走向高端的參與者和見(jiàn)證者,20多年來(lái),呂春祥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),突破了發(fā)達(dá)國(guó)家在技術(shù)與市場(chǎng)方面的壟斷壁壘,實(shí)現(xiàn)了尖端領(lǐng)域碳纖維的國(guó)產(chǎn)化保障。
在國(guó)家高端碳纖維供應(yīng)陷入困境時(shí),中科院山西煤化所接過(guò)碳纖維研發(fā)的重?fù)?dān),在時(shí)間緊、任務(wù)重的非常時(shí)刻,呂春祥和團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)方案,從科學(xué)原理、工程原理方面論證,科學(xué)安排建設(shè)進(jìn)度,考核論證節(jié)點(diǎn)以月計(jì)、以天計(jì)甚至以小時(shí)計(jì),攻克了一個(gè)又一個(gè)的關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)出集生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵裝備于一體的國(guó)產(chǎn)化技術(shù),為我國(guó)關(guān)鍵領(lǐng)域裝備的碳纖維提供了國(guó)產(chǎn)化保障,更突破了國(guó)外的技術(shù)封鎖。
產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者
在春日煦暖的陽(yáng)光下,山西鋼科碳材料有限公司的碳纖維生產(chǎn)線(xiàn)十分忙碌。“2021年,年產(chǎn)1800噸高端碳纖維項(xiàng)目投產(chǎn),四期項(xiàng)目年內(nèi)也要完工投產(chǎn)?!逼髽I(yè)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō),下一步將繼續(xù)投資建設(shè)兩條更高產(chǎn)量的生產(chǎn)線(xiàn)和一條試驗(yàn)線(xiàn),遠(yuǎn)期將達(dá)到萬(wàn)噸產(chǎn)能。
以實(shí)現(xiàn)高端碳纖維的產(chǎn)業(yè)化和高端應(yīng)用為科研目標(biāo),呂春祥團(tuán)隊(duì)先后與多家企業(yè)合作,實(shí)現(xiàn)了碳纖維研發(fā)技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,建成了系列生產(chǎn)線(xiàn),產(chǎn)品應(yīng)用于多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域?!霸诮甑暮献髦?,經(jīng)過(guò)雙方的聯(lián)手合作,我們實(shí)現(xiàn)了技術(shù)、品種從無(wú)到有、從有向全的發(fā)展過(guò)程?!睂?duì)于下一步的發(fā)展目標(biāo),呂春祥心中非常清晰: “我們要做優(yōu)、做大、做強(qiáng),爭(zhēng)當(dāng)碳纖維產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者。”
“2021年,煤炭?jī)r(jià)格持續(xù)走高,多地出現(xiàn)拉閘限電、停工停產(chǎn),此后我國(guó)釋放煤炭先進(jìn)產(chǎn)能,應(yīng)對(duì)能源緊缺形勢(shì)。我國(guó)‘貧油少氣、煤炭資源相對(duì)豐富’的能源結(jié)構(gòu)特征決定了煤炭是可以信賴(lài)和依賴(lài)的能源?!眳未合樯钪?,人大代表履職不局限在自身領(lǐng)域,繁重的科研工作之余,他先后就科技成果轉(zhuǎn)化和煤炭清潔高效利用等內(nèi)容展開(kāi)了系統(tǒng)學(xué)習(xí),思索對(duì)策舉措。在十三屆全國(guó)人大五次會(huì)議上,呂春祥提出了持續(xù)加強(qiáng)煤炭清潔高效利用技術(shù)研究的建議?!澳茉窗踩俏覈?guó)最基本的安全,必須加強(qiáng)煤炭清潔高效利用的技術(shù)攻關(guān),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),為科學(xué)實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)作出基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性貢獻(xiàn)?!?/p>