全球陸上最長超大型玻纖風機葉片日前成功下線,其216米的葉輪直徑再次刷新紀錄,掃風面積約相當於5個標準足球場大。很難想象,這個“龐然大物”是由無數根比頭髮絲還細的微米級玻璃纖維“編織”而成。
由於質輕、高強度、耐腐蝕等特性,玻璃纖維被廣泛應用於國民經濟的各個領域,成為大型風機葉片、光纜加強芯、飛機機艙、新能源汽車等多種産品的重要基礎材料。
從打破國外技術壟斷,到趕上國際先進水平,再到進入創新“無人區”……過去的十幾年裏,我國玻璃纖維産業走出一條趕超之路,不僅産量持續穩居世界第一,還自主研發出全球最高模量的玻璃纖維配方,“拉”出了相關産業的發展新空間。
“叮,叮,叮……”
“84.00,96.80,100.11……”
中國巨石玻璃研究中心實驗室裏,隨着研究人員敲擊不同型號的綠色玻璃塊,檢測儀電腦屏幕上的彈性模量指標不斷發生變化。躍動的數字中蘊含着我國玻璃纖維産業的澎湃科創力。
“作為玻璃纖維的重要性能指標,彈性模量越大,意味着材料越不易變形。”中國巨石玻璃研究中心主任邢文忠告訴《經濟參考報》記者,中國巨石自主研製的E9玻璃纖維配方是目前全球模量最高的,達到100GPa(千兆帕)以上,相當於直徑一厘米的玻璃纖維棒材拉動1000噸以上的重量後,還能恢復到原來的形貌。
2008年成功研發E6玻璃纖維配方,打破國外對該技術長達70年的壟斷;2014年中國第一代高性能玻璃纖維配方——E7問世,趕上國際先進水平,帶動相關産品價格大幅下降;2018年、2020年又陸續推出E8、E9系列玻璃纖維配方,實現全球引領,進入技術“無人區”,中國巨石創新效率不斷提高。
第一個“吃螃蟹”,從來都不會容易。邢文忠清晰地記得,研發E9超高模量玻璃纖維期間,僅在實驗室就嘗試了200多種配方。即便在最終上窯試驗的階段,也經歷了數次失敗,每次成本都高達上千萬元,“試驗一旦失敗,這些錢就等於打了水漂。即便如此,公司還是毫無條件地支持。”
而配方研發成功只是第一步,要真正實現成果轉化、可以大規模量産,還要不停地提高性能、降低成本,這一過程基本需要三到五年的時間。“根據不同的産品需求,E9超高模量玻璃纖維目前已經升級了四次,産品成本降了一半以上。”邢文忠介紹説。
玻璃纖維配方攻關只是中國巨石技術創新的冰山一角,公司每年將不低於3%的營業收入用於研發投入,在成套超大型玻纖池窯拉絲生産、浸潤劑、漏板加工、綠色生産、智能製造等技術和成套裝備上擁有100%自主核心知識産權,並基本實現國産化,截至目前累計申請專利1657件。
談及這一系列成果的取得,“全員創新”這個詞被頻頻提及。
“創新不只是在實驗室,車間裏、辦公室一樣可以。”在巨石,大到行業首創産品,小到車間機器零部件改造,再到管理的各個環節,創新無處不在、無時不有。
“我們從2020年以來進一步完善創新制度體系,將項目分為三個層面,即重大創新項目、一般創新與改進項目、合理化建議,並設立千萬元創新獎勵基金,鼓勵員工人人參與創新,成效非常顯著。”中國巨石科技發展中心主任顧桂江打開電腦,向記者一一展示:2022年,重大創新項目數量達到59個,兩年間幾乎翻倍;一般創新與改進項目數量增加也十分明顯,實施了1580多項;各單位累計提出合理化建議21748項,累計採納11365項。
記者注意到,新一年的揭榜挂帥技術難題集已經擺在了顧桂江的桌上,2023年中國巨石計劃實施的重大創新項目將有117個,其中就包括超高模量玻璃配方研究。
創新活力的激發,帶來的是企業競爭力的提升,也帶動了相關産業的大發展。
中國巨石的一組數據就有直觀體現:通過技術進步,30年累計增收節支降耗86.5億元;每天生産的玻纖紗能繞地球450圈,實現了“熱固粗紗、熱塑增強、電子基布”三個“産能全球第一”目標;擁有3000多個規格和品種,遠銷全球100多個國家和地區,市場佔有率超全球四分之一;全球每3支風電葉片中就有1支用到了其産品。
從2022年底成功下線的海上最長126米風機葉片,到今年亮相的陸上直徑最長216米風機葉片,風機葉片長度頻頻刷新全球紀錄的背後,就有中國巨石E8高性能玻璃纖維的身影。
顧桂江介紹説,目前,E9玻璃纖維已經實現了池窯化量産,更輕的重量下葉片可以做得更長,有助於風機應用在更低風速區域。同時,也給新能源汽車、智能家居、5G通訊等其他玻纖複合材料高端應用帶來了更優質的解決方案。
“玻璃纖維需求還在不斷增長,應用領域不斷擴寬,滲透率不斷提升,是一個向上的朝陽産業。”中國巨石投資戰略部總經理沈國明判斷,“十四五”期間全球玻璃纖維需求年增速預計在6%左右,中國則有望達到10%以上,光伏組件邊框、風機葉片、新能源汽車、電子信息等領域應用將有巨大的增長空間。(記者 王璐)