碳基材料是一种古老又年轻的材料,从生活必需品到顶端科技宇航座舱,我们都能看到碳基材料的身影。因其广阔的市场空间,谁在碳基材料上领先,就意味着谁抢占了新材料领域的制高点。位于朔州的三元炭素有限责任公司,是我省第二批重点产业链“链主”企业,拥有全球客户50多家。今天我们就从那里出发,看它如何“抢滩”碳基新材料的发展新赛道。
在山西三元炭素有限责任公司的生产车间,有个黑色的庞然大物,就是碳基新材料——特种石墨,现在工人师傅和大型机械相互配合,进行最重要的一道工序——装罐作业,经过缩聚反应,就可制造出高密高强高纯的石墨材料。
这种高强度、高密度、高纯度三高石墨制品也被称为特种石墨,是碳基材料大家族的“皇冠”,具有良好的耐高温、抗烧蚀,高导热和高导电等特性,是国防军工和现代工业发展中不可或缺的战略资源。
山西三元炭素有限责任公司开发中心总监李瑛说:“我国的特种石墨行业起步较晚,尽管当前国内特种石墨的产能已经大幅上升,但高端产品仍较少,尤其是大规格细颗粒的高端特种石墨产品,目前主要还是依赖国外进口。”
想要突出受制于人的重围,就要掌握核心技术,制造出中国的特种石墨。从2014年起,三元炭素就开始了前景并不明朗的技术攻关。李瑛作为负责人,为了求证一个参数,进行了无数次数字推算和实验验证,这一张张图纸凝聚着科研团队的坚持和努力。
山西三元炭素有限责任公司开发中心总监李瑛说:“特种石墨是半导体、核工业关键材料,从源头煤沥青净化、加氮、加氧、加氢、精制、氧化、炭化、烧结到石墨化,历经无数个日日夜夜的不懈努力、研发创新,实现了全产业链实现自主可控,一种独具特色的短流程工艺已全部打通。”
十年磨一剑,去年十月,三元炭素的特种石墨试生产成功,不仅生产周期大幅缩短,能耗也下降了30%,智能化、零排放成为亮点,开创了全球炭素生产短流程制备的先河。如今,企业特种石墨一万吨生产线已经全部建成,投产后年产值可达四亿元。
围绕省委经济工作会议不断深化全方位转型的新部署,三元炭素还在不断拓展着碳基新材料的大版图。他们联合中南大学、中国科学院、山西煤化所等高校,持续推进短流程、低成本、高品质碳基材料开发,一些系列产品及装备技术已经走出实验室,具备中试和产业化应用条件。
山西三元炭素有限责任公司研发中心主任冯国飞说:“基于软化点300℃硬沥青的成功开发,我们在功能材料体系开发出特种石墨、石墨负极和硅碳负极;在结构材料体系开发出沥青基碳纤维、碳纤维复合材料。未来我们将在百亿级市场特种石墨、碳碳复合材料和千亿级市场硅碳负极材料两个细分领域要有较大作为。”
作为新晋“链主”企业,新的一年,三元炭素把加强产业链协同合作,助推上下游企业“联动”成长,全力推动碳基新材料全产业链做强做优做大。
山西三元炭素有限责任公司董事长武建国说:“我们(要)抓住当前硅碳负极、碳碳复合材料等千亿级市场的强劲需求,拉动上游煤焦油、煤沥青等煤化工产业高质量发展,与下游新型储能产业链、光伏产业链、半导体产业链构建链与链协同发展体系,为全省推动制造业振兴升级和实现新型工业化作出更大贡献。”
记者:刘希军 李妍 张晓婷