國產T800碳纖維 不止一代人的努力

       日前，媒體報道，一直被國外封鎖壟斷的T800碳纖維也在哈爾濱宣告實現了低成本國產化，其生產成本僅為國際價格的三分之一。在實現低端市場逐步替換國外產品的同時，在中高端市場上也打破了國外企業壟斷。更可貴的是，根據相關單位的論文和測試結果，國產T800型碳纖維在性能上完全不輸於日本東麗公司的同類產品，而在局部技術參數上更是具有一定優勢。雖然今日中國碳纖維產業正處於發展期，但也是經歷了風風雨雨才有今天的成績。

       自主研發遭遇困局，技術引進折戟沉沙

       中國碳纖維研究始於60年代初，但由於當時國際環境惡劣，且西方對於碳纖維這樣的軍民兩用技術對中國高度技術封鎖，加上國內資源緊張，碳纖維的相關研究工作進展相對有限。

       直到1975年，在張愛萍將軍的部署下，聯合20多家研究所和企業共同攻關，終於解決了有無的問題。不過，這批產品也存在一定瑕疵，比如力學性能相對國外同類產品較為有限，成本上相對國外同類產品偏高等。

       在之後的幾年裡，國家累計投入2600多萬元，用於碳纖維的研發和生產，一定程度上滿足了部分國防軍工的需求。但是也存在很大一個問題——在產品質量無法於日本相比的同時，成本卻大幅高於日本產品，而且技術差距有越來越大的趨勢……

       正是因為這種情況，加上那個特殊年代對洋技術的無限頂禮膜拜，很多單位把希望寄託於引進國外先進技術。某單位還承諾，對引進國外先進技術將給予資金支持。

       然而事與願違，由於巴統條約（巴黎統籌，是對社會主義國家實行禁運和貿易限制的國際組織——觀察者網注）限制，國際上在技術方面處於第一梯隊的大公司都不願意向中國轉讓技術，而且即便是購買少量設備，也往往遭遇政治壁壘——上海碳素廠力圖從美國引進設備的舉措因美國國防部干涉無疾而終。

       因此，技術引進的對象只能從那些技術處於中下游且不夠成熟的西方公司中選擇。最終，位于吉林和北京的兩家單位選擇了英國RK公司，然而RK公司的技術雖然略高於國內，但在歐美日本卻算不上先進水平。而且雖然沒有明確證據表明RK公司在技術上是否有所保留，或者故意使壞，但從結果上看，很難不讓人往陰謀論方面聯想。

       兩個項目共耗資900萬美元左右，到1990年，吉林的那家單位的炭化爐始終無法正常運轉；北京那家單位耗費了7年時間也未能成功，直到1993年“驗收”，設備依舊無法正常運行。

       不得已，在2套引進設備均無法正常運轉的情況下，最後只能當廢鐵賣了。技術引進的失敗不僅耗費了大筆經費，也浪費了寶貴的時間，這筆學費不可謂不高昂。而且因技術引進的失敗，導致和日本的技術差距拉得更大了。

       總結經驗教訓攻克難關

       2000年，中國碳纖維研發正處於低谷，國內只有三家單位還在勉強支撐，而且也僅僅是小批量供貨以滿足國防軍工的部分需要。

       就在危急存亡之秋，金屬學及材料科學家師昌緒先生提出要發展碳纖維，師昌緒先生表示：中國的材料科技工作者解決了國防需要的成千上萬種新材料，碳纖維製備技術不能突破，是材料科技工作的重大失誤......師昌緒當時已近80歲了，80歲以後完全可以少管點事，但他想抓一抓碳纖維，他認為碳纖維上不去，國防安全無保證，將死不瞑目。

       隨後，成立了以師昌緒先生為組長的課題組（日常工作由李克健教授主持），負責聚丙稀腈基碳纖維發展對策研究。之後又聯合多個部門和單位，多次召開會議，對過去的決策失誤、研發力量分散、資金使用效率等問題做了討論，並形成了四點共識：對碳纖維的重要性和技術難度缺乏正確估計；投資嚴重不足，使用嚴重不當；形不成國家攻關隊伍；缺乏創新意識和創新環境（李克健教授認為這幾點共識雖然深度不夠，但也大體反映了實際狀況，再說過多的話，可能會影響隊伍團結）。

       正是這些努力，不僅對避免重蹈覆轍意義重大，還對爭取“十五”研究經費起到重要作用。之後，國家自然科學基金委員會批准碳纖維2個重點項目。2005年，碳纖維項目被批准為國家重大基礎研究項目。

       為了推進碳纖維的研究，師昌緒先生提出要集中優勢力量，打破門戶之別，組織國家隊，研製單位控制在2—3家，建立競爭機制等措施，這些舉措不僅對集中力量攻堅有積極意義，也提高了經費的使用效率，避免了“多家瓜分，各行其事”的窘境。在積極自主研發的同時，也不放棄技術引進的機會，國內引進了相當於日本東麗碳纖維T300水平的生產線（畢竟T300是上世紀70年代的東西，21世紀才引進阻礙小），對產業發展起到了一定作用。

       正是師昌緒等一批老一輩科學家的極力推動，和一大批默默無聞的年輕研究人員的無私奉獻，和國家的高度重視和大量資金投入，以及兩條腿走路的方針，使中國碳纖維產業度過了最艱難的時刻。

       近年來，中國碳纖維產業發展迅速，碳纖維產量穩步增長，具體情況如下圖。

       但在看到進步的同時，也要看到差距。目前，國際碳纖維市場的半壁江山被日本占據，在小絲束纖維產能上，日本企業占全球的49％，在大絲束碳纖維產能上，日本企業占全球產能的52％。

       不僅產能上有差距，在產品質量和使用用途上也有差距，目前國內還無法商業化量產可以匹敵東麗T1000的產品，在用途方面，國產碳纖維主要用於自行車、高爾夫球棒和釣魚竿等體育休閒用品，而能夠用於航天航空的碳纖維產品相對較少。