经济日报：科技与经济结合的成功范例

       这是一种神奇的纤维，它只有头发丝的1/10至1/20般粗细，柔软如蚕丝，但却比钢硬、比铝轻、比不锈钢耐腐蚀，又能像铜那样传热导电……

       因为它的神奇，当意外听到它已在中复神鹰碳纤维有限公司实现产业化生产时，记者按捺不住，一定要去亲眼看看。

       这是迟来的喜讯，因为从去年12月开始，它就已经从江苏连云港悄悄地出发，走进全国数十家企业，使其产品更具市场竞争力。

       虽然它没有声张，但它使国际垄断价格下跌近一半。

       它就是有“新材料之王”美誉的碳纤维。

       也许中复神鹰的成功带给我们的不只是碳纤维不再受制于人的喜悦，更有实现科技成果产业化的启示。


可贵的不懈追求

       有人说，千吨级的碳纤维生产线之所以能由中复神鹰研制成功，是因为有一群执著的碳纤维“追求者”。

       在这群“追求者”中，张国良是一个后来者，3年多前他还是一个碳纤维的门外汉。中复神鹰的故事就是从这个门外汉的意外闯入开始的。

       碳纤维进入张国良的视野是2005年年初，当时他为了给自己的企业江苏连云港鹰游纺机集团寻找新产品开发目标，听江苏奥神集团有限公司的负责人说起了碳纤维。
 
       碳纤维因具有极高的强度，良好的导电、导热和耐腐蚀性等优良特性，被广泛用于航天航空、交通、医疗、纺织及国防等领域，与国民经济发展和国家安全密切相关。我国一直不能产业化生产碳纤维，主要依赖进口，而掌握其生产技术的极少数国家不仅不转让技术，还限制产品出口，因而碳纤维一直是中国市场上的紧俏货。在各种复合材料展上，人们常常能看到“求购碳纤维，有多少要多少”的牌子。

       这是一种怎样的纤维呢？为什么生产不出来？

       经过认真的调研，张国良了解到，我国的碳纤维研究从上世纪60年代末就开始了，各单元技术在实验室都已成熟，几个国家重点实验室也试制出了产品，就是始终不能实现产业化。实际上，碳纤维的生产原理并不复杂，它是丙烯腈通过聚合反应成为聚丙烯腈，再制成丝，最后碳化这些原丝就得到了最终产品。
  
       当听到“聚丙烯腈”、“制成丝”的字眼时，张国良立即兴奋起来：“原丝不就是腈纶丝吗？！”碳纤维专家又介绍，碳纤维原丝的确和腈纶丝是一样的成分，但它致密性高、没有杂质，几乎没有缺陷，因而很难生产。若能生产出来就成功了一大半。

       在生产一线浸润了多年的张国良认为，既然碳纤维原丝与腈纶丝都是由相同的原料通过相同的化学反应制造而成，其生产工艺就应该有相通性，只是反应条件和工艺的要求会更苛刻。而我国经过上世纪八九十年代的引进消化再创新，已完全掌握了腈纶生产设备的制造，以及工艺设计和控制技术。于是，张国良告诉他拜访的专家们，“我来完成碳纤维产业化。”

       “你要搞碳纤维？”一些专家先是投来吃惊和怀疑的目光。

       有专家告诉张国良，国内一家企业上亿元砸下去连原丝的影都没有见到。

       张国良把自己打拼10多年创下的净资产达10亿元的鹰游纺机集团交给职业经理人管理，带着7000多万元现金，全身心地开始了碳纤维产业化之路。

       此时的张国良已有更高的人生追求。在他的眼中，做出中国人自己的碳纤维，已远不是企业发展的需要，而是国家和民族之需，是为民族争气、为祖国争光之举。正如张国良写给时任江苏省科技厅厅长王永顺的一首64行散文诗所写：“我在实现一个梦想，我被梦中的激情所燃烧……” 

       刘宣东从山东赶来了，辞去了公职携家带口，带着大腈纶生产的丰富经验和自己20年来收集的碳纤维资料；

       王国兴从吉林赶来了，在花甲之年只身一人，带着30多年碳纤维工艺研究的经验；

       宋志平、张定金从北京赶来了，冒着任期内很可能难见成效的风险，带着中央企业的资金、信息和人脉资源以及对碳纤维的深深理解。

       他们满怀着碳纤维“中国造”的梦想，在全国碳纤维专家的智力和国家发改委的资金支持下，仅用3年多的时间，将中国碳纤维产业化的壮丽画卷逐渐展现在世人面前————

       2005年9月29日，由连云港鹰游纺机集团控股，江苏奥神集团有限公司参股的连云港神鹰新材料有限责任公司正式成立，同时宣布建设年产220吨碳纤维生产线。

       2007年5月3日，生产线成功生产出第一批碳纤维，并在设备研发中获得5项国家专利。

       2007年10月24日，张定金领导的中国复合材料公司在其母公司中国建材集团董事长宋志平的支持下，以增资扩股形式参与该项目，组建中复神鹰碳纤维有限责任公司，同时拉开了万吨碳纤维产业化工程的序幕。
 
       2008年12月3日，万吨碳纤维产业化工程的一期项目千吨碳纤维生产线顺利投产。


扎实推进自主创新

       “你们为什么敢干？”这是所有人都会问的问题。
  
       “无知者无畏。”董事长张国良总是这样讲。但实际上，中复神鹰人是经过了深思熟虑的。

       2005年9月29日是中复神鹰碳纤维产业化的起点。这一天中复神鹰人刻骨铭心，东华大学教授潘鼎也终身难忘。这位中国碳纤维研究的专家被请到连云港，为一群40岁上下的碳纤维门外汉授课。当时的潘教授虽然怀疑他们成功的可能性，但还是被他们的热诚感动，连续5天，他尽其所有把自己多年的研究成果传授给他们。在潘鼎之后，中复神鹰陆续请进国内的***碳纤维专家，授课几十堂。

       不仅请进来，中复神鹰人还走出去，上东北、走山西、访北京，下上海……几十趟南下北上，几乎找遍了国内曾经研究过、试验过碳纤维的人，参观了多家开展碳纤维研究的国家重点实验室，充分了解碳纤维的性能、特点、研发现状、国际国内产业化进程以及项目可行性。

       通过充分的调研，中复神鹰人发现，在我国，碳纤维的各单元技术虽然成熟，但分散在不同的研究院所：聚丙烯腈的技术在高分子研究机构，原丝制造技术在纺织技术研究机构，而碳化技术则在材料研究机构。由于这些单元技术各自为战，不能有效对接，自然无法生产出产品。于是，他们决定整合全国各方面的科技优势，走集成创新之路，实现碳纤维产业化。

       他们以东华大学、山东大学等国家重点实验室已通过验收的国家“863”碳纤维项目所取得的单元技术、中试成果为依托，引进碳纤维研究资深专家和腈纶生产的资深工程技术专家，整合实验室成果与工业化腈纶生产控制技术，发挥鹰游纺机研发中心纺织机械设计制造的优势，在没有现成的生产设备可参照，没有现成的工艺流程可借鉴的情况下，打响了自我设计、自我制造、自我安装、自我调试的碳纤维生产线的攻关战役。

       最令中复神鹰人难忘的是，第一条年产500吨碳纤维原丝生产线调试投产的日子。

       2006年9月，碳纤维原丝生产线开始设备调试，然而却没有一个工人敢启动操作。因为大家都知道，设备启动后，若聚合反应控制不好，有可能发生暴聚现象，原丝就会凝固在生产线上，上千万元的设备将全部报废，更坏的可能就是易燃易爆的生产原料发生爆炸，造成厂毁人亡。

       “责任太大了！最后是张国良亲自按下了那个绿色的按钮。”中复神鹰总经理李怀京告诉记者。设备总算正常启动了，一个又一个困难却接踵而来，越干越难，常常让人束手无策———

       设备启动了，生产线却没有打通。反复查找才发现，由于意外进入水分，原料凝聚，将一段12米长的输送管道堵塞，于是，10多名工人5个昼夜不停歇地一点一点抠，终于疏通了管道，生产线才得以贯通。

       输送到牵伸机来的浆料越来越稀，黏度不断下降，根本拉不出丝来。原料配比有问题？温度没控制好？无数次试验，无数次失败，浆料仍然是越来越稀。最后，他们另辟蹊径，丝终于拉出来了。

       丝出来了，但质量却总也不理想，他们又对关键设备牵伸机进行无数次改进，1个多月后，才拉出满意的原丝。在这个过程中，科技人员发明了多项独创技术，申报了12项专利，其中有4项已获得国家专利授权。

    ……

       76个日日夜夜，包括董事长张国良在内的主要技术人员和工人都不曾离开工厂。张国良事后回忆，不是不想回家，而是没有时间。眼看着生产线上每天消耗十几万元，却出不来合格产品，大家心里着急啊，只想着赶快把眼前的问题解决掉，可是问题一个接着一个，把人牢牢地拴在了生产线上，实在累得不行了就在厂里凑合着休息一下。他们改了试，试了改，反反复复，功夫不负有心人，合格的原丝终于生产出来。

       在这条500吨的原丝生产线投产后，接着是20吨的碳化生产线、100吨的碳化生产线、2500吨的原丝生产线、1000吨的碳化生产线，一个又一个台阶，中复神鹰人艰难地攀登，每一条生产线上都留下了集成创新的深深烙印，每一米生产线的延伸都是辛勤汗水铺就。


以企业为主体推进产业化

       国内许多科研机构搞了三四十年也没能实现碳纤维的产业化，而中复神鹰仅3年多工夫就实现了三级跳：建成20吨、100吨、1000吨的碳纤维生产线。原因何在？

       张定金认为，不是中复神鹰有多神，而是在最适当的时机，采用了最恰当的方式进入碳纤维行业。这个时机就是我国已拥有了碳纤维的实验室成果，并完全掌握了腈纶产业化的技术；这个方式就是以企业为主体来推动科技成果产业化。

       他们分析，科研院所的科技成果不能产业化的重要原因是科技与经济脱节，缺乏产业化人才，导致相关设备制造不出来，许多工艺问题解决不了。而这正是中复神鹰的优势所在，其股东单位鹰游纺机集团是***重点高新技术企业，拥有强大的纺织机械设计的技术实力和先进的制造水平。

       中复神鹰的总顾问王国兴告诉记者，实验室技术实现产业化并不是一个简单的放大过程，有的方法甚至是无法直接产业化扩大的，需要再创新。当记者请王国兴举个实例时，他犯难了。他说，“这样的实例很多，但要找个让你听得懂的还真不容易。”他想了半天，选择碳纤维原料浆的生产工艺，举了两个例子。

       一是解决原料浆生产工艺中的散热问题。在实验室由于生产原料浆的反应容器小，试验是一次次做，因而可以通过将整个容器放在冷水中来达到散热的目的。而工业的反应容器比一辆轿车还要大，又要连续生产，若用实验室的方法不仅行不通，而且无法均衡散热。于是，他们从反应容器本身的改进入手，反复试验，找到一个解决问题的诀窍，达到了散热的目的。“这个诀窍只有长期在生产一线的技术人员才能想到。这层窗户纸捅破了似乎很容易，但没有它产业化就不能实现。”王国兴强调说。

       另一个是解决原料浆质量的问题。若将生产原料浆的实验室技术直接进行产业化放大有两种可能，一是连续聚合工艺，二是间歇聚合工艺，这两种工艺生产的原料浆质量都不够好，不能生产出高性能原丝。最后，他们综合这两种工艺的优点，发明了一种新的工艺，生产出了高质量的原料浆。这一工艺及设备已获国家发明专利。

       在科技成果产业化的过程中还会出现许多实验室研究时不需考虑而产业化却无法回避的问题。张国良告诉记者，物料平衡和能量平衡问题就很典型。比如溶剂的使用，在实验室研究各单元技术时，用过的溶剂可以倒掉，下次试验时再用新的，而产业化时如果也这样做，污染环境且不说，生产成本之大是无法承受的，必须循环使用。“物料平衡、能量平衡说起来只有8个字，但做起来就不容易了，这是一个系统工程，有时候一个设备就要改几十上百次。”

       以企业为主体并不等于技术全部由企业开发，而是在以企业为主的前提下，充分利用科研机构的资源，推动科技成果产业化。为了加大与科研机构合作的力度，中复神鹰投资1亿元和东华大学共建碳纤维工程技术中心。这种紧密的合作因为东华大学拥有纺织科学与工程等国家一级重点学科和纤维材料改性重点实验室等10个***科研基地，使碳纤维产业化获得了强有力的科技支撑。有一段时间，中复神鹰生产出来的碳纤维强度总也达不到标准要求，企业的技术人员反复试验也没有找到原因，后来是东华大学的研究人员破解了这一难题。他们运用企业没有的透视电镜，在分子水平对产品进行分析，发现是结晶度不够影响了碳纤维的强度。于是，企业技术人员有针对性地对工艺进行了改进，问题迎刃而解。

       张国良常感叹，“我是带了一支碳纤维产业化的国家队。从这个意义上说，如果没有国内科研机构多年科技开发和腈纶生产技术的国产化所带来的技术、经验、人才的积累，就没有中复神鹰的今天。”

       3年多的时间，几百台套设备和10多条生产线的自我设计、自我制造、自我安装、自我调试，中复神鹰人遇到了数不清的难题，常常陷入“山穷水尽”的境地，但他们屡败屡战，却越战越勇，艰难渡过一个个难关，最终建成千吨碳纤维生产线。

       “千吨碳纤维生产线只是中复神鹰万吨碳纤维工程的第一步，我们还有许多困难要克服。”中国复合材料公司的母公司中国建材集团董事长宋志平这样告诉记者。

       中复神鹰在产业化的道路上只迈出了一小步，但足以证明以企业为主体，开展自主创新，是实现科技成果产业化的***途径，也是科技与经济结合的成功范例。

       国内许多科研机构搞了三四十年也没能实现碳纤维的产业化，而中复神鹰仅3年多工夫就实现了三级跳：建成20吨、100吨、1000吨的碳纤维生产线。原因何在？

       张定金认为，不是中复神鹰有多神，而是在最适当的时机，采用了最恰当的方式进入碳纤维行业。这个时机就是我国已拥有了碳纤维的实验室成果，并完全掌握了腈纶产业化的技术；这个方式就是以企业为主体来推动科技成果产业化。

       他们分析，科研院所的科技成果不能产业化的重要原因是科技与经济脱节，缺乏产业化人才，导致相关设备制造不出来，许多工艺问题解决不了。而这正是中复神鹰的优势所在，其股东单位鹰游纺机集团是***重点高新技术企业，拥有强大的纺织机械设计的技术实力和先进的制造水平。

       中复神鹰的总顾问王国兴告诉记者，实验室技术实现产业化并不是一个简单的放大过程，有的方法甚至是无法直接产业化扩大的，需要再创新。当记者请王国兴举个实例时，他犯难了。他说，“这样的实例很多，但要找个让你听得懂的还真不容易。”他想了半天，选择碳纤维原料浆的生产工艺，举了两个例子。

       一是解决原料浆生产工艺中的散热问题。在实验室由于生产原料浆的反应容器小，试验是一次次做，因而可以通过将整个容器放在冷水中来达到散热的目的。而工业的反应容器比一辆轿车还要大，又要连续生产，若用实验室的方法不仅行不通，而且无法均衡散热。于是，他们从反应容器本身的改进入手，反复试验，找到一个解决问题的诀窍，达到了散热的目的。“这个诀窍只有长期在生产一线的技术人员才能想到。这层窗户纸捅破了似乎很容易，但没有它产业化就不能实现。”王国兴强调说。

       另一个是解决原料浆质量的问题。若将生产原料浆的实验室技术直接进行产业化放大有两种可能，一是连续聚合工艺，二是间歇聚合工艺，这两种工艺生产的原料浆质量都不够好，不能生产出高性能原丝。最后，他们综合这两种工艺的优点，发明了一种新的工艺，生产出了高质量的原料浆。这一工艺及设备已获国家发明专利。

       在科技成果产业化的过程中还会出现许多实验室研究时不需考虑而产业化却无法回避的问题。张国良告诉记者，物料平衡和能量平衡问题就很典型。比如溶剂的使用，在实验室研究各单元技术时，用过的溶剂可以倒掉，下次试验时再用新的，而产业化时如果也这样做，污染环境且不说，生产成本之大是无法承受的，必须循环使用。“物料平衡、能量平衡说起来只有8个字，但做起来就不容易了，这是一个系统工程，有时候一个设备就要改几十上百次。”

       以企业为主体并不等于技术全部由企业开发，而是在以企业为主的前提下，充分利用科研机构的资源，推动科技成果产业化。为了加大与科研机构合作的力度，中复神鹰投资1亿元和东华大学共建碳纤维工程技术中心。这种紧密的合作因为东华大学拥有纺织科学与工程等国家一级重点学科和纤维材料改性重点实验室等10个***科研基地，使碳纤维产业化获得了强有力的科技支撑。有一段时间，中复神鹰生产出来的碳纤维强度总也达不到标准要求，企业的技术人员反复试验也没有找到原因，后来是东华大学的研究人员破解了这一难题。他们运用企业没有的透视电镜，在分子水平对产品进行分析，发现是结晶度不够影响了碳纤维的强度。于是，企业技术人员有针对性地对工艺进行了改进，问题迎刃而解。

       张国良常感叹，“我是带了一支碳纤维产业化的国家队。从这个意义上说，如果没有国内科研机构多年科技开发和腈纶生产技术的国产化所带来的技术、经验、人才的积累，就没有中复神鹰的今天。”

       3年多的时间，几百台套设备和10多条生产线的自我设计、自我制造、自我安装、自我调试，中复神鹰人遇到了数不清的难题，常常陷入“山穷水尽”的境地，但他们屡败屡战，却越战越勇，艰难渡过一个个难关，最终建成千吨碳纤维生产线。

       “千吨碳纤维生产线只是中复神鹰万吨碳纤维工程的第一步，我们还有许多困难要克服。”中国复合材料公司的母公司中国建材集团董事长宋志平这样告诉记者。

       中复神鹰在产业化的道路上只迈出了一小步，但足以证明以企业为主体，开展自主创新，是实现科技成果产业化的***途径，也是科技与经济结合的成功范例。