一根玻璃纤维“拉”升产业空间

  全球陆上最长超大型玻纤风机叶片日前成功下线米的叶轮直径再次刷新纪录，扫风面积约相当于5个标准足球场大。很难想象，这个“庞然大物”是由无数根比头发丝还细的微米级玻璃纤维“编织”而成。

  由于质轻、高强度、耐腐蚀等特性，玻璃纤维被大范围的应用于国民经济的所有的领域，成为大型风机叶片、光缆加强芯、飞机机舱、新能源汽车等多种产品的重要基础材料。

  从打破国外技术垄断，到赶上国际领先水平，再到进入创新“无人区”……过去的十几年里，我国玻璃纤维产业走出一条赶超之路，不仅产量持续稳居世界第一，还自主研发出全球最高模量的玻璃纤维配方，“拉”出了相关产业的发展新空间。

  中国巨石玻璃研究中心实验室里，随着研究人员敲击不相同的型号的绿色玻璃块，检测仪电脑屏幕上的弹性模量指标不断发生明显的变化。跃动的数字中蕴含着我国玻璃纤维产业的澎湃科创力。

  “作为玻璃纤维的重要性能指标，弹性模量越大，意味着材料越不易变形。”中国巨石玻璃研究中心主任邢文忠告诉《经济参考报》记者，中国巨石自主研制的E9玻璃纤维配方是目前全球模量最高的，达到100GPa（千兆帕）以上，相当于直径一厘米的玻璃纤维棒材拉动1000吨以上的重量后，还能恢复到原来的形貌。

  2008年成功研发E6玻璃纤维配方，打破国外对该技术长达70年的垄断；2014年中国第一代高性能玻璃纤维配方——E7问世，赶上国际领先水平，带动相关这类的产品价格大大下降；2018年、2020年又陆续推出E8、E9系列玻璃纤维配方，实现全球引领，进入技术“无人区”，中国巨石创新效率不断提高。

  第一个“吃螃蟹”，从来都不会容易。邢文忠清晰地记得，研发E9超高模量玻璃纤维期间，仅在实验室就尝试了200多种配方。即便在最终上窑试验的阶段，也经历了数次失败，每次成本都高达上千万元，“试验一旦失败，这些钱就等于打了水漂。即便如此，公司还是毫无条件地支持。”

  而配方研发成功只是第一步，要真正的完成成果转化、可以大规模量产，还要不停地提高性能、减少相关成本，这一过程基本需要三到五年的时间。“根据不同的产品需求，E9超高模量玻璃纤维目前已经升级了四次，产品成本降了一半以上。”邢文忠介绍说。

  玻璃纤维配方攻关只是中国巨石技术创新的冰山一角，公司每年将不低于3%的营业收入用于研发投入，在成套超大型玻纤池窑拉丝生产、浸润剂、漏板加工、绿色生产、智能制造等技术和成套装备上拥有100%自主核心知识产权，并基本实现国产化，截至目前累计申请专利1657件。

  “创新不只是在实验室，车间里、办公室一样可以。”在巨石，大到行业首创产品，小到车间机器零部件改造，再到管理的所有的环节，创新无处不在、无时不有。

  “我们从2020年以来加强完善创新制度体系，将项目分为三个层面，即重大创新项目、一般创新与改进项目、合理化建议，并设立千万元创新奖励基金，鼓励员工人人参与创新，成效非常显著。”中国巨石科技发展中心主任顾桂江打开电脑，向记者一一展示：2022年，重大创新项目数量达到59个，两年间几乎翻倍；一般创新与改进项目数量增加也十分明显，实施了1580多项；各单位累计提出合理化建议21748项，累计采纳11365项。

  记者注意到，新一年的揭榜挂帅技术难题集已经摆在了顾桂江的桌上，2023年中国巨石计划实施的重大创新项目将有117个，其中就包括超高模量玻璃配方研究。

  中国巨石的一组数据就有直观体现：通过技术进步，30年累计增收节支降耗86.5亿元；每天生产的玻纤纱能绕地球450圈，实现了“热固粗纱、热塑增强、电子基布”三个“产能全球第一”目标；拥有3000多个规格和品种，远销全球100多个国家和地区，市场占有率超全球四分之一；全球每3支风电叶片中就有1支用到了其产品。

  从2022年底成功下线米风机叶片，到今年亮相的陆上直径最长216米风机叶片，风机叶片长度频频刷新全球纪录的背后，就有中国巨石E8高性能玻璃纤维的身影。

  顾桂江介绍说，目前，E9玻璃纤维已经实现了池窑化量产，更轻的重量下叶片能做到更长，有助于风机应用在更低风速区域。同时，也给新能源汽车、智能家居、5G通讯等其他玻纤复合材料高端应用带来了更优质的解决方案。

  “玻璃纤维需求还在一直增长，应用领域不断扩宽，渗透率不断的提高，是一个向上的朝阳产业。”中国巨石投资战略部总经理沈国明判断，“十四五”期间全球玻璃纤维需求年增速预计在6%左右，中国则有望达到10%以上，光伏组件边框、风机叶片、新能源汽车、电子信息等领域应用将有巨大的增长空间。（记者 王璐）