谈球吧·让碳纤维性能更强应用更广

　　在三一重能巴彦淖尔零碳产业园，由上海石化碳纤维制造的风电叶片，犹如一条条巨龙静卧在生产现场。“这款风电叶片，不仅不会变形，而且在同等体积的情况下比玻璃纤维材质轻了10吨。体态轻盈的机组运行更加经济。”三一重能公司工艺工程师吴玉明说。

　　日前，由上海石化生产的48K大丝束碳纤维风电专用料，被三一重能公司成功制造成131米全球最长的陆上风电叶片，首批风电叶片已成功下线，并即将挂机试验。使用传统的玻璃纤维材料，当叶片长度超过120米时，就达到自身材料的性能极限，而由48K大丝束碳纤维风电专用料制造的这款风电叶片，力学性能优异，突破了这一极限。

　　“咱们想象一下，风场建成后，一座座叶轮直径270米、有数十层楼高的风电机组连成一片，高高耸立，场面是何等的壮观啊！”吴玉明指着现场的巨型风电叶片，描绘着未来景象。

　　上海石化碳纤维产业从无到有历时17年，目前已形成1500吨/年小丝束碳纤维、6000吨/年大丝束碳纤维生产能力，碳纤维新材料已在诸多传统和新兴领域应用——除了风电叶片，在碳纤维连续抽油杆、碳纤维地铁列车车头罩、桥梁工程中的碳纤维斜拉索等领域也实现应用。北京2022年冬奥会火炬“飞扬”的碳纤维及其复合材料外壳，也有上海石化碳纤维的贡献。

　　“得知全球最长陆上风电叶片成功下线，我们的科研人员都很振奋。我国新能源产业高质量发展，需要先进材料作为支撑，我们有信心做好先进材料研发和应用。”上海石化副总经理宇接受采访时说。

　　10多年来，科研攻关团队潜心研究，持续推动碳纤维产业技术创新和产业迭代升级。在小丝束碳纤维项目建设中，采用自主研发的国内独有的硫氰酸钠湿法工艺和具有自主知识产权的碳纤维成套技术；在大丝束碳纤维项目建设中，从装备到工艺量身定制专用生产线，自主开发全流程全装备DCS控制技术，实现原丝上位等自动化操作。

　　在原丝工厂现场，4条生产线上原丝如小白龙飞快游走玻璃纤维环保，到终点后自动装箱，然后自动输送到碳纤维生产线上。“原丝是碳纤维的原材料，经过氧化、碳化等工艺，变身为黑亮坚韧的碳纤维。”上海石化碳纤维事业部总经理介绍。

　　“围绕新兴产业和未来产业发展方向，目前我们已经超前做好了5年至10年的碳纤维产业布局，正加快推进‘大丝束+小丝束’‘高性能+通用级’碳纤维产品系全覆盖，聚焦能源转化、能源存储、低空经济等领域持续发力。”说。

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　　在拓展大丝束碳纤维风电专用料市场的同时，上海石化也积极布局碳纤维在储能领域的应用，特别是在液流电池储能材料方面，已经开展大量卓有成效的技术创新工作，并锚定燃料电池材料、热电材料、二氧化碳捕集等先进材料方向加快发展。

　　“上海石化是中国石化唯一的碳纤维产业基地，肩负着加快发展新质生产力、打造世界一流碳纤维新材料的使命。”宇对公司碳纤维产业未来发展充满信心。

　　下一阶段，上海石化将组织开展万吨级原丝产业化技术攻关，以及相关氧化碳化单线成套技术攻关。针对小丝束，将积极研究并寻求产品更高性能的新技术和应用突破点；针对大丝束，研发面向国内领先的低成本智能化成套工业化生产技术和差别化的产业链开发，努力形成核心竞争力。