“北京冬奧會(huì)使用的雪車，最重要的材料就是我們和山西鋼科碳材料有限公司合作研發(fā)生產(chǎn)的TG800級(jí)碳纖維。”參加十三屆全國(guó)人大五次會(huì)議的全國(guó)人大代表、碳纖維制備技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的研究員呂春祥，帶來的兩張冬奧會(huì)雪車照片成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。
閃耀冬奧會(huì)
3月7日，山西代表團(tuán)舉行小組會(huì)議。對(duì)于政府工作報(bào)告提出的“今年深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”，呂春祥深感振奮。他現(xiàn)場(chǎng)展示了由TG800碳纖維材料生產(chǎn)的雪車頭盔。他說：“雙方是從2012年起聯(lián)合開發(fā)的，因?yàn)樗姆€(wěn)定性、抗沖擊性都很好，最早進(jìn)入航天領(lǐng)域，恰好符合此次北京冬奧會(huì)對(duì)高級(jí)材料的要求，我們感到十分光榮和自豪。”
雪車沒有輪子、沒有方向盤，靠底部?jī)山M獨(dú)立滑行的鋼刃前行，動(dòng)力來自起跑的初速度和重力作用，運(yùn)動(dòng)員可以乘坐并操縱方向。雪車是冬奧項(xiàng)目中的“速度擔(dān)當(dāng)”，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員駕駛著雪車滑行過彎時(shí)，承受的壓力是自身重力的5到6倍，因此對(duì)雪車的安全與可靠性的要求，被提升至最高級(jí)別，性能優(yōu)越的國(guó)產(chǎn)TG800級(jí)碳纖維復(fù)合材料成為首選。
雪車在生產(chǎn)過程中，底盤車架有規(guī)定，必須要用金屬的。因?yàn)檐嚿砀可希褂锰祭w維復(fù)合材料，可以最大限度降低雪車復(fù)合材料車體的重量，以此降低整個(gè)雪車的重心。重心壓低有好處，操控會(huì)更好，不容易翻車，滑行會(huì)更加平穩(wěn)。碳纖維復(fù)合材料在受到撞擊后，不容易變形，更加保障運(yùn)動(dòng)員的安全。
碳纖維，在工業(yè)界享有“黑色黃金”的美譽(yù)，是一種在航空航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域都具有重要用途的新型材料。呂春祥說，它的密度只有鋼的1/4，強(qiáng)度是鋼的5至10倍，一系列的優(yōu)良性能讓碳纖維閃耀冬奧會(huì)。
20年的堅(jiān)守
一直以來，碳纖維是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全的戰(zhàn)略物資，它的制備工藝過程復(fù)雜、技術(shù)難度大，又受到國(guó)外對(duì)此項(xiàng)產(chǎn)品核心技術(shù)的多方限制，導(dǎo)致我國(guó)高端領(lǐng)域用碳纖維陷入困境。
“國(guó)家的需求就是我們的責(zé)任，有條件要干，沒有條件創(chuàng)造條件也要干！”作為我國(guó)碳纖維材料研制生產(chǎn)水平由低端走向高端的參與者和見證者，20多年來，呂春祥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，突破了發(fā)達(dá)國(guó)家在技術(shù)與市場(chǎng)方面的壟斷壁壘，實(shí)現(xiàn)了尖端領(lǐng)域碳纖維的國(guó)產(chǎn)化保障。
在國(guó)家高端碳纖維供應(yīng)陷入困境時(shí)，中科院山西煤化所接過碳纖維研發(fā)的重?fù)?dān)，在時(shí)間緊、任務(wù)重的非常時(shí)刻，呂春祥和團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)方案，從科學(xué)原理、工程原理方面論證，科學(xué)安排建設(shè)進(jìn)度，考核論證節(jié)點(diǎn)以月計(jì)、以天計(jì)甚至以小時(shí)計(jì)，攻克了一個(gè)又一個(gè)的關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出集生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵裝備于一體的國(guó)產(chǎn)化技術(shù)，為我國(guó)關(guān)鍵領(lǐng)域裝備的碳纖維提供了國(guó)產(chǎn)化保障，更突破了國(guó)外的技術(shù)封鎖。
產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者
在春日煦暖的陽光下，山西鋼科碳材料有限公司的碳纖維生產(chǎn)線十分忙碌。“2021年，年產(chǎn)1800噸高端碳纖維項(xiàng)目投產(chǎn)，四期項(xiàng)目年內(nèi)也要完工投產(chǎn)。”企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹說，下一步將繼續(xù)投資建設(shè)兩條更高產(chǎn)量的生產(chǎn)線和一條試驗(yàn)線，遠(yuǎn)期將達(dá)到萬噸產(chǎn)能。
以實(shí)現(xiàn)高端碳纖維的產(chǎn)業(yè)化和高端應(yīng)用為科研目標(biāo)，呂春祥團(tuán)隊(duì)先后與多家企業(yè)合作，實(shí)現(xiàn)了碳纖維研發(fā)技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，建成了系列生產(chǎn)線，產(chǎn)品應(yīng)用于多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。“在近十年的合作中，經(jīng)過雙方的聯(lián)手合作，我們實(shí)現(xiàn)了技術(shù)、品種從無到有、從有向全的發(fā)展過程。”對(duì)于下一步的發(fā)展目標(biāo)，呂春祥心中非常清晰： “我們要做優(yōu)、做大、做強(qiáng)，爭(zhēng)當(dāng)碳纖維產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者。”
“2021年，煤炭?jī)r(jià)格持續(xù)走高，多地出現(xiàn)拉閘限電、停工停產(chǎn)，此后我國(guó)釋放煤炭先進(jìn)產(chǎn)能，應(yīng)對(duì)能源緊缺形勢(shì)。我國(guó)‘貧油少氣、煤炭資源相對(duì)豐富’的能源結(jié)構(gòu)特征決定了煤炭是可以信賴和依賴的能源。”呂春祥深知，人大代表履職不局限在自身領(lǐng)域，繁重的科研工作之余，他先后就科技成果轉(zhuǎn)化和煤炭清潔高效利用等內(nèi)容展開了系統(tǒng)學(xué)習(xí)，思索對(duì)策舉措。在十三屆全國(guó)人大五次會(huì)議上，呂春祥提出了持續(xù)加強(qiáng)煤炭清潔高效利用技術(shù)研究的建議。“能源安全是我國(guó)最基本的安全，必須加強(qiáng)煤炭清潔高效利用的技術(shù)攻關(guān)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，為科學(xué)實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)作出基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性貢獻(xiàn)。”
