自主攻克“卡脖子”難題 光威復材“黑色黃金”點燃民族之光

新中國成立70年來,作為保障國防軍工領域重要的戰略物資,我國碳纖維產業的發展經歷了一段艱難曲折的歷程。

所謂“國之利器,不可以示人”,真正的核心技術是買不來的。被譽為材料界“黑色黃金”的碳纖維材料,就屬於受封鎖、買不來核心技術、必須依靠自主研發才能發展起來的“國之重材”。

碳纖維是一種高性能合成纖維,廣泛應用於航空航天、軌道交通、風電能源、建築等領域,也是國防武器裝備保障的重要戰略物資。1959年,日本用聚丙烯腈基原絲製造出碳纖維,從此開啟高科技材料“黑色黃金”的應用征程。在隨後的幾十年裡,日、美等國相繼研發出碳纖維系列產品,並逐漸佔據全球碳纖維市場85%的份額。我國研發碳纖維從上世紀60年代開始,但是30餘年的研發過程充滿坎坷,嚴重製約我國國防、工業事業的發展,成為“卡脖子”難題。

面對巨大的資金和技術風險,威海光威複合材料股份有限公司(以下簡稱“光威復材”)自2002年開始進行碳纖維項目立項,經過3年的研發,2005年突破國產T300級碳纖維核心技術,產品性能全部達標,成為我國第一家實現碳纖維工程化的企業,我國也成為世界上少數掌握高性能碳纖維工程化關鍵技術的國家之一。

找準突破口進軍上游預浸料

在研發高科技材料碳纖維之前,光威復材所屬的集團公司光威集團就從事與碳纖維應用緊密相關的領域——碳纖維漁具產業。光威集團成立於1987年。經過32年的經營發展,光威集團研發的漁具已佔全球漁具市場份額的25%,年產值近10億元,擁有“GW”、“光星”兩大自主品牌,同時光威集團也成為目前國內漁具產業綜合產能最大的企業。

自主攻克“卡脖子”难题 光威复材“黑色黄金”点燃民族之光

陳光威(左)手持第一根光威魚竿。

在漁具產業蓬勃發展的過程中,漁具對碳纖維應用引領具有非常重要的意義。由於當時國產碳纖維技術、產品的發展緩慢,漁具用的碳纖維及預浸料產品完全依賴進口,因碳纖維及預浸料廣泛應用航空航天、武器裝備特殊領域,日美等國家對中國進行嚴控封鎖,我國各個領域應用的碳纖維及預浸料受制於人。1998年,光威集團投資200萬美元引進預浸料生產設備,建成國內首條寬幅預浸料生產線,研發出各種高性能樹脂體系、核心工藝技術,填補國產預浸料產品、技術的空白,生產出真正意義上的第一卷中國碳纖維預浸料,一舉打破美日在該領域對我國的壟斷。經過10餘年的發展,光威集團擁有自主知識產權的碳纖維預浸料設備設計、製造能力,形成多項專利和核心技術,建成預浸料生產線16條,年產能為2500萬平方米,主持起草《碳纖維預浸料》國家標準。

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世界漁具展會上首次出現中國企業(光威集團)。

自主研發攻克“黑色黃金”

2001年,我國對碳纖維幾十年的研究仍無重大突破。碳纖維是發展先進殲擊機和導彈所必須的複合材料的重要組成部分,特別是戰略導彈急需高性能碳纖維。但是工業先進國家長期對我實行封鎖,既不出售產品,也不轉讓技術。因而,高性能碳纖維的生產必須立足國內。21世紀中國如果沒有自己的碳纖維,將落後整個時代。隨後,國家科技部設立碳纖維專項,成立“863”專家組,投入2億元研發資金。

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引進的首條寬幅預浸料生產線。

那一階段的光威集團,對碳纖維預浸料的成功創新不僅給企業帶來了贏利,還使企業對自主核心技術創新有了深刻的認識。面對國外的嚴控封鎖,光威集團堅定信心要打破壟斷,要形成自己的核心技術,用核心裝備來武裝企業。面對預浸料應用的原材料碳纖維依然受制於人的狀況,光威集團提出要在原有碳纖維漁具、碳纖維預浸料的產業上進行自主升級,併成立碳纖維研發項目團隊研發碳纖維。

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2003年,國家碳纖維“863”專家組來光威復材對預浸料產品實地調研時,一個偶然的機會知曉光威復材在做碳纖維,這個國家幾十年都沒攻克的“黑色黃金”,居然在一家民營小魚竿廠能做出來,令專家組一時難以置信。當時,參加碳纖維“863”專項有兩個“國家隊”,研發進展停滯不前,專家組本著負責任的態度立即決定現場抽樣、現場封樣、立馬檢測等工作,經過權威第三方盲測、公正評比後,光威復材取得“863”入圍資格。專家組根據第三方測試評比,光威復材碳纖維的力學性能最優,在與“國家隊”的較量中名列前茅,並以最快的速度臨時追加2個碳纖維“863”項目,光威復材也獲得1600萬元的資金支持。同時,作為國防戰略物資,開始對國產碳纖維進行軍工航空驗證,代表光威復材正式“參軍”。

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時任科技部副部長馬頌德。

自主攻克“卡脖子”难题 光威复材“黑色黄金”点燃民族之光

2010年至今,光威復材公司生產的CCF300碳纖維進入穩定供貨階段,成為國內軍工航空領域最大供應商,給國家戰略裝備提供保障。一家民營企業自主研發的“黑色黃金”點燃了民族之光。

拓展全產業鏈增強競爭力十幾年來,光威復材研發突破系列型號碳纖維核心技術,形成了原絲—碳絲—預浸料—製品—裝備全產業鏈研發生產能力,擁有“碳纖維國家工程實驗室”、“國家企業技術中心”、“博士後工作站”等9個國家及省級科研平臺。公司承擔包括包括“863”在內的項目80餘項,主持《聚丙烯腈基碳纖維》和《碳纖維預浸料》兩項國家標準,申請專利338項,授權專利182項;獲得“國家高科技產業化十年成就獎”“國家科學進步二等獎”等多個獎項。

自主攻克“卡脖子”难题 光威复材“黑色黄金”点燃民族之光

光威復材目前已經掌握了溼法工藝、幹噴溼紡工藝,能夠生產高強型、高模型、高強高模型碳纖維,產品能夠滿足我國軍工領域對碳纖維材料的自主供應需求。光威復材不僅能生產出系列高強系列碳纖維、高模系列碳纖維,還能生產大絲束碳纖維。同時,近幾年,光威復材在民用領域大舉發力,成為全球風電“巨頭”維斯塔斯風電碳梁的重要供應商,民用業務也成為公司業績重要的支撐力。

自主攻克“卡脖子”难题 光威复材“黑色黄金”点燃民族之光

目前,光威復材在國產碳纖維自主研發的道路上,已經建立起多維、立體的軍民品協同發展模式,搭建起全產業鏈的科研和生產平臺,形成了可持續的健康發展能力,步入了良性發展軌道,企業綜合競爭能力和贏利能力穩步增強,走出了一條自主創新的中國“黑色黃金”高質量發展之路。

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光威復材:興起於魚竿服務於軍工

來源|證券日報之聲

文|桂小筍王僖

威海光威複合材料股份有限公司(以下稱“光威復材”)的發展歷史可以分成兩個階段。2002年之前,它從鄉鎮小廠起家,發展成全球漁具界“航母”;2002年之後,它因自主研發碳纖維材料而成為民營企業中的“拼命三郎”。

光威復材創業者們抱定打破外國壟斷、實現碳纖維國產化的科技強國初心,用15年時間,實現了公司的涅磐。“別人只看到了光威復材今天的成功,豈不知這是自主研發15年來,前人栽樹的必然結果。”光威復材董事長陳亮對《證券日報》記者說。

公司副董事長、總經理盧釗鈞介紹,“大額研發投入曾讓公司一度瀕臨傾家蕩產,有幾次,真的以為撐不下去了。”大家記得,創始人陳光威未能看到公司上市的那一刻,便匆匆離去,但他的創業精神得到傳承。

興起於魚竿小產業也有大科技

光威復材起於鄉鎮企業,受益於改革開放。1987年11月份,在山東省威海市田村鎮政府參與鄉鎮企業管理的陳光威,接管了一家瀕臨倒閉的鎮辦工廠。為了給這個小廠拼出一條活路,幾經調研,陳光威決定將小廠的主體業務轉為魚竿的研發生產。

說起光威集團的創始人、自己的父親陳光威最初的創業抉擇,陳亮的記憶閃回當初,“我們威海地理優勢明顯,有豐富的垂釣場資源。那時改革開放風頭正勁,父親覺得做魚竿肯定會有市場、有前景。”

可當時沒有技術、沒有設備、更沒有訂單,陳光威就一邊鑽研技術難題,一邊琢磨設備問題。前後熬了半年,他就造出了中國第一條魚竿設備流水線。中國人自己製造的“光威漁具”也開始闖出名堂。

從零起步,經過短短的十年時間,光威就將魚竿這門生意做到了全球銷量最大,可以說是“光耀五洲,威名四海”。其中的殺手鐧,就是不惜大筆科研投入,以及不願受制於人的幹勁。

上世紀90年代,隨著材料行業的發展,魚竿的主原材料也實現了“三級跳”,進入了碳纖維時代。不過,碳纖維的採購卻是“道阻且長”。

“碳纖維除了用於魚竿生產,還可以用在軍工領域,進口受限明顯。雖然我們當時只生產魚竿,用的是普通民用碳纖維,但供給方不放心,幾次派人來查看,要確認是否將碳纖維用在了魚竿生產上。當時,碳纖維是‘通知式漲價,賞賜性供給’。”光威復材董事、副總經理王文義對《證券日報》記者說。

陳光威不甘心被人卡脖子。1998年,他提出了跳出魚竿的“院牆”,圍著“院牆”轉的戰略計劃。陳亮回憶,這個計劃,就是要自己搞研發,建設自己的生產線,生產魚竿的原材料——碳纖維預浸料。

陳光威的想法立即遭到了內部人員的反對,“當時國內沒有企業生產過預浸料,無成功的前例可循。花幾百萬美元投資引進設備,這條路能不能成功,大家心裡都沒有底。”陳亮說,爭議了良久,最終,陳光威拍了板,“咬牙也要投入研發,搞原材料生產。”

為此,光威集團打破封鎖,從國外某公司進口了中國第一條也是迄今為止唯一一條寬幅碳纖維預浸料生產線。“只是,這條生產線是‘光竿司令’,對方沒有提供任何服務,設備買來後一度連如何使用都搞不清楚。”陳亮回憶。可光威的創業者們不信這個邪,就憑著一股子勁兒,夜以繼日地鑽研,最終實現了突破。

“第二年,購買預浸料生產線的成本就收了回來。這一仗開拓了大家的視野,堅定了科研投入的決心。”陳亮向記者介紹。

正是光威實施“跳出院牆、圍著魚竿轉”的戰略,初步積累了研發優勢,也給企業帶來了第二個發展契機。

跳出魚竿範疇“給國家乾點事”

2002年前後,受益擁有自主研發力量和先進的生產線,光威集團收穫了可觀的利潤,於是啟動了上市計劃。可誰也沒想到,當科技部領導到光威調研寬幅預浸料生產線時,那個“留給有準備的人”的機會也來了,由此拉開了光威“二次創業”的大幕。

“當時專家組調研時,有一位成員問了一句‘後面的生產線幹什麼呢?’我們說是在研製碳纖維。當時專家大吃一驚。”陳亮後來瞭解到,當時國外碳纖維領域對中國實行“三封鎖”,即產品封鎖、技術封鎖、設備封鎖,國家科技部於2001年啟動了“863”課題組,其中有一項科研項目就是碳纖維。就在課題組即將結項卻沒有在技術上實現突破之時,光威集團卻已經實現了碳纖維國產化,“瞭解到這一情況,當時有領導過來跟我們說,‘給國家乾點事吧,不要總圍著魚竿轉了’。”

陳光威出生於解放前,吃過苦受過罪,更理解科技強國的重要性,他聽到光威生產的碳纖維經過穩定化和驗證後可以用於戰鬥機時,熱血翻湧,立即表態“為國家乾點事”。

2002年,為打破國際壟斷,光威集團成立威海拓展纖維有限公司,專業從事碳纖維的研發和生產。期間承擔了20餘項863計劃及各部委研發及產業化項目,並承建了碳纖維製備及工程化國家工程實驗室、起草了《PAN基碳纖維》和《碳纖維預浸料》的國家標準等。

光威集團二次創業的光輝歷程,如今看來也有一些“不足為外人道”的艱辛。

“光威嚐到過自主研發的甜頭,所以,2002年決定投入軍工產品研發時,內部沒有反對聲音。但是沒想到,之後的過程會那麼困難。”盧釗鈞對《證券日報》記者介紹。

盧釗鈞回憶,“軍工碳纖維項目投資大,回報期長,民營企業做這個特別困難。我們經歷了至少三個比較難的階段。從2002年到2017年,15年的時間,研發投入了40多億元,其中,國家給予了一定的配套支持,其餘全部依靠自有資金和貸款。”

據盧釗鈞介紹,三個困難階段中,最初的碳纖維關鍵技術突破和此後的高性能纖維產品突破,還只是技術領域的攻堅克難,可過程中因持續的高投入引發的資金鍊的斷裂,則像噩夢一樣不忍回首,“最嚴重的一次是2008年前後,無論用什麼方法都融不到錢,而研發還在等米下鍋,幾乎堅持不下去了。”

“自2002年決定研發軍工產品起,光威集團就確定了‘軍品優先,以民養軍’的策略,光威也始終沒有放棄過碳纖維民用產品的研發和生產。”陳亮說,光威的漁具事業不僅消耗了大量的碳纖維,實現利潤持續穩增,也為公司融資提供了保障。“在最困難時,光威集團曾把所有漁具生產的廠房、設備,甚至訂單全部抵押上,融來了資金。”盧釗鈞回憶。

即便是挺過了難關,陳光威也時常自責,覺得投入軍工研發讓光威集團“脫富致貧”,以至於在2017年患重病期間,不時對兒子唸叨“對不起光威”。

我們這一代人要多栽“科技研發之樹”

2017年9月份,在“二次創業”15年後,經過業務分拆後的光威復材,終於在創業板上市。公司2017年、2018年營收分別增長49.92%和43.73%,淨利潤分別增長19.1%和59.07%。其中,民用領域的風電碳梁業務實現爆發式增長。

陳光威在光威復材上市的前幾個月,因病去世,沒有看到上市的盛況,但他的家國情懷得到了傳承,“每年帶領團隊走訪時,大家看到戰鬥機騰空而起,個個熱血沸騰,讓幹什麼都願意。”陳亮說。

接受《證券日報》記者採訪時,坐在父親曾經工作過的辦公室,想起創業往事,陳亮的眼淚突然湧出來,他擺擺手,示意暫停幾分鐘,緩和一下情緒。“大家看到的是公司上市兩年來的突飛猛進,可我們深知,是前輩在碳纖維領域辛勤拼搏‘栽樹’,才換來我們這一代的‘大樹底下好乘涼’。”陳亮認為,前人的創業精神及創業團隊的拼搏堅守,是光威復材最大的財富。

“很多人都說,光威的成功不可複製。”王文義對《證券日報》記者介紹,光威走過的每一步,都像是踩在了“點”上。當我國碳纖維研究陷入困境時,光威也正因原材料受阻而尋求突破,正是當時果斷切入了預浸料、碳纖維的自主研發生產,才形成了一定的技術積累。“這為光威進入軍品碳纖維材料領域,參與碳纖維國產化、保障材料自主供應奠定了基石。看似偶然,其實有其必然性。”王文義說。

援引公開資料可知,早在1962年,我國就開始研發碳纖維,和國外的碳纖維研發相比並沒有慢多少。但在1984年,“巴黎統籌條約”對中國實施限制,我國碳纖維研究陷入困境。2001年,國家高度重視碳纖維研發項目,併成立863課題組。

為研發碳纖維,光威復材在人才引進上不遺餘力,“包括最初的‘銀髮工程’,我們堅持四維度的人才引進、培養機制。”盧釗鈞對《證券日報》記者介紹,“除了邀請企業、科研院所退休的老專家之外,還招聘材料領域的大學生自主培養,和國內一流大學學科開展產學研合作,用好國內頂級院士引領的國內新材料領域的頂級科學平臺。”

對於未來的業務設想,陳亮稱,“碳纖維領域技術進步是無窮盡的,我們還要走很長的路。為了後人能有樹乘涼,我們這一代人也要努力研發,‘多栽樹’。”他也相信,在不遠的將來,中國自主研發的碳纖維技術會戰勝曾經強大的對手,成為行業的引領者。

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