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中国科技创新人才
中国碳纤维产业的“弄潮儿”——记2017年度国家科技进步奖一等奖获得者、中复神鹰碳纤维有限公司董事长张国良
作者:秦全胜时间:2018-02-02 14:58 来源:《中国科技人才》杂志

人物简介:张国良,教授级高级工程师,博士,享受国务院特殊津贴。连云港鹰游纺机集团、中复神鹰碳纤维有限责任公司董事长、党委书记。国家创新人才推进计划科技创新创业人才,国家“万人计划”科技创业领军人才。第十届、十一届全国人大代表,第十届、十一届江苏省党代表,江苏省人大常委,全国工商联执委。全国首届杰出工程师、全国优秀科技工作者、全国纺织行业年度创新人物、全国纺织学术技术带头人,全国纺织思想政治文化建设功勋人物、全国五一劳动奖章获得者、全国机械工业劳动模范、全国优秀民营科技企业家、中国机械工业优秀企业家、全国关爱员工优秀民营企业家。以第一完成人身份完成的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获2017年度国家科技进步奖一等奖。


2018年1月8日上午,2017年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。中复神鹰碳纤维有限责任公司牵头完成的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获国家科技进步一等奖,东华大学是第二完成单位,江苏鹰游纺机是第三完成单位。中复神鹰董事长张国良作为获奖代表,接受党和国家领导人颁奖。

 

担当:圆了碳纤维“中国造”的梦想

张国良是一名企业家,临危受命将一家濒临破产的小纺机厂发展成为集18家企业于一身的现代化集团。他为实现自己“为祖国争光、为民族争气”的诺言而不懈努力,圆了国人40多年碳纤维“中国造”的梦想,建成了国内最大的万吨碳纤维生产企业,成功实现了碳纤维国产化和产业化,彻底打破了发达国家对国内碳纤维市场的长期垄断地位,扭转了我国碳纤维完全依赖进口的局面,为我国经济发展和国家安全做出了卓越贡献。习近平总书记和时任中共中央总书记胡锦涛都曾经握着张国良的手询问碳纤维的进展情况,并勉励他“一定要把中国的碳纤维做好。”2010年8月,时任国务院副总理的李克强同志亲赴连云港视察中复神鹰碳纤维有限公司。在张国良的陪同和介绍下,李克强同志不住地赞叹“不简单,不简单!”在视察行将结束的时候,深知碳纤维重要性的李总理深情地嘱咐张国良“一定要承担起国家责任!”

碳纤维进入张国良的视野是2005年3月,作为人大代表的张国良到北京参加全国两会。会议期间,他从几位材料专家那里了解到碳纤维在国内发展的现状。碳纤维是一种新型高科技材料,由于其强度比钢大,密度比铝小,具有良好的导电、导热和耐腐蚀性,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,尤其在航空航天和国防军工领域更是占有不可替代的地位。碳纤维是国家安全、武器装备亟需的关键战略物资,掌握这项技术的少数国家长期实行技术封锁和垄断,导致碳纤维在我国市场始终供不应求,严重影响了国家的经济建设和国防发展。

自从北京两会之后,张国良就萌生了投入到碳纤维的产业化之路,想去改变我国在这一领域受制于人的局面。张国良告诉他拜访的专家们,“我来完成碳纤维产业化。”

“碳纤维被我们搞材料的称为‘新材料之王’,又有‘黑黄金’的俗称,足见它的重要性。国内的碳纤维研究虽然也进行了30多年,但基本还局限于实验探索阶段,一直无法实现产业化。”“你不是国内第一个提出要搞碳纤维的企业家,但是之前确没有一个成功的案例。碳纤维技术难度实在太大,有些企业几个亿砸进去了,却连碳纤维原丝的影子都没见着。”“你别小看碳纤维,就这么一根细细的丝,国家投入几十个亿,用了几十年的工夫,也没搞成产业化。你一个民营企业,不要自不量力。”……在几十趟南上北下的调研中,张国良听到的全是专家们的反对声。

“作为一个企业家,要有敢于冒风险为国家分担困难的责任!哪怕倾家荡产,也要造出中国人自己的碳纤维!”当时没有人理解张国良为什么会如此坚决。

但重重困难摆在张国良面前:既没有设备参考,也没有相关资料,同时又面临国外的技术封锁,对于碳纤维行业几乎一无所知。他几乎查遍了有关碳纤维的所有信息,记下3000多个主要工艺数据,每天读书10几个小时,中科院山西煤炭化学研究所的贺福教授编著的专业书籍也成为了最初攻关路上的指南和明灯。他也几乎找遍了国内所有研究过、试验过、接触过碳纤维的人,认真调研、虚心求教。

2005年9月,张国良将自己效益颇丰的鹰游纺机集团交给职业经理人打理,带着7000多万元现金,以门外汉的身份,一心全部扑在碳纤维事业上,在连云港郊外一片长满芦苇的盐碱滩上开始了产业化攻关。9月29日,碳纤维项目正式立项,张国良对此也称之为“九二九工程”。碳纤维攻关的厂房建设和设备安装与调试几乎在以超常规的速度和时间进行着赛跑。张国良白天在现场与一线的技术人员、操作工一起探讨技术问题,晚上躺在床上梳理思路,凌晨三四点钟醒来不忍心给车间的技术人员打电话,就把自己的太太叫醒,给她讲自己的思路和想法,更主要是再理一遍思路,一早上班好与他们交流。……每天都这样重复着。

在没有国内经验可以借鉴、国外技术又遭封锁的情况下,张国良及其团队完全凭借自己的摸索搭建起年产500吨碳纤维原丝生产线,并且开始试产。这是一个高分子化学反应过程,原料是易燃、易爆的物质,反应过程中如果有稍微地操作或控制不当,严重的会出现爆炸事故。这个充满希望也充满危险的启动按钮由张国良亲自按下,没有出现想象中最坏的情况,但是试生产的过程也并不成功,问题层出不穷。张国良和技术人员、工人们一起在生产线旁连续吃住了74天,解决了数不清的大小问题,终于生产出了合格的原丝。

随着生产线规模不断扩大,技术成熟度不断提升,2007年,中复神鹰成功生产出第一批碳纤维;2010年,100吨T300级碳纤维规模生产,打破了发达国家对国内碳纤维市场的长期垄断。

 

创新:突破了干喷湿纺碳纤维的核心技术难题

张国良不仅是企业发展的决策者和掌门人,更是企业技术创新的主心骨和领头羊。他作为企业科技创新带头人,带领团队致力于碳纤维的技术进步和产品创新,攻克了一个又一个世界性技术难题,最终站在了2017年度国家科技进步奖一等奖的领奖台上。“我们成功的关键在于创新。而在不断创新的路上,我们将永不停步!”张国良坚定地说道。

随着我国在湿法碳纤维技术取得了重要的进展,国际上的碳纤维强国也没有停步放松,他们同期在全力发展干喷湿纺技术。与湿法碳纤维相比,采用干喷湿纺工艺,力学性能大幅提升、生产效率显著提高、能耗大幅较低,成为高性能碳纤维的全新技法。干喷湿纺也是当今碳纤维行业公认的难以突破的纺丝技术,仅有日本Toray和美国Hexcel两家企业掌握,其制备技术及装备一直被垄断和封锁着。

张国良敏锐地意识到,发展干喷湿纺技术是今后碳纤维的主流。他果断地吹响了向T700以上级碳纤维进军的号角。他深知,通用级T300碳纤维已难以适应航空及新兴工业对高性能碳纤维的需求,干喷湿纺工艺生产的T700以上级碳纤维是现代化国防之急需,是国防尖端设备制造中最重要的新材料,这种新材料在抗变形、耐温差、减轻重量等方面都发挥着至关重要的作用。上天入海、武器装备中都在等着高性能的碳纤维。

为了尽快突破这一瓶颈,张国良再度亲自挂帅出征。他以前在碳纤维的探索过程中,不断地学习、吸收和创新,把自己硬生生地变成了这个领域里名副其实的专家,对于碳纤维有了更深刻地理解。“中国的新材料要想打一场翻身仗,想在碳纤维产业化的道路上取得关键性突破,除了自主创新之外,没有别的路径可走!”“我们的创新是要敢于集成创新、敢于跳出书本去创新、敢于从实践中创新。”

干喷湿纺高度依赖于原液高分子量、窄分布、高均质要求,同时存在高粘度流体纺丝成型、干喷湿纺凝固聚集态控制、结构致密高倍牵伸、均质预氧化等关键技术难题,亟需突破瓶颈,构建自主的干喷湿纺碳纤维技术和装备体系。

张国良率领团队攻坚克难,勇往直前。他认为,在科学的道路上,有时候就是要打破常规,突破习惯性思维,另辟蹊径,说不定就能找到光明的前景。攻关,攻关,再攻关!自主设计、自主制造、自主安装、自主调试,张国良几乎天天跟工程师们在一起,探讨产品、探讨技术。所有的工程设计、机械设计,每一条设备的安装,每一条工艺的制订,张国良都是直接的决策者和参与者。

又经过了3年多的艰苦摸索和实验,中复神鹰立足自主创新,突破了干喷湿纺碳纤维的核心技术难题,取得了一系列重大科技成果。他们创新开发了大容量聚合与均质化原液制备技术,攻克了高强/中模碳纤维原丝干喷湿纺关键技术,自主研制了PAN纤维快速均质预氧化、碳化集成技术,首次构建了具有自主知识产权的干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化生产体系。通过工艺和装备的集成创新,实现了高性能碳纤维高效生产,产品达到国际同类产品先进水平,成为我国首个、也是世界上第三个攻克干喷湿纺工艺难题的企业,填补了国内以干喷湿纺工艺为代表的高性能碳纤维生产技术的空白,打破了国外巨头在中国市场的长期垄断。

目前,我国自主研制的T700与T800级碳纤维产品已经应用到航空航天、碳芯电缆等领域。为了满足支撑我国高端碳纤维材料的更高需求,中复神鹰正在进行T1000和T1100碳纤维技术的刻苦攻关。

 

情怀:人才是企业发展最宝贵的财富

在创业过程中,张国良向来爱才、惜才、敬才。他认为凡是胜任本职工作的就是人才,能开拓创新的则是优秀人才。他通常把最优秀的人才放在技术、营销等重要岗位。战斗在生产、销售、科研、服务一线的普通工人和管理、营销、技术人员是企业发展不可或缺的,从人格上一定要尊重他们。

创业初期,张国良对碳纤维及其生产工艺一无所知,只知道它是我国高科技产业急需的高新材料,且生产难度极大。为突破技术瓶颈,张国良求贤若渴,迫切希望得到碳纤维方面专家的指点。张国良带着他的攻关小组开始了遍访名师的路程。除了江苏本省、还去了北京、上海、山东、山西、东北……驱车几万公里,几十趟南下北上,几乎找遍了国内所有研究过、试验过、接触过碳纤维的人,认真调研、虚心求教。在这个过程中,他结识了徐樑华、王成国、缪云良、贺福等诸多碳纤维领域的专家“大腕”,也收获了刘宣东、王国信、崔丽敏等一班得力干将。

张国良打破了论资排辈的传统,不拘一格选人才。在企业里实行了干部竞争上岗制度,按照“年轻化、专业化、知识化”的标准,本着“公平、公正、公开”三项原则,选择领导干部,使一大批年轻干部走上了领导岗位,为企业以后的发展奠定了坚实的基础。他对待这些精明能干的年轻人悉心培养,严格要求。在风险可控的范围内,放手让他们在实践中摸爬滚打,快速成长。今天,在中复神鹰,已经有越来越多的青年才俊,站在了重要的岗位上发挥作用。

张国良建立了一整套激励机制,实行技术人员项目承包责任制、销售人员承包责任制、技术人员发放技术津贴制、工人实行计件工资制等,极大地调动了技术人员的积极性和创造性。企业从当初仅有的十几名科技人员发展到目前的1000多人,占职工总数的四分之一。

此外,企业还专门成立了工程技术研究院,下设纺织机械、高性能纤维机械工程技术研究中心和碳纤维复合材料、纺织印染工艺、机器人车辆5家研究所,设立了国家级博士后科研工作站,为碳纤维产业化提供了强有力的科技和人才支撑。“知人善任、待人真诚、懂得感恩,张总就是这样的人。”职工都这样评价他。在企业的工程师们眼中,张国良被称为“一线董事长”,因为他天天最喜欢的事情就是深入一线跟技术人员在一起探讨问题,很多次,他和大家一起蹲在车间的角落里就一个问题争论半天,完全没有董事长的架子。

在父亲张国良的感染下,儿子张斯纬也越来越像年轻时候的父亲,一样是武汉理工大学毕业,一样是热衷于技术创新,一样是干起工作来有一股不分昼夜向前冲的劲头。在这次荣获国家科技进步奖一等奖的项目里,张斯纬也做出了卓越的贡献。

 

责任:回报社会是企业必须做的事

创业打拼20多年来,张国良连续获得各种各样的荣誉和称号,国家创新人才推进计划科技创新创业人才,国家“万人计划”科技创业领军人才;第十届、十一届全国人大代表,第十届、十一届江苏省党代表,江苏省人大常委,全国工商联执委;全国首届杰出工程师、全国优秀科技工作者、全国纺织行业年度创新人物、全国纺织学术技术带头人;全国纺织思想政治文化建设功勋人物、全国五一劳动奖章获得者、全国机械工业劳动模范、全国优秀民营科技企业家、中国机械工业优秀企业家、全国关爱员工优秀民营企业家;以第一完成人身份完成的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”项目荣获2017年度国家科技进步奖一等奖……为他赢得无数的鲜花与掌声。

在成绩面前,张国良并没有骄傲,他时常思考如何反哺社会、回报社会,做好企业的同时,要勇于承担社会责任。

在担任全国人大代表期间,张国良认真全面地履行法律赋予的权利和义务,为国家建设献言献策尽了最大的责任,共提交各种议案、建议和意见70多件。他还抽出大量的时间参与社会调查,倾听群众呼声,解决群众提出的疑难问题。

他每年都会向连云港社会福利院捐款捐物,并经常带着职工去看望孤儿和老人。

他每年都要资助50名贫困大学生。

他每年春节都会向连云港市其他困难企业职工捐献一大笔资金。

有一年,连云港市遭受百年不遇的水灾,他为灌云县受灾群众送去了100万元救灾款,并帮助50户百姓修起被大雨冲垮的住房。

有一次,他在呼伦贝尔作商务考察时偶然发现这里的官兵常年饮用严重超标硬质水,在他从南到北的奔波中,不到2个月就出资改善了部队的净化水设备,让北疆子弟兵喝上了净化水。为此,《内蒙古日报》《解放军报》《战友报》相继刊登文章,表达了部队官兵对张国良的感激之情。2010年,张国良被评为“江苏省拥军模范”。2012年公司被评为“全国军民共建社会主义精神文明先进单位”。

在四川汶川、青海玉树、甘肃定西地震中,张国良分别向灾区捐赠了价值近千万元的毛毯,并在第一时间内派车将毛毯送到了地震灾区。

多年来,他先后用于资助贫困大学生、帮助困难职工、赈灾扶贫、捐赠社会福利事业、科技拥军、支持城市建设等物资近亿元。

中国国产碳纤维经历了12年的艰苦磨砺,张国良已从年富力强的壮年步入到花甲之年。他说,习近平总书记在党的十九大报告中提出“激发和保护企业家精神”,作为一个企业家深受鼓舞。他表示,企业家精神,最重要的是要有使命感,要始终将企业的命运与国家的命运紧密相连。这一次能够荣获国家科技进步奖一等奖,证明我国的碳纤维产业已经真正进入到了一个新的历史发展阶段,但也将会有更多的难题等待着去解决。他将继续不忘初心,牢记使命,凝心聚力踏上新征程,同时期盼着有更多的年轻人能够和他一道扛起这一份沉甸甸的国家责任。

 

链接:神奇的碳纤维

碳纤维是一种纤维状复合材料。它的强度比钢大,密度比铝小,具有极好的电学、热学和力学性能。凭借这些卓越的性能,碳纤维被航天航空、交通、医疗、纺织及国防等领域广泛采用。

碳纤维的化学组成中含碳量在90%以上。因为碳的单质在高温下不能熔化(在3800开尔文以上升华),而在各种溶剂中都不溶解,所以迄今无法用碳的单质来直接制造碳纤维。目前,碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、黏胶丝或酚醛纤维经碳化制成。

碳纤维最早是爱迪生在1879年用棉丝碳化制成的,用来作灯丝,虽然只使用了短短的20多分钟,但他是碳纤维应用的第一人。在20世纪50年代末,日本用奥纶为原料,成功开发了聚丙烯腈碳纤维。

碳纤维在航空航天和国防军工领域占有不可替代的地位。用碳纤维制成的复合材料所做的飞机不但轻巧,而且消耗动力少,推力大,噪音小;用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节约大量的燃料。

碳纤维最初主要用于高技术领域,随着成本的下降,近些年开始在民用领域广泛应用。不知不觉间,以碳纤维为核心技术的产品已悄悄地走入寻常百姓家,为人们享受高品质的生活带来便利。

碳纤维的运用可以极大地提高人们日常生活中的安全性。碳纤维可以切成短纤放在水泥里,这样修建的房子更加结实,增强了抗震能力。日本是一个多地震国家,他们的高层建筑就是利用碳纤维来加固的。碳纤维还可以加固桥面,制成桥的拉索、高压电缆等。

碳纤维可用作节能采暖材料的核心发热体。在国外有很多节能采暖设备的核心发热体已经由以前普遍采用的金属材料升级为碳纤维材料,碳纤维材料不仅热转换率高,而且寿命长,很多产品在300摄氏度下能够达到稳定工作10万小时的时间。除了在采暖上有所应用,碳纤维还可用在热水器、工业设备恒温环境保障方面。

现在碳纤维用途最广的就是体育器材,如高尔夫球杆、钓鱼竿、登山杠、滑雪板、滑雪杖、自行车、羽毛球拍、网球拍等。这些体育器材以前都是用钢铁或者玻璃纤维制成,现在都已经改用碳纤维。用碳纤维做的器材第一是轻,第二是结实,第三是外观漂亮。