中國工程院院士蔣士成權威講述中國纖維工業發展歷程

出品|《新基建訪談》No.50

採訪|丁廣勝

整理|楊奧文

如今，碳纖維在製造業應用的技術不斷進步，產業鏈不斷完善，成本不斷降低，規模不斷擴大，爲碳纖維在量產車型應用奠定良好的基礎。

針對纖維材料發展現狀和汽車輕量化發展等話題，中國工程院院士，我國著名化纖工程設計與技術管理專家，首套國產化大容量聚酯裝置的主要開發者，中國聚酯工業的開拓者蔣士成院士與《新基建訪談》進行了一次深入的交流。

蔣士成院士是歷任原紡織部設計院副院長兼總工程師、原儀徵化纖工業聯合公司（現中國石化儀徵化纖有限責任公司）副總經理、總工程師。現爲中國石化儀徵化纖有限責任公司正高級工程師、顧問。

在蔣士成院士看來，我國的纖維材料發展態勢良好，但仍有短板，在“十四五”期間的科技攻關中要補全短板，繼續完善優勢品種。

此外，隨着“雙碳”目標的推進，要兼顧可持續的高質量發展。讓資源高效的集中回收利用，不斷髮展技術，完善產業鏈，鞏固領先地位。

他非常看好碳纖維複合材料，碳纖維與金屬混雜，建立特色標準，有望提升中國汽車輕量化水平，形成中國特色的汽車產業技術體系。

蔣士成院士還表示，政策法規的支持和引導十分重要，在各個方面採取措施，把存量的廢舊資源加快回收流通，才能夠做出高質量的產品。

談高性能纖維：發展良好，未來有機遇也有挑戰

蔣士成院士表示，我國纖維工業從無到有、從有到大、從大到強，是一個逐步演變的過程。特別是近幾十年來，在國家的科技規劃發展和大力支持下，纖維新材料的需求不斷增長，中國的高性能纖維有一個較顯著的轉變。

如今，高性能纖維中量大面廣的碳纖維，這是國家的戰略物資，涉及到國防、航空、航天等方面。不過，高性能複合材料的原材料裡面不單是碳纖維，它只是一個主要部分。一些高性能的高端材料由於封鎖沒辦法進口，只能靠國內研發創新，一步步走過來。從實驗室做中間試驗，然後做工業化的事業，最後慢慢向產業化的社會化應用轉變。可喜的是，碳纖維複合材料不僅用在國防上，在產業化、工程上的應用也非常廣泛，風電發電對增強纖維、基體材料、複合材料要求都很高，靠玻璃纖維這一塊的複合材料已經不能滿足需求。而現在在“雙碳”的目標下，清潔能源中風電佔有一席之地，中國在全球風電發展中的速度非常快，這樣也促進了化纖行業裡高性能的碳纖維及其複合材料產業的快速發展。

在蔣士成院士看來，我國發展的條件已經非常好了，但仍有短板。比如，高性能纖維裡的一些更高質量、更高強度和更高模量的特殊品種和國外比還是有差距的。另外是某些品種的穩定性還沒有達到國際水平，特別是國防尖端這方面，所以產品性能穩定性方面的偏差還有待於完善。隨着下一步“十四五“時期的科技攻關，我們要把這塊短板要補上去，繼續完善優勢品種。

蔣士成院士表示，他相信在大概五到十年的時間裡，高性能纖維可以很快地發展，從大到強。再一個是綠色發展，特別是“雙碳”目標的大背景下，石油和煤是不可再生資源，資源會稀缺，價錢會慢慢漲上去。所以從可持續發展的角度來講，我們需要轉型發展，高質量發展。

他進一步指出，作爲綠色生產的過程，資源的可再生、可利用和可循環，目前我國做得還是不錯的。而現在的關鍵是資源要怎麼回收，也就是物流通道的問題。如何把老百姓廢棄的材料收集起來，要考慮是採取什麼辦法能夠讓它集中回收。蔣士成院士相信今後會有一些政策，讓這些資源高效的回收集中起來。當然，產業方面也要在技術上提高效率，能夠以更低的成本做出更高質量的纖維材料。總體來講，我們在部分方面已處於世界領先位置，但仍要進一步發展創新，鞏固我們的領先優勢，才能真正做到引領世界潮流。

談汽車輕量化發展：體現中國特色，建立系列標準

蔣士成院士表示，當前，汽車發展已經到了新時代，不單是新能源汽車，實際上以後和信息電子這些方面高度融合的東西都需要智能化。當然汽車輕量化也有很多方案，僅材料來講，包括高強鋼、合金鋼、還有鋁合金、鎂合金這些輕型材料，金屬材料也是一個主攻的方向。

他非常看好碳纖維複合材料，在非金屬材料的領域裡，碳纖維的複合材料有很好的發展前景，因爲它輕質高強。從材料的性價比來看，比強度、比模量這些按單位重量來算的話，也是佔絕對優勢。當然，碳纖維的成本也相對較高，複合材料成本更高。還有一個是將來市場化的需求能不能接受，但隨着科技進步，從纖維原材料的角度來看已經是大規模、標準化，而且是低成本化。

碳纖維的產能增長的很快，但大絲束碳纖維、高模量碳纖維方面和國外可能還有一些差距，現在從纖維材料的原料來看，中國科研開發的起步和國外基本同步，特別在國家政策的大力支持下，我們生物質纖維的發展勢頭比較好。而農作物的秸稈、高粱杆、玉米杆之類的可再生生物資源，大概全國一年有7億噸，量非常大，完全足夠。當然可以是各種各樣的綜合利用，其中一部分做纖維材料的原料。但是，目前纖維材料的原料還是以澱粉爲主，下一步用生物發酵菌的辦法，使它糖化。

現在有科研單位和企業正在開發研究，從技術來講，有望實現產業化的突破。而這個技術已經列成山西省戰略重點的一個產業。關鍵是成本質量將來是否能夠滿足市場需求，從而有競爭能力，這肯定是今後一個很重要的發展方向。

今後來講，蔣士成院士也非常看好生物質纖維，將來會是一個全新的纖維材料的革命。不用不可再生的石化資源，而是用生物資源來替代。隨着今後的發展和對環境的要求，會朝着這條道路發展。有一個很可喜的生物製劑的聚酰胺，統稱尼龍。中國開發了一個擁有自己知識產權，且很有競爭力的材料。現在在新疆和山東濟寧，已經有五千噸到一萬噸的規模。在新疆的烏蘇已經建成了五萬噸的原料基地和十萬噸的物料聚合企業，已經剛剛投產。這些在生物質纖維方面很有亮點，可以體現中國特色，爲全球的纖維產業做出中國貢獻。

談材料強國：加快創新發展，補短板、強優勢

蔣士成院士表明材料有很多，金屬材料，非金屬材料，有機纖維材料等。應該說在通用纖維方面，包括差別化的、功能化的，我們已經處於世界領先地位，我們有好的基礎和全產業鏈，又是最大的消費市場，還是出口市場，所以說企業沒法競爭就都退出了。從這幾個方面來看，應該說中國已經是不能替代的了。我們已有這樣的優勢但不能止步於此，因爲市場需求在不斷變化，對產品質量的要求更細化，可能要細分領域和市場。所以還需要在現有基礎上加快創新發展，品牌的建設等等。我相信“十四五”的這個優勢可以繼續保持。特別是下一步，在機械化、自動化、智能化、網絡化等方面還有提升的空間，可能上一個更新的臺階，甚至可以做到無人工廠。

“高性能纖維只是一部分達到了世界先進水平，初步滿足國防尖端以及產業發展的各行各業的需要，但還是要承認差距，補短板，要進一步提升提高質量，降成本等。關鍵是要加快應用開發，把後渠道打通，需求旺盛了以後，才能夠形成一個可持續發展。高性能纖維方面發展的總趨勢肯定是向好的。另外一個看好就是生物質纖維，生物質纖維應該說和國際是同步的，有的技術也處於領先，有的技術也還有差距，關鍵在“十四五”時期國家的支撐下，相信生物質纖維會有更快的發展，蔣士成院士非常看好這個領域。而且綠色的生產資源可再生、可循環、可利用要加快。”

最後，蔣士成院士告訴《新基建訪談》，我們現在不缺技術，關鍵是要有政策法規的支持和引導。在各方面採取措施，把存量的廢舊資源加快回收流通，才能夠做出高質量的產品。