舊聞回看系列:方大集團(tuán)成都炭素等靜壓石墨的全球之路
編輯:2023-11-17 17:12:01
引子
近日,成都市先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈聯(lián)盟秘書(shū)處從成都市龍泉驛區(qū)經(jīng)開(kāi)區(qū)獲悉,四川省重大發(fā)展項(xiàng)目、總投資21億元的方大集團(tuán)成都炭素有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱:成都炭素)“三萬(wàn)噸特種石墨制造與加工項(xiàng)目”已開(kāi)始綜合研發(fā)大樓室內(nèi)裝飾和部分精密檢測(cè)設(shè)備采購(gòu),這意味著成都炭素“三萬(wàn)噸特種石墨制造與加工項(xiàng)目”二期項(xiàng)目開(kāi)始建設(shè)。
特種石墨涵蓋范圍很廣,就炭制品行業(yè)的習(xí)慣分類解釋,特種石墨主要指高強(qiáng)度、高密度、高純度石墨制品(簡(jiǎn)稱“三高石墨”)?!叭呤睆牟牧辖M織結(jié)構(gòu)上可以分為粗顆粒結(jié)構(gòu)、細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)和特細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)三種,從成型方法上區(qū)分,主要有模壓成型特種石墨、擠壓成型特種石墨和等靜壓成型特種石墨三類。高品質(zhì)的特種石墨(各向同性石墨)是用等靜壓工藝生產(chǎn)的特種石墨。
“三萬(wàn)噸特種石墨制造與加工項(xiàng)目”總占地面積400余畝,綜合研發(fā)大樓室內(nèi)建筑面積約13400平方米。新建壓型、焙燒、浸漬、石墨化、機(jī)加工等生產(chǎn)車(chē)間和配套公輔設(shè)施,項(xiàng)目一期建成后,年產(chǎn)能超過(guò)1萬(wàn)噸,是我國(guó)產(chǎn)能*大的等靜壓石墨產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)基地。
近日,筆者來(lái)到位于成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的成都炭素有限責(zé)任公司,領(lǐng)略了這家中國(guó)專業(yè)大型等靜壓石墨制品科研生產(chǎn)企業(yè)不同凡響的風(fēng)采。
發(fā)展歷程
等靜壓石墨是國(guó)際上近50年發(fā)展起來(lái)的新產(chǎn)品,是制造單晶爐熱場(chǎng)、金屬連鑄石墨結(jié)晶器、電火花加工用石墨電極等不可替代的材料,更是制造火箭噴嘴、石墨反應(yīng)堆減速材料和反射材料的絕好材料,無(wú)法用其他較低品質(zhì)的石墨制品代替。
我國(guó)等靜壓石墨的研制始于1960年代初,試制工作主要在科研院所進(jìn)行,沒(méi)形成批量生產(chǎn)能力。1980年代,上海碳素廠等幾家炭素生產(chǎn)企業(yè)首批嘗試生產(chǎn)等靜壓石墨,但由于技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,加上國(guó)外企業(yè)的技術(shù)封鎖,中國(guó)等靜壓石墨的整體水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美、德、法、日等國(guó)。
為了改變這種被動(dòng)局面,成都炭素有限責(zé)任公司于1994年開(kāi)始生產(chǎn)等靜壓石墨,著力開(kāi)展等靜壓石墨研發(fā),拓展等靜壓石墨應(yīng)用領(lǐng)域。2005年,等靜壓石墨年產(chǎn)量612噸,2010年達(dá)到1489噸。我們現(xiàn)在考察的廠區(qū)是2008年5月啟動(dòng)的成都炭素新型炭材料技改擴(kuò)能項(xiàng)目,年產(chǎn)3000噸各類新型炭材料(等靜壓石墨)產(chǎn)品。2014年,成都炭素通過(guò)設(shè)備引進(jìn)和技術(shù)改造,產(chǎn)品質(zhì)量*升級(jí),產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)外同類質(zhì)量水平。
2010年底,方大集團(tuán)與成都市政府簽訂戰(zhàn)略合作投資建設(shè)協(xié)議書(shū),在成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)設(shè)立方大科技產(chǎn)業(yè)園,投資210191.17萬(wàn)元,占地面積約411畝,新建3萬(wàn)噸/年特種石墨制造與加工基地。2014年6月項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè),將建設(shè)包括壓型、焙燒、浸漬、機(jī)加(含成品提純)、新產(chǎn)品試驗(yàn)車(chē)間、研發(fā)大樓及配套等設(shè)施。2020年,新項(xiàng)目一期工程建成投產(chǎn),達(dá)到1萬(wàn)噸/年等靜壓石墨產(chǎn)能。
憑借著持續(xù)創(chuàng)新的精神和多年沉淀下來(lái)的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),通過(guò)引進(jìn)國(guó)際領(lǐng)先水平的國(guó)內(nèi)外環(huán)保、大型自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,成都炭素一躍成為全球等靜壓石墨及炭素新材料研發(fā)制造基地。
行業(yè)引領(lǐng)
等靜壓石墨是光伏單晶生長(zhǎng)爐熱場(chǎng)系統(tǒng)的主要原材料,過(guò)去高品質(zhì)、大規(guī)格等靜壓石墨主要依賴進(jìn)口。2004年-2010年,成都炭素生產(chǎn)的光伏用等靜壓石墨產(chǎn)品規(guī)格為Ф585×600mm及以下規(guī)格,只能夠滿足16吋單晶熱場(chǎng)石墨件需求。2011年-2018年生產(chǎn)Ф610~Ф930mm規(guī)格產(chǎn)品,能夠滿足18~28吋單晶熱場(chǎng)石墨件需求,同時(shí)生產(chǎn)7um超細(xì)顆粒電火花加工用石墨。2019年,生產(chǎn)Ф1450mm及以下規(guī)格產(chǎn)品,能滿足32~44吋單晶熱場(chǎng)石墨件需求。
2021年2月,中國(guó)新經(jīng)濟(jì)企業(yè)500強(qiáng)晶澳太陽(yáng)能科技股份有限公司與成都炭素簽訂協(xié)議,雙方就單晶硅熱場(chǎng)用等靜壓石墨產(chǎn)品及成型保溫氈制品結(jié)成深度的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,致力于共同推進(jìn)大規(guī)格等靜壓石墨產(chǎn)品及成型保溫氈制品在光伏行業(yè)的量產(chǎn)和應(yīng)用。這表明,成都炭素在光伏領(lǐng)域也已經(jīng)建立起了深厚的市場(chǎng)基礎(chǔ)。
在成都炭素成長(zhǎng)壯大的十五年中,盡管中國(guó)等靜壓石墨需求量逐年擴(kuò)大,但由于中國(guó)新涉足等靜壓石墨業(yè)務(wù)的企業(yè)普遍存在的產(chǎn)能和技術(shù)儲(chǔ)備不足、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和規(guī)格等方面不合理等問(wèn)題,使得國(guó)外產(chǎn)品在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期占據(jù)著中國(guó)等靜壓石墨市場(chǎng),供需缺口部分主要依靠進(jìn)口。比如,日本等靜壓石墨在產(chǎn)量、質(zhì)量、品種、規(guī)格以及應(yīng)用方面處于世界先進(jìn)水平,直徑500mm的等靜壓石墨產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)要賣(mài)到25萬(wàn)/噸。2008年,成都炭素研發(fā)出Ф585×600mm規(guī)格產(chǎn)品,直接把國(guó)外企業(yè)同規(guī)格產(chǎn)品從25萬(wàn)/噸降到15萬(wàn)/噸,打破國(guó)外產(chǎn)品壟斷中國(guó)市場(chǎng)的局面!經(jīng)過(guò)多年的規(guī)模化發(fā)展,國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨已經(jīng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)凸顯主導(dǎo)地位。
隨著技術(shù)裝備和生產(chǎn)工藝的進(jìn)步,成都炭素的產(chǎn)品規(guī)格越做越大,方形*大尺寸更是達(dá)到2100mm。成都炭素自主開(kāi)發(fā)的“電火花加工(EDM)用超細(xì)等靜壓石墨” *細(xì)粒徑達(dá)7微米,被授予2011年四川省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)?!俺商慨a(chǎn)品”以其規(guī)格多、性能高,已成為國(guó)內(nèi)中高端用戶的首選。2020年四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳公布的《四川省名優(yōu)產(chǎn)品目錄》中,成都炭素的等靜壓石墨產(chǎn)品成功入選。2021年2月,成都炭素的等靜壓石墨又獲得“四川省誠(chéng)信產(chǎn)品”榮譽(yù)證書(shū),表明成都炭素等靜壓石墨建立了以企業(yè)自律、市場(chǎng)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),以政府積極推動(dòng)、引導(dǎo)、監(jiān)督為保證,以用戶(顧客)滿意為宗旨的總體推進(jìn)機(jī)制。
責(zé)任擔(dān)當(dāng)
等靜壓石墨是特種石墨中的高端產(chǎn)品,具有耐熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)精細(xì)均勻性、耐化學(xué)腐蝕性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等各向同性的一系列優(yōu)異的性能,不僅在民用上大有作為,也與當(dāng)今高科技緊密相聯(lián),尤其在國(guó)防尖端領(lǐng)域占有重要地位。
在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》公布的16個(gè)國(guó)家重大科技專項(xiàng)中,極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝和大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站這兩項(xiàng)都都與等靜壓石墨技術(shù)密切相關(guān)。
由于原料、裝備、技術(shù)工藝等因素的制約,我國(guó)在一些重大技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵材料和零部件還大量依賴國(guó)外進(jìn)口,成為制約我國(guó)科技發(fā)展的“卡脖子”難題,導(dǎo)致不少大型企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
在半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域,等靜壓石墨各向同性度好、導(dǎo)熱性優(yōu)良、抗熱震動(dòng)好、抗折和抗壓強(qiáng)度高,并且能夠有效地減小材料受急冷急熱而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,從而能夠延長(zhǎng)設(shè)備或器具的使用壽命,所以在半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域被用來(lái)深加工為硅晶生長(zhǎng)設(shè)備用石墨部件。隨著光伏行業(yè)的高速發(fā)展,單晶硅熱場(chǎng)的尺寸由24吋發(fā)展到36吋,所用石墨熱場(chǎng)部件尺寸隨之增大,技術(shù)要求也不斷加強(qiáng),尤其需要高純度的石墨。
金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉淀技術(shù)(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,簡(jiǎn)稱MOCVD),是一項(xiàng)制備化合物半導(dǎo)體單晶薄膜的技術(shù),主要用于發(fā)光二極管的制造。MOCVD設(shè)備是光電子行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備,用MOCVD 技術(shù)進(jìn)行外延生長(zhǎng)是制造外延片的核心步驟。2018年美國(guó)制裁中國(guó)的芯片領(lǐng)域的關(guān)鍵材料就包括MOCVD用石墨基座?;诙嗄陮?duì)MOCVD石墨盤(pán)用等靜壓石墨進(jìn)行了廣泛而深入的研究,成都炭素積極與受美國(guó)制裁的中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)高層商討應(yīng)對(duì)方案,就一些關(guān)鍵零部件共同申請(qǐng)科技攻關(guān)重大項(xiàng)目,攜手應(yīng)對(duì)美國(guó)打壓,體現(xiàn)了中國(guó)民營(yíng)企業(yè)為維護(hù)國(guó)家利益的使命與擔(dān)當(dāng)。
目前,在高純度等靜壓石墨制造中,成都炭素依靠國(guó)際*的石墨專用提純?cè)O(shè)備,已經(jīng)在半導(dǎo)體和光纖市場(chǎng)開(kāi)始逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品。
在核能方面,等靜壓石墨以其高密度、高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小和熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn),具有慢化和反射中子的能力,作為結(jié)構(gòu)材料、堆芯材料使用。有別于當(dāng)前全球主流堆型壓水堆,高溫氣冷堆是國(guó)際核能領(lǐng)域公認(rèn)的第四代核能系統(tǒng)中的候選堆型之一,具有良好的固有安全性,能保證反應(yīng)堆在任何事故下不發(fā)生堆芯熔化和放射性元素大量釋放。
清華大學(xué)是我國(guó)高溫氣冷堆技術(shù)的主要研究單位。早在2013年,清華大學(xué)就在成都炭素設(shè)立高溫氣冷堆聯(lián)合研究中心成都基地,共同開(kāi)展核石墨研發(fā)與生產(chǎn),這為實(shí)現(xiàn)高溫氣冷堆核電站的產(chǎn)業(yè)化和國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。2009-2012年,成都炭素為國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站”科研課題“石墨堆內(nèi)構(gòu)件的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)和結(jié)構(gòu)完整性研究”提供等靜壓石墨材料共計(jì)150噸。2020年11月3日,由清華大學(xué)牽頭技術(shù)研發(fā)的高溫氣冷堆示范工程1號(hào)NSSS(核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng))模塊冷態(tài)功能試驗(yàn)成功,標(biāo)志著全球首座模塊式高溫氣冷堆商業(yè)示范電站雙模塊冷試項(xiàng)目的順利完成。
李虓總經(jīng)理告訴我們,第四代的高溫氣冷堆、釷基熔鹽堆、快中子增殖反應(yīng)堆等大量采用等靜壓石墨。雖然我國(guó)石島灣高溫氣冷堆核電站采用的等靜壓石墨還是日本提供,但核石墨的國(guó)產(chǎn)化不會(huì)停下腳步。第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)之一的釷基熔鹽堆領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)石墨已成為主流供應(yīng)商。李虓總經(jīng)理透露,成都炭素正在研發(fā)用在核聚變堆的核級(jí)石墨,可替代進(jìn)口產(chǎn)品,其它如軍工、航天、粉末冶金等行業(yè)均能用國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨進(jìn)行替代?!拔磥?lái)中國(guó)核級(jí)石墨將主要誕生在成都炭素等公司,將徹底解決國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題?!?/p>
產(chǎn)學(xué)研深度融合,助推企業(yè)跨越式發(fā)展
成都炭素成立之初,面臨核心技術(shù)被國(guó)外壟斷、團(tuán)隊(duì)整體設(shè)計(jì)能力不足、等靜壓石墨生產(chǎn)難度大、周期長(zhǎng)、對(duì)公司的資金要求很高等困難。為了趕超世界先進(jìn)水平,成都炭素積極與相關(guān)院校、科研院所開(kāi)展合作,攻堅(jiān)克難,用較短時(shí)間實(shí)現(xiàn)了等靜壓石墨自主創(chuàng)新從無(wú)到有,成為國(guó)內(nèi)高端特種石墨領(lǐng)域領(lǐng)先技術(shù)保持者。
2013年3月,清華大學(xué)?方大炭素新材料科技股份有限公司高溫氣冷堆聯(lián)合研究中心成都基地在成都炭素掛牌
2013年11月,為推進(jìn)釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化核級(jí)石墨在釷基熔鹽堆中的工程應(yīng)用,成都炭素、方大炭素與中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所簽署了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,將在國(guó)產(chǎn)核級(jí)石墨材料系統(tǒng)評(píng)估、工程應(yīng)用和資源共享等方面開(kāi)展多層次多形式的緊密技術(shù)合作。
2014年7月,成都炭素、方大炭素與中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所簽署合作框架協(xié)議,三方一致同意在特種炭石墨材料領(lǐng)域聯(lián)合開(kāi)展研發(fā)等方面的技術(shù)合作,加快特種炭石墨的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
2020年12月,成都炭素與四川大學(xué)化工學(xué)院簽署實(shí)踐教學(xué)基地共建協(xié)議,發(fā)揮優(yōu)秀企業(yè)在人才培養(yǎng)中的作用,建立高校、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制。
未來(lái)愿景
經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,成都炭素的產(chǎn)品從以前單一針對(duì)光伏行業(yè)產(chǎn)品,發(fā)展出十余種產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于航空航天、太陽(yáng)能光伏與半導(dǎo)體、電火花加工、連鑄、硬質(zhì)合金和電子模具燒結(jié)、玻璃、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。成都炭素產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,每種規(guī)格的產(chǎn)出均是填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
2021年初,成都炭素收到了四川省科技廳、四川省財(cái)政廳、國(guó)家稅務(wù)總局四川省稅務(wù)局聯(lián)合頒發(fā)的“高新技術(shù)企業(yè)”證書(shū),這是成都炭素繼2013年后第三次通過(guò)高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定,標(biāo)志著成都炭素已成為一家具備強(qiáng)大核心競(jìng)爭(zhēng)力和未來(lái)發(fā)展?jié)摿Φ钠髽I(yè)。截至目前,公司累計(jì)獲得授權(quán)專利34項(xiàng),在等靜壓石墨領(lǐng)域已擁有優(yōu)秀的技術(shù)創(chuàng)新能力、強(qiáng)勁的市場(chǎng)開(kāi)拓能力和科學(xué)的管理能力,在特種石墨領(lǐng)域持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展。
談到正在建設(shè)中的成都炭素3萬(wàn)噸特種石墨項(xiàng)目,李虓總經(jīng)理預(yù)計(jì)今年底將完成項(xiàng)目投資的60%以上。李虓介紹說(shuō),成都炭素3萬(wàn)噸項(xiàng)目立足于打造國(guó)際一流特種石墨生產(chǎn)、研發(fā)及服務(wù)基地,通過(guò)引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備,在環(huán)保、節(jié)能、自動(dòng)化程度上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,進(jìn)而擺脫目前國(guó)內(nèi)特種石墨高端產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀。項(xiàng)目建成后將是全球*大的特種石墨生產(chǎn)基地,其產(chǎn)品不僅應(yīng)用于半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏、模具加工、核能、冶金、石油化工等眾多領(lǐng)域,還將涉足超級(jí)電容、鋰電等新興領(lǐng)域,并廣泛應(yīng)用于汽車(chē)關(guān)鍵零部件制造,如汽車(chē)車(chē)身外體、輪轂、曲軸、柵格、發(fā)動(dòng)機(jī)、儀表盤(pán)、內(nèi)外飾件、機(jī)械模具工業(yè)、汽車(chē)剎車(chē)片等領(lǐng)域。
后記
在成都炭素參觀考察的過(guò)程中,園區(qū)朝氣蓬勃的氛圍令我們十分振奮,隨處可見(jiàn)的黨旗和員工胸前佩戴的黨徽更讓我們對(duì)這家民營(yíng)企業(yè)充滿敬意。公司黨委副書(shū)記兼銷(xiāo)售部長(zhǎng)王樹(shù)告訴我們,成都炭素始終堅(jiān)持“黨建為魂”的企業(yè)文化,現(xiàn)有共產(chǎn)黨員107名,占員工總數(shù)的21%,建有完善的黨委、紀(jì)委、團(tuán)委和工會(huì)組織,有優(yōu)越完善的福利政策,營(yíng)造出積極向上、團(tuán)結(jié)和諧的良好企業(yè)氛圍。
作為成都炭素建廠初期就入廠的老員工,王樹(shù)在困難面前總是沖在*前面,全心全意帶領(lǐng)大家攻堅(jiān)克難,體現(xiàn)了共產(chǎn)黨員的先鋒模范作用,在他的引導(dǎo)下,銷(xiāo)售部7成員工加入了中國(guó)共產(chǎn)黨。
今年是中國(guó)共產(chǎn)黨建黨100周年,在我們走進(jìn)成都炭素園區(qū)大門(mén)的時(shí)候,就深深地感受到了濃厚的紅色氛圍,一條條催人奮進(jìn)的黨建標(biāo)語(yǔ)吸引著每位走進(jìn)廠區(qū)的來(lái)訪者,溫暖滋潤(rùn)著每一位員工。黨建意識(shí)、黨建元素、黨建活動(dòng)早已成為企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的“紅色引擎”。
“學(xué)黨史話精神感黨恩勤奮斗,跟黨走謀發(fā)展”。我們衷心祝愿成都炭素,進(jìn)一步發(fā)揮黨建引領(lǐng)優(yōu)勢(shì),推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,繼續(xù)為中國(guó)科技之崛起而砥礪前行!
(來(lái)源鏈接:https://img03.mysteelcdn.com/wz/uploaded/steel/2021/07/06/140515.jpg2 2021年7月6日 我的鋼鐵網(wǎng) )
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舊聞回看系列:方大集團(tuán)成都炭素等靜壓石墨的全球之路
編輯:2023-11-17 17:12:01
引子
近日,成都市先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈聯(lián)盟秘書(shū)處從成都市龍泉驛區(qū)經(jīng)開(kāi)區(qū)獲悉,四川省重大發(fā)展項(xiàng)目、總投資21億元的方大集團(tuán)成都炭素有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱:成都炭素)“三萬(wàn)噸特種石墨制造與加工項(xiàng)目”已開(kāi)始綜合研發(fā)大樓室內(nèi)裝飾和部分精密檢測(cè)設(shè)備采購(gòu),這意味著成都炭素“三萬(wàn)噸特種石墨制造與加工項(xiàng)目”二期項(xiàng)目開(kāi)始建設(shè)。
特種石墨涵蓋范圍很廣,就炭制品行業(yè)的習(xí)慣分類解釋,特種石墨主要指高強(qiáng)度、高密度、高純度石墨制品(簡(jiǎn)稱“三高石墨”)?!叭呤睆牟牧辖M織結(jié)構(gòu)上可以分為粗顆粒結(jié)構(gòu)、細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)和特細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)三種,從成型方法上區(qū)分,主要有模壓成型特種石墨、擠壓成型特種石墨和等靜壓成型特種石墨三類。高品質(zhì)的特種石墨(各向同性石墨)是用等靜壓工藝生產(chǎn)的特種石墨。
“三萬(wàn)噸特種石墨制造與加工項(xiàng)目”總占地面積400余畝,綜合研發(fā)大樓室內(nèi)建筑面積約13400平方米。新建壓型、焙燒、浸漬、石墨化、機(jī)加工等生產(chǎn)車(chē)間和配套公輔設(shè)施,項(xiàng)目一期建成后,年產(chǎn)能超過(guò)1萬(wàn)噸,是我國(guó)產(chǎn)能*大的等靜壓石墨產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)基地。
近日,筆者來(lái)到位于成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的成都炭素有限責(zé)任公司,領(lǐng)略了這家中國(guó)專業(yè)大型等靜壓石墨制品科研生產(chǎn)企業(yè)不同凡響的風(fēng)采。
發(fā)展歷程
等靜壓石墨是國(guó)際上近50年發(fā)展起來(lái)的新產(chǎn)品,是制造單晶爐熱場(chǎng)、金屬連鑄石墨結(jié)晶器、電火花加工用石墨電極等不可替代的材料,更是制造火箭噴嘴、石墨反應(yīng)堆減速材料和反射材料的絕好材料,無(wú)法用其他較低品質(zhì)的石墨制品代替。
我國(guó)等靜壓石墨的研制始于1960年代初,試制工作主要在科研院所進(jìn)行,沒(méi)形成批量生產(chǎn)能力。1980年代,上海碳素廠等幾家炭素生產(chǎn)企業(yè)首批嘗試生產(chǎn)等靜壓石墨,但由于技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,加上國(guó)外企業(yè)的技術(shù)封鎖,中國(guó)等靜壓石墨的整體水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美、德、法、日等國(guó)。
為了改變這種被動(dòng)局面,成都炭素有限責(zé)任公司于1994年開(kāi)始生產(chǎn)等靜壓石墨,著力開(kāi)展等靜壓石墨研發(fā),拓展等靜壓石墨應(yīng)用領(lǐng)域。2005年,等靜壓石墨年產(chǎn)量612噸,2010年達(dá)到1489噸。我們現(xiàn)在考察的廠區(qū)是2008年5月啟動(dòng)的成都炭素新型炭材料技改擴(kuò)能項(xiàng)目,年產(chǎn)3000噸各類新型炭材料(等靜壓石墨)產(chǎn)品。2014年,成都炭素通過(guò)設(shè)備引進(jìn)和技術(shù)改造,產(chǎn)品質(zhì)量*升級(jí),產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)外同類質(zhì)量水平。
2010年底,方大集團(tuán)與成都市政府簽訂戰(zhàn)略合作投資建設(shè)協(xié)議書(shū),在成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)設(shè)立方大科技產(chǎn)業(yè)園,投資210191.17萬(wàn)元,占地面積約411畝,新建3萬(wàn)噸/年特種石墨制造與加工基地。2014年6月項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè),將建設(shè)包括壓型、焙燒、浸漬、機(jī)加(含成品提純)、新產(chǎn)品試驗(yàn)車(chē)間、研發(fā)大樓及配套等設(shè)施。2020年,新項(xiàng)目一期工程建成投產(chǎn),達(dá)到1萬(wàn)噸/年等靜壓石墨產(chǎn)能。
憑借著持續(xù)創(chuàng)新的精神和多年沉淀下來(lái)的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),通過(guò)引進(jìn)國(guó)際領(lǐng)先水平的國(guó)內(nèi)外環(huán)保、大型自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,成都炭素一躍成為全球等靜壓石墨及炭素新材料研發(fā)制造基地。
行業(yè)引領(lǐng)
等靜壓石墨是光伏單晶生長(zhǎng)爐熱場(chǎng)系統(tǒng)的主要原材料,過(guò)去高品質(zhì)、大規(guī)格等靜壓石墨主要依賴進(jìn)口。2004年-2010年,成都炭素生產(chǎn)的光伏用等靜壓石墨產(chǎn)品規(guī)格為Ф585×600mm及以下規(guī)格,只能夠滿足16吋單晶熱場(chǎng)石墨件需求。2011年-2018年生產(chǎn)Ф610~Ф930mm規(guī)格產(chǎn)品,能夠滿足18~28吋單晶熱場(chǎng)石墨件需求,同時(shí)生產(chǎn)7um超細(xì)顆粒電火花加工用石墨。2019年,生產(chǎn)Ф1450mm及以下規(guī)格產(chǎn)品,能滿足32~44吋單晶熱場(chǎng)石墨件需求。
2021年2月,中國(guó)新經(jīng)濟(jì)企業(yè)500強(qiáng)晶澳太陽(yáng)能科技股份有限公司與成都炭素簽訂協(xié)議,雙方就單晶硅熱場(chǎng)用等靜壓石墨產(chǎn)品及成型保溫氈制品結(jié)成深度的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,致力于共同推進(jìn)大規(guī)格等靜壓石墨產(chǎn)品及成型保溫氈制品在光伏行業(yè)的量產(chǎn)和應(yīng)用。這表明,成都炭素在光伏領(lǐng)域也已經(jīng)建立起了深厚的市場(chǎng)基礎(chǔ)。
在成都炭素成長(zhǎng)壯大的十五年中,盡管中國(guó)等靜壓石墨需求量逐年擴(kuò)大,但由于中國(guó)新涉足等靜壓石墨業(yè)務(wù)的企業(yè)普遍存在的產(chǎn)能和技術(shù)儲(chǔ)備不足、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和規(guī)格等方面不合理等問(wèn)題,使得國(guó)外產(chǎn)品在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期占據(jù)著中國(guó)等靜壓石墨市場(chǎng),供需缺口部分主要依靠進(jìn)口。比如,日本等靜壓石墨在產(chǎn)量、質(zhì)量、品種、規(guī)格以及應(yīng)用方面處于世界先進(jìn)水平,直徑500mm的等靜壓石墨產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)要賣(mài)到25萬(wàn)/噸。2008年,成都炭素研發(fā)出Ф585×600mm規(guī)格產(chǎn)品,直接把國(guó)外企業(yè)同規(guī)格產(chǎn)品從25萬(wàn)/噸降到15萬(wàn)/噸,打破國(guó)外產(chǎn)品壟斷中國(guó)市場(chǎng)的局面!經(jīng)過(guò)多年的規(guī)?;l(fā)展,國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨已經(jīng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)凸顯主導(dǎo)地位。
隨著技術(shù)裝備和生產(chǎn)工藝的進(jìn)步,成都炭素的產(chǎn)品規(guī)格越做越大,方形*大尺寸更是達(dá)到2100mm。成都炭素自主開(kāi)發(fā)的“電火花加工(EDM)用超細(xì)等靜壓石墨” *細(xì)粒徑達(dá)7微米,被授予2011年四川省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)?!俺商慨a(chǎn)品”以其規(guī)格多、性能高,已成為國(guó)內(nèi)中高端用戶的首選。2020年四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳公布的《四川省名優(yōu)產(chǎn)品目錄》中,成都炭素的等靜壓石墨產(chǎn)品成功入選。2021年2月,成都炭素的等靜壓石墨又獲得“四川省誠(chéng)信產(chǎn)品”榮譽(yù)證書(shū),表明成都炭素等靜壓石墨建立了以企業(yè)自律、市場(chǎng)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),以政府積極推動(dòng)、引導(dǎo)、監(jiān)督為保證,以用戶(顧客)滿意為宗旨的總體推進(jìn)機(jī)制。
責(zé)任擔(dān)當(dāng)
等靜壓石墨是特種石墨中的高端產(chǎn)品,具有耐熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)精細(xì)均勻性、耐化學(xué)腐蝕性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等各向同性的一系列優(yōu)異的性能,不僅在民用上大有作為,也與當(dāng)今高科技緊密相聯(lián),尤其在國(guó)防尖端領(lǐng)域占有重要地位。
在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》公布的16個(gè)國(guó)家重大科技專項(xiàng)中,極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝和大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站這兩項(xiàng)都都與等靜壓石墨技術(shù)密切相關(guān)。
由于原料、裝備、技術(shù)工藝等因素的制約,我國(guó)在一些重大技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵材料和零部件還大量依賴國(guó)外進(jìn)口,成為制約我國(guó)科技發(fā)展的“卡脖子”難題,導(dǎo)致不少大型企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
在半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域,等靜壓石墨各向同性度好、導(dǎo)熱性優(yōu)良、抗熱震動(dòng)好、抗折和抗壓強(qiáng)度高,并且能夠有效地減小材料受急冷急熱而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,從而能夠延長(zhǎng)設(shè)備或器具的使用壽命,所以在半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域被用來(lái)深加工為硅晶生長(zhǎng)設(shè)備用石墨部件。隨著光伏行業(yè)的高速發(fā)展,單晶硅熱場(chǎng)的尺寸由24吋發(fā)展到36吋,所用石墨熱場(chǎng)部件尺寸隨之增大,技術(shù)要求也不斷加強(qiáng),尤其需要高純度的石墨。
金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉淀技術(shù)(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,簡(jiǎn)稱MOCVD),是一項(xiàng)制備化合物半導(dǎo)體單晶薄膜的技術(shù),主要用于發(fā)光二極管的制造。MOCVD設(shè)備是光電子行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備,用MOCVD 技術(shù)進(jìn)行外延生長(zhǎng)是制造外延片的核心步驟。2018年美國(guó)制裁中國(guó)的芯片領(lǐng)域的關(guān)鍵材料就包括MOCVD用石墨基座。基于多年對(duì)MOCVD石墨盤(pán)用等靜壓石墨進(jìn)行了廣泛而深入的研究,成都炭素積極與受美國(guó)制裁的中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)高層商討應(yīng)對(duì)方案,就一些關(guān)鍵零部件共同申請(qǐng)科技攻關(guān)重大項(xiàng)目,攜手應(yīng)對(duì)美國(guó)打壓,體現(xiàn)了中國(guó)民營(yíng)企業(yè)為維護(hù)國(guó)家利益的使命與擔(dān)當(dāng)。
目前,在高純度等靜壓石墨制造中,成都炭素依靠國(guó)際*的石墨專用提純?cè)O(shè)備,已經(jīng)在半導(dǎo)體和光纖市場(chǎng)開(kāi)始逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品。
在核能方面,等靜壓石墨以其高密度、高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小和熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn),具有慢化和反射中子的能力,作為結(jié)構(gòu)材料、堆芯材料使用。有別于當(dāng)前全球主流堆型壓水堆,高溫氣冷堆是國(guó)際核能領(lǐng)域公認(rèn)的第四代核能系統(tǒng)中的候選堆型之一,具有良好的固有安全性,能保證反應(yīng)堆在任何事故下不發(fā)生堆芯熔化和放射性元素大量釋放。
清華大學(xué)是我國(guó)高溫氣冷堆技術(shù)的主要研究單位。早在2013年,清華大學(xué)就在成都炭素設(shè)立高溫氣冷堆聯(lián)合研究中心成都基地,共同開(kāi)展核石墨研發(fā)與生產(chǎn),這為實(shí)現(xiàn)高溫氣冷堆核電站的產(chǎn)業(yè)化和國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。2009-2012年,成都炭素為國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站”科研課題“石墨堆內(nèi)構(gòu)件的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)和結(jié)構(gòu)完整性研究”提供等靜壓石墨材料共計(jì)150噸。2020年11月3日,由清華大學(xué)牽頭技術(shù)研發(fā)的高溫氣冷堆示范工程1號(hào)NSSS(核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng))模塊冷態(tài)功能試驗(yàn)成功,標(biāo)志著全球首座模塊式高溫氣冷堆商業(yè)示范電站雙模塊冷試項(xiàng)目的順利完成。
李虓總經(jīng)理告訴我們,第四代的高溫氣冷堆、釷基熔鹽堆、快中子增殖反應(yīng)堆等大量采用等靜壓石墨。雖然我國(guó)石島灣高溫氣冷堆核電站采用的等靜壓石墨還是日本提供,但核石墨的國(guó)產(chǎn)化不會(huì)停下腳步。第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)之一的釷基熔鹽堆領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)石墨已成為主流供應(yīng)商。李虓總經(jīng)理透露,成都炭素正在研發(fā)用在核聚變堆的核級(jí)石墨,可替代進(jìn)口產(chǎn)品,其它如軍工、航天、粉末冶金等行業(yè)均能用國(guó)產(chǎn)等靜壓石墨進(jìn)行替代?!拔磥?lái)中國(guó)核級(jí)石墨將主要誕生在成都炭素等公司,將徹底解決國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。”
產(chǎn)學(xué)研深度融合,助推企業(yè)跨越式發(fā)展
成都炭素成立之初,面臨核心技術(shù)被國(guó)外壟斷、團(tuán)隊(duì)整體設(shè)計(jì)能力不足、等靜壓石墨生產(chǎn)難度大、周期長(zhǎng)、對(duì)公司的資金要求很高等困難。為了趕超世界先進(jìn)水平,成都炭素積極與相關(guān)院校、科研院所開(kāi)展合作,攻堅(jiān)克難,用較短時(shí)間實(shí)現(xiàn)了等靜壓石墨自主創(chuàng)新從無(wú)到有,成為國(guó)內(nèi)高端特種石墨領(lǐng)域領(lǐng)先技術(shù)保持者。
2013年3月,清華大學(xué)?方大炭素新材料科技股份有限公司高溫氣冷堆聯(lián)合研究中心成都基地在成都炭素掛牌
2013年11月,為推進(jìn)釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化核級(jí)石墨在釷基熔鹽堆中的工程應(yīng)用,成都炭素、方大炭素與中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所簽署了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,將在國(guó)產(chǎn)核級(jí)石墨材料系統(tǒng)評(píng)估、工程應(yīng)用和資源共享等方面開(kāi)展多層次多形式的緊密技術(shù)合作。
2014年7月,成都炭素、方大炭素與中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所簽署合作框架協(xié)議,三方一致同意在特種炭石墨材料領(lǐng)域聯(lián)合開(kāi)展研發(fā)等方面的技術(shù)合作,加快特種炭石墨的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
2020年12月,成都炭素與四川大學(xué)化工學(xué)院簽署實(shí)踐教學(xué)基地共建協(xié)議,發(fā)揮優(yōu)秀企業(yè)在人才培養(yǎng)中的作用,建立高校、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制。
未來(lái)愿景
經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,成都炭素的產(chǎn)品從以前單一針對(duì)光伏行業(yè)產(chǎn)品,發(fā)展出十余種產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于航空航天、太陽(yáng)能光伏與半導(dǎo)體、電火花加工、連鑄、硬質(zhì)合金和電子模具燒結(jié)、玻璃、醫(yī)藥、化工等行業(yè)。成都炭素產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,每種規(guī)格的產(chǎn)出均是填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
2021年初,成都炭素收到了四川省科技廳、四川省財(cái)政廳、國(guó)家稅務(wù)總局四川省稅務(wù)局聯(lián)合頒發(fā)的“高新技術(shù)企業(yè)”證書(shū),這是成都炭素繼2013年后第三次通過(guò)高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定,標(biāo)志著成都炭素已成為一家具備強(qiáng)大核心競(jìng)爭(zhēng)力和未來(lái)發(fā)展?jié)摿Φ钠髽I(yè)。截至目前,公司累計(jì)獲得授權(quán)專利34項(xiàng),在等靜壓石墨領(lǐng)域已擁有優(yōu)秀的技術(shù)創(chuàng)新能力、強(qiáng)勁的市場(chǎng)開(kāi)拓能力和科學(xué)的管理能力,在特種石墨領(lǐng)域持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展。
談到正在建設(shè)中的成都炭素3萬(wàn)噸特種石墨項(xiàng)目,李虓總經(jīng)理預(yù)計(jì)今年底將完成項(xiàng)目投資的60%以上。李虓介紹說(shuō),成都炭素3萬(wàn)噸項(xiàng)目立足于打造國(guó)際一流特種石墨生產(chǎn)、研發(fā)及服務(wù)基地,通過(guò)引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備,在環(huán)保、節(jié)能、自動(dòng)化程度上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,進(jìn)而擺脫目前國(guó)內(nèi)特種石墨高端產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀。項(xiàng)目建成后將是全球*大的特種石墨生產(chǎn)基地,其產(chǎn)品不僅應(yīng)用于半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏、模具加工、核能、冶金、石油化工等眾多領(lǐng)域,還將涉足超級(jí)電容、鋰電等新興領(lǐng)域,并廣泛應(yīng)用于汽車(chē)關(guān)鍵零部件制造,如汽車(chē)車(chē)身外體、輪轂、曲軸、柵格、發(fā)動(dòng)機(jī)、儀表盤(pán)、內(nèi)外飾件、機(jī)械模具工業(yè)、汽車(chē)剎車(chē)片等領(lǐng)域。
后記
在成都炭素參觀考察的過(guò)程中,園區(qū)朝氣蓬勃的氛圍令我們十分振奮,隨處可見(jiàn)的黨旗和員工胸前佩戴的黨徽更讓我們對(duì)這家民營(yíng)企業(yè)充滿敬意。公司黨委副書(shū)記兼銷(xiāo)售部長(zhǎng)王樹(shù)告訴我們,成都炭素始終堅(jiān)持“黨建為魂”的企業(yè)文化,現(xiàn)有共產(chǎn)黨員107名,占員工總數(shù)的21%,建有完善的黨委、紀(jì)委、團(tuán)委和工會(huì)組織,有優(yōu)越完善的福利政策,營(yíng)造出積極向上、團(tuán)結(jié)和諧的良好企業(yè)氛圍。
作為成都炭素建廠初期就入廠的老員工,王樹(shù)在困難面前總是沖在*前面,全心全意帶領(lǐng)大家攻堅(jiān)克難,體現(xiàn)了共產(chǎn)黨員的先鋒模范作用,在他的引導(dǎo)下,銷(xiāo)售部7成員工加入了中國(guó)共產(chǎn)黨。
今年是中國(guó)共產(chǎn)黨建黨100周年,在我們走進(jìn)成都炭素園區(qū)大門(mén)的時(shí)候,就深深地感受到了濃厚的紅色氛圍,一條條催人奮進(jìn)的黨建標(biāo)語(yǔ)吸引著每位走進(jìn)廠區(qū)的來(lái)訪者,溫暖滋潤(rùn)著每一位員工。黨建意識(shí)、黨建元素、黨建活動(dòng)早已成為企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的“紅色引擎”。
“學(xué)黨史話精神感黨恩勤奮斗,跟黨走謀發(fā)展”。我們衷心祝愿成都炭素,進(jìn)一步發(fā)揮黨建引領(lǐng)優(yōu)勢(shì),推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,繼續(xù)為中國(guó)科技之崛起而砥礪前行!
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