近日,《中國紡織報》刊發專版文章,重磅聚焦光威復材十年來“破封鎖”“反壟斷”,堅持自主創新、自立自強,譜寫了國產碳纖維蕩氣回腸的篇章,為我國國防軍工供應鏈安全穩定貢獻民企擔當。
=全文如下=
從搏擊長空的殲擊機到保障后勤的運輸機,從多個型號的直升飛機到遨游九天的運載火箭,被世界各國都高度重視的戰略性材料碳纖維的“征途”,一直是“星辰大?!?。
這10年,作為我國國防軍工用碳纖維的主力供應商,威海光威復合材料股份有限公司(以下簡稱“光威復材”)在規?;?、穩定供給戰略性材料的基礎上,進一步開展關鍵技術的攻堅克難和工程化推進。
這10年,從一路“追高”、連續攻克多型號高強高模碳纖維制備技術和核心裝備難關,到參與“一條龍”項目經受近10年的漫長考驗;從堅定貫徹“生產一代、研發一代、儲備一代”的核心思路,到提出并實施“五二一”戰略、“六二一”戰略,光威復材不忘初心,牢記使命,始終拼盡全力滿足國防軍工領域重大戰略需求。即便是在企業負債累累、創始人陳光威面臨傾家蕩產風險的至暗時刻,光威復材也一刻不曾忘記肩負的重大使命。
這10年,光威復材以一家民營企業的責任、擔當、胸懷和格局,譜寫了國產碳纖維“破封鎖”“反壟斷”,堅持自主創新、自立自強的蕩氣回腸的篇章,為保障我國國防軍工供應鏈安全穩定貢獻了應有之力。光威復材也成為國防大學課堂上講述的 “軍民融合”“民參軍”的經典案例。
是技術更是堅持
用“苦盡甘來”形容光威復材這10年的發展,十分貼切。
2017年是一個“分水嶺”。2012年至2017年的5年,其發展以創始人陳光威率領的第一代光威人為主導。
“脫富致貧”“回頭無岸”。2012年之前,為了研發碳纖維,陳光威不僅花光了公司之前多年的經營積累,還把光威集團釣具產業每年產生的全部利潤都投入碳纖維研發中,最后連個人住房都抵押給銀行,償還銀行貸款約20億元。
回頭看,2012年的光威復材正經歷著“黎明前的黑暗”。作為一家資本實力有限的民營企業,巨額的投入,漫長的投資期,使公司資金鏈幾近斷裂。由于抵押了家庭住房,陳光威一度面臨傾家蕩產。
光威復材董事長盧釗鈞感慨:“從2012年開始,公司開始能相對平等地享受到相關稅收優惠政策。第一個5年是公司走出艱難的5年,公司經歷了大起大落。當時,公司資金鏈幾乎斷裂,需要尋找一條新發展思路,先要保證活下來,然后才能謀發展?!?/span>
光威復材總經理王文義也回憶:“千噸生產線每開工一天,就相當于砸爛兩輛寶馬7系轎車,收效卻非常緩慢,日復一日,這些錢就像打了水漂。到2012年時,銀行已經不肯再給公司貸款了,公司走到了一個最困難的節點,資金鏈十分緊張,一不小心就有可能倒下?!?/span>
在這種情況下,整日承受著技術攻關、資金壓力雙重“高壓”的陳光威做了一個重大決策,公司引入社會資本。2013年公司完成了重組,2014年公司完成了股份制改造。
2017年9月,光威復材在此前3年里實現了連續盈利,順利上市。這讓當時仍處于“行業性虧損期”的國產碳纖維行業精神為之一振,讓行業看見了熬過苦難、堅持前行的希望和曙光。以上市為契機,光威復材全面進入了良性發展階段,持續引領著國產碳纖維行業的高質量發展。
然而,陳光威沒能等到上市那一刻。2017年4月22日,后半生“二度創業”、一心以碳纖維報國的陳光威積勞成疾,與世長辭,直到生命的最后時刻他仍牽掛著碳纖維。
“公司吸引戰略投資者,上市進入資本市場,這都是在2012年之前的艱苦創業階段所不曾遇到的,所幸公司走出了困境。創始人沒能等到公司上市,但他為第二代光威人鋪好了道路,打下了基礎?!北R釗鈞說。
從2017年至今,光威復材進入第二個發展階段。第二代光威人很好地傳承了創始人的精神和理念。
2017年,陳亮開始擔任光威復材董事長,并提出了“四心”理念——不忘初心、感恩之心、滿懷信心、下定決心。
“創始人離世時,公司正處于上市的關鍵階段。外界那時普遍充滿疑問:第二代光威人能不能接得上?企業還能不能干下去?‘四心’理念的提出,在那個階段至關重要,起到了承上啟下的作用?!蓖跷牧x說,“隨著公司上市,市場上還出現一種疑問:在艱苦時期,核心團隊和技術骨干一心想著如何跟著創始人把事干成,但上市后,收入大大改觀的他們還能充滿干勁嗎?事實證明,大家至今都十分專注,甚至可以說是‘死心塌地’地守在光威。為什么?一是企業文化有凝聚力,二是大家對公司未來發展充滿信心。創始人雖然已經離去,但他留下來的精神依然影響著大家。我們深知,所干的事情責任重大?!?/span>
業績數據也向市場證明,第二代光威人能扛得起創始人留下的千鈞重擔。
2012年-2021年,光威復材營業收入從4.23億元增長到26.07億元,凈利潤從0.83億元增長到7.58億元。其中,上市后的2017年-2021年,5年間營業收入復合增長率達到32.7%,凈利潤復合增長率達到30.6%。
“現在,公司變得更強大,抗風險能力大大增強。毫無疑問,公司只有具備更強的盈利能力,才能在服務國防軍工的路上繼續前進?!蓖跷牧x說。
是碳纖維更是全產業鏈
上市后,陳亮通過帶隊去下游主機廠走訪,確定了光威復材接下來5年發展戰略的“主基調”。
2017年11月,陳亮率領多名高管,研發、銷售以及財務部負責人一行20多人,開始大范圍走訪全國客戶。他們走訪了北京、上海、哈爾濱、沈陽、成都等幾十個城市,歷時1個多月,拜訪了一大批下游軍工客戶,以及民用客戶和各類供應商。
“這次走訪具有重大意義?!北R釗鈞強調,“我們發現,公司此前十幾年一直埋頭苦干,固然發展得挺好,但是離客戶的實際需求還有一定距離。我們此前習慣的思路是,對標國際先進碳纖維企業的產品,以產定銷,公司生產出什么就賣給客戶什么,但客戶到底想要什么我們考慮得不夠。這次,我們聽到了客戶方方面面的真正需求,也真切感受到了公司與這些實際需求之間的距離?!?/span>
盧釗鈞進一步介紹:“其實主機廠對材料的重視程度極高,對材料供應的安全性高度重視,對我們的走訪也很重視。去之前,我們想著對接的可能會是主機廠技術或采購部的負責人,但去了后,對接我們的幾乎都是主機廠的主要高管,還召開了相關座談會。一家民營企業能受到多家大型主機廠的足夠尊重,這也更加激發了我們的責任感和使命感?!?/span>
2018年年初,光威復材制定了統領公司未來發展路線、后來為業界所熟知的“五二一”戰略。
其中,“五”是指5個生產板塊,包括碳纖維板塊、通用新材料板塊、能源新材料板塊、復合材料板塊和精密機械板塊,5個板塊要逐個發力?!岸笔侵竷蓚€技術“引擎”,包括碳纖維方向的“碳纖維制備及工程化國家工程實驗室”,以及復材方向的“國家企業技術中心”。技術是核心,要發揮關鍵作用?!耙弧笔亲罱K打造一個完整的碳纖維產業鏈。
這一戰略抓住了兩大關鍵點。一是抓住了“兩高一低”的核心碳纖維。所謂“兩高一低”,是指高強、高模、低成本。
“兩高一低”為何如此重要?盧釗鈞解釋:“在‘全力滿足國防軍工市場需求’這條路上,就要求我們的碳纖維必須朝著‘追高’的方向不斷突破,因為國家的相關裝備上始終要用最先進的材料。低成本則解決的是‘讓客戶用得起’的問題,這也是與國際競爭對手競爭的關鍵,是碳纖維在產業化過程中始終要追求的一大目標。公司已形成了‘貨架式’供貨能力,擁有全部型號碳纖維產品,也擁有濕法、干噴濕紡兩種工藝。公司深知,只有先抓住碳纖維這個核心,才可能建設碳纖維全產業鏈?!?/span>
二是確立了發展碳纖維全產業鏈的思路。
盧釗鈞解釋:“國際碳纖維行業一直有一個‘二四八’理論:如果企業只干碳纖維,只能掙到產業鏈20%的利潤;如果做下游的預浸料和復合材料,就能掙到產業鏈40%的利潤;如果進一步做制部件,甚至機體或整機,就能掙到產業鏈80%的利潤。需要注意的是,在全產業鏈上,公司要充分認識到自身的強弱項,相對弱的環節做好互補和配合,強項則要全力發揮?!?/span>
光威先進復合材料研發中心(以下簡稱“復材中心”)便是遵循這一戰略建立起來的。復材中心由中國航天設計院按照航空航天軍工體系高標準進行設計和建設,一期、二期項目已建成,并規劃了三期建設。
復材中心不負厚望,已開始交出一份份漂亮答卷。
2020年9月,我國首款高原無人直升機AR-500C首次在海拔4411米的稻城亞丁機場成功試飛。光威復材使用自主研制的碳纖維復合材料,為該機提供了全機復合材料蒙皮、整體油箱承力結構、尾梁整體結構和層壓件、封閉腔型結構件等零件的研制、生產,以及裝配的“一條龍”解決方案。今年7月,該系列機型AR-500CJ艦載無人直升機在江西鄱陽順利首飛,取得又一突破。
威海光威復合材料股份有限公司用自主碳纖維復材研制、生產的無人機機身。
2021年5月,光威復材向航空工業一飛院、壹通無人機系統有限公司交付首架份TP500無人運輸機后機身及尾翼,6月又交付了前機身,從而完整交付了該機的機身及尾翼;6月18日該機實現首飛。
這些戰略任務都是由復材中心承擔完成的。
復材中心總經理田思戧介紹:“復材中心目前已具備研發、設計、制造和檢測能力,已做了好幾款無人機平臺,這些平臺將來會根據型號的需要使用。比如,TP500已完成試飛,等試飛全部通過后,我們將會按照訂單要求放量生產?!?/span>
盧釗鈞說:“這幾年,我們越來越強烈地感知到,國家層面對航空航天用材料的自主可控性和重點產業的自主創新能力越來越高度重視。面對市場機遇,我們提前做好布局,著眼未來,立足長遠。我們會堅定地按照戰略部署,一步一個腳印地走下去。機會永遠都是留給有準備的人?!?/span>
奮戰“一條龍”熬過漫長驗證
我國正在全面建設新時代航空強國,落實“航空強國”戰略。“一代材料,一代裝備”。國產碳纖維自突破“卡脖子”技術以來的重大使命,就是要充分保障好我國航空裝備所用材料的自主可控。
這10年,光威復材的一項重大工作,就是為我國新一代航空裝備研發新一代材料,繼續展開高強高模碳纖維的技術攻關,并經歷漫長的驗證。“我們很清醒,決不能靠一款產品‘吃到老’?!蓖跷牧x介紹,光威復材在批量化、長期穩定供貨GQ3522碳纖維后,2011年就開始QZ5526碳纖維的技術攻關,2013年7月突破了QZ5526的關鍵技術,并實現了工程化生產。
2016年,在國家有關部門立項的“國產T800級碳纖維(QZ5526)材料研制”和“國產M40J級碳纖維(QM4035)材料研制”兩個“一條龍”項目全國評比中,光威復材都獲得第一,為新一代裝備提供了材料保障?!盁o論是QZ5526,還是QM4035或其他更高模量的產品,在技術攻關中,公司都需要完成包括原材料配方、紡絲工藝、裝備等全流程的突破?!蓖跷牧x說。
首先,關鍵技術是買不來的,需要大量試驗,不斷優化工藝。光威復材必須面對纖維制備技術如何攻關。
“在技術攻關和研發中,我們必須要連續開車,通過在生產線上進行無數次試驗,梳理出數千個關鍵工藝控制點。每個控制點的變化都可能產生連鎖反應,從而影響產品最終性能。我們只能不斷試驗、不斷優化,找出最能滿足產品性能要求的生產工藝組合。對碳纖維這種投入巨大、時間漫長的研發過程,我們創始人曾經感慨:最考驗一名企業家神經的,并不是他一下子投入了多少錢,而是當他連續投入巨額資金后,并沒有看見產出,卻依然還要繼續每天‘燒錢’?!蓖跷牧x感慨。
相比GQ3522,QZ5526的制備技術難度跨了一個大臺階。為了保證性能,公司需要不斷研究如何使碳結構排列得更規整、更致密,這就需要不斷強調“三化”——高強化、致密化、細旦化。從GQ3522到QZ5526,再到QM4035等,性能不斷提升的過程,是不斷去除非碳原子雜質、含碳量和纖維純度不斷提高的過程。
王文義介紹,不同碳纖維產品有不同工藝,對裝備的溫度、壓力等各種指標都有不同要求。以碳化為例,GQ3522碳纖維的碳化溫度通常不超過1500攝氏度,而QZ5526的碳化溫度達到1600攝氏度以上,高模系列產品的碳化溫度更是高達2200攝氏度以上。這背后,每個環節都對應著技術突破。
其次,關鍵裝備也買不來。國外對超過1500攝氏度的碳化爐實行禁運。突破高性能碳纖維制備技術,先要解決裝備問題。只有解決了裝備,才能不斷優化工藝技術,從而制備更高級別的產品。
不止于此,關鍵裝備與工藝的匹配過程,更是讓光威復材受盡煎熬。
以碳化爐為例,研發QZ5526時,所需的碳化爐從設計階段到真正做出來,光威精機前后用了3年多時間。關鍵還在于,碳化爐并不是一做出來就能用,而是在生產過程中一旦遇到問題,隨時都要改進和調整。
“我們光在碳化爐研制上花費的資金就過億元,而且,這還是容量相對小一些的碳化爐。這些關鍵裝備根本買不到,我們必須自己研發?!蓖跷牧x說。
值得欣慰的是,這日復一日受盡煎熬的過程,卻也逐漸積淀成公司的核心競爭力,筑起了“護城河”效應。
“我們做了這么多年碳纖維,型號不斷升級,研究的核心在哪兒?不止在于產品,更多地在于裝備和工藝對產品性能的影響。這是一個不斷摸索、不斷試驗的過程。公司要不斷探索設備要達到某一種能力,采用某一套工藝,才能實現‘生產出相適應性能產品’的目標。這些都屬于公司的核心競爭力,那就是真正解決了裝備、工藝和產品的匹配度,實現了裝備、工藝和產品的自主可控。這決不是一句空話。光威的研發技術之所以能持續領先,就在于此?!蓖跷牧x強調。
剛開始時,好不容易研發出QZ5526,下一個難點又接踵而至,尚沒有相關的評價標準。
“由誰說我們的產品能行?沒人能說,我們還需要做大量的驗證工作。長時間的驗證過程也十分痛苦。因為驗證并不是只需要一次,而是每當提出一個小問題,都要進行改進,改進完了再送去驗證。如此來回往復,不斷驗證,這也就是常說的‘迭代試驗’?!蓖跷牧x感慨。
終于,當纖維經歷了驗證期后,性能指標達到了要求。此時,才開始轉入更為艱難和漫長的階段——制備高性能碳纖維復合材料,并對復合材料進行一系列性能指標進行測試。
“我們要根據新一代裝備對產品的需求,不斷去匹配,去驗證,去試驗?!蓖跷牧x解釋,一方面,把碳纖維加工成復合材料,還需要與上漿劑、樹脂、工藝、成型裝備、總體設計5個方面進行全方位匹配。要想把這6個方面匹配出一個最優組合,就得不斷試驗,這個過程非常艱難。另一方面,相比碳纖維,復合材料的性能測試更為復雜。比如,存在差距的點,到底是受碳纖維本身影響,還是受樹脂性能影響,或者是受二者結合的界面影響?這些都要一點一滴去不斷驗證。
與此同時,制備技術和設備攻堅克難的過程,也需要巨額的“真金白銀”持續投入。當然,這種強勁的研發能力,也驅動著光威復材成為持續引領國產碳纖維行業高質量發展的“標桿”。
數據顯示,光威復材2020年的研發投入是2.7億元,2021年是2.4億元。連續多年來,光威復材每年研發投入占總營收的比例都超過了10%。
事實上,多年來,光威復材一直堅定地貫徹“生產一代、研發一代、儲備一代”思路。王文義解釋:“研發、儲備、生產是緊密接續的。技術只要研發成功,實現了突破,產品的各種性能都能滿足需求,就進入儲備階段。此時只要有訂單就能立刻進入生產階段?!?/span>
“目前,公司已穩定生產GQ3522、GQ4522、QZ5526、QM4035、QM4050等碳纖維;QZ6526、QM5535和QM3560也已實現了技術突破,處于‘研發+儲備’階段??傮w來看,航空領域應用新材料體現出典型的‘需求牽引’特點,下游需求會牽引著上游新材料企業不斷進行技術研發和儲備?!蓖跷牧x說。
“六二一”戰略開啟航天新征程
“探索浩瀚宇宙,發展航天事業,建設航天強國,這是中華民族不懈追求的航天夢?!?0年來,中國航天成為引領國家科技進步的新高地。
航天一直是碳纖維的關鍵應用領域。對于航天裝備而言,減重的意義非常重大?;鸺绻苡行p重,可搭載的有效載荷就會越多,運載能力就會越大。輕質高強則是碳纖維的突出特點。
圖片來源:上海航天。
2021年6月,由光威復材提供碳纖維、上海航天八院設計研制的直徑為3.35米的復合材料液氧貯箱低溫力學試驗順利完成。上海航天方面表示,這是國內大型復合材料液氧貯箱首次應用國產碳纖維,且通過工程應用量級的試驗驗證,后續預計將在我國新一代運載火箭上實現工程應用。
2021年10月,快舟一號乙(KZ-1B)運載火箭三子級發動機殼體成功通過水壓爆破試驗考核;11月,快舟一號乙(KZ-1B)運載火箭一級發動機碳纖維纏繞殼體成功通過水壓爆破考核,都用上了光威復材的碳纖維。
“2021年可以說是國產碳纖維的航天應用元年。我們的高模量產品之前雖然在航天裝備上有少量應用,但2021年,QM4035、QM4050兩款高模量產品被正式應用到航天領域?!蓖跷牧x說。
這種應用又怎么可能一蹴而就?在此之前,光威復材已經做了很多準備。
盧釗鈞介紹:“航天領域的應用認證一般要3-5年。幾年前,當航天領域相關專家高瞻遠矚地提出要提早重視所用材料的國產化替代時,我們就積極配合并加入,開始進行產品應用驗證?!?/span>
還值得注意的是,2021年,光威復材在戰略層面加強了在航天板塊的布局,收購了光晟航天航空科技有限公司(以下簡稱“光晟科技”)及北京藍科盈晟航空科技有限公司。光晟科技總經理王國平介紹:“近幾年,隨著航天技術進步和國產碳纖維的發展成熟,航天發動機殼體開始采用纏繞工藝應用碳纖維復材。該領域對碳纖維產品的需求正在放量?!?/span>
正是由于增加了此板塊,光威復材2021年把戰略微調為“六二一”。
可以發現,從航空到航天,從“五二一”到“六二一”,光威復材始終以滿足國家的重大戰略需求為己任。這一點,也始終是國產碳纖維肩負的重大使命。
回顧過往10年,在國產碳纖維一路高歌猛進,卻又歷盡艱辛的產業化征程中,國外對我國實行的技術、裝備、產品“三封鎖”始終如影隨形。
當前,世界正經歷著百年未有之大變局。日本2020年“斷供”我國高品級民用碳纖維事件,也再度為我們敲響“警鐘”,必須確保我國關鍵領域產業鏈供應鏈安全穩定。
在此背景下,我國碳纖維產業的高質量發展,還需要國家相關部門從戰略層面進行哪些統籌考慮?
對此,盧釗鈞呼吁:“國家層面應該對能夠滿足我國國防軍工需求、具有核心競爭力的幾家碳纖維企業,尤其是涉及軍工業務的幾家民營碳纖維企業進行有計劃的部署。比如,站在‘軍民融合’角度,可以探索與產業鏈相關的下游單位進行混合所有制改革,探討在技術、成果轉化等多個層面的合作,探討與產業鏈條相關企業形成一種有機互動機制?!?/span>
“我們深知,所干的事情責任重大;我們也深知,企業做到一定程度后就不能只考慮企業自身發展,還要站在更高的層面,敢于放開胸懷。我們更深知,國產碳纖維好不容易發展到如今這個階段,尤其需要統籌考慮如何更好地實現良性發展,再禁不起任何折騰了?!北R釗鈞感慨地說。