新疆打造復合材料集群發展新優勢

 原本用來鋪路的巖石,可以拉絲成為纖維,再做成消防服,耐熱極限可達1000攝氏度,遠高于現在普通消防服面料300攝氏度的耐熱極限。

這種巖石就是玄武巖,是由火山噴發后在地表形成的一種礦石,它拉絲制作的纖維被稱為玄武巖纖維,是一種新材料,與其相關的產業被國家列為戰略性新興產業。目前,玄武巖在新疆分布也較為廣泛。

黨的二十屆三中全會指出,加強關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新,加強新領域新賽道制度供給,建立未來產業投入增長機制,完善推動新一代信息技術、人工智能、航空航天、新能源、新材料、高端裝備、生物醫藥、量子科技等戰略性產業發展政策和治理體系,引導新興產業健康有序發展。

玄武巖纖維是新材料的一個代表,目前,硅基、鋁基、銅基、鈦基、碳基等復合材料的研發生產也已在新疆逐步展開。

7月25日-28日,第五屆中國國際復合材料科技大會(CCCM—5)在烏魯木齊舉辦,這是CCCM首次在新疆舉辦。眾多來自全國各地的復合材料龍頭企業及頂尖科研院所的專家、學者參會,圍繞復合材料制造工藝、可持續發展、復合材料應用等方面,探討科技發展的未來趨勢,以及新疆打造復合材料集群發展的新優勢。

中國國際復合材料科技大會(CCCM)是國內復合材料領域規模最大、水平最高的學術交流和科技推廣會議,致力于引領傳統材料的復合化創新,為學術界與產業界深入交流搭建協同創新平臺,在促進復合材料產業鏈、創新鏈、服務鏈、資金鏈的有效對接,完善復合材料產業創新創業生態等方面取得顯著成效。

 

手握核心技術,新材料領域涌現出更多企業


新材料技術在新一代信息技術、新能源、裝備制造、航空航天、軌道交通、海洋工程和醫療健康等產業中的廣泛應用,展現了新材料產業良好的市場機遇和發展前景。

在甘泉堡經開區(工業區)新疆中部合盛硅業有限公司(以下簡稱:合盛硅業),每天有約2.5萬塊光伏組件下線。

光伏組件是光伏發電系統的核心部分之一。合盛硅業生產的590瓦光伏組件放在米東區北部沙漠光伏基地,年發電量約700度。

光伏組件是合盛硅業生產的一種產品。該公司通過不斷技術攻關,在硅基新材料方面不斷突破,生產出工業硅、多晶硅、單晶硅棒、單晶硅切片、電池片、光伏玻璃、光伏組件等。目前,該公司已打通硅光伏全產業鏈,實現一塊石英石到一塊光伏板的華麗轉變。

新疆深入實施創新驅動發展戰略,著力培育新能源新材料等戰略性新興產業集群,加快形成新質生產力,不斷增強高質量發展新動能。

今年4月,烏魯木齊米東區宏翎硅材料年產10萬噸高純晶體硅項目開工,既為米東區北部沙漠光伏基地提供上游光伏板的重要原材料,也可以消納光伏基地新能源的綠電,補齊光伏基地上下游產業鏈。

宏翎硅材料(烏魯木齊)有限公司董事長、技術負責人易正義介紹,該項目將在2025年達產,主要產品為年產9.5萬噸的太陽能用高純晶體硅,年產5000噸的半導體用的電子級多晶硅和副產物光纖四氯化硅,不僅建成高純晶體硅生產基地,也將建成烏魯木齊硅基產業技術研發中心。

據自治區工業和信息化廳官網公布,截至2023年底,新疆已培育硅基新材料、生物降解材料、農機裝備等重點行業自治區級制造業創新中心15家,2023年認定的硅基新材料創新中心為首家自治區級制造業創新中心。

在推動硅基新材料發展方面,多方也在共同發力。

新疆硅基新材料創新中心由新特能源股份有限公司牽頭建設。新特能源股份有限公司自2008年開始研制生產多晶硅,經過15年創新發展,現已成功構建硅基新材料、新能源核心裝備研制和風、光資源開發為一體的“硅基新能源綠色循環經濟產業鏈”。

新疆萊斯特包裝材料有限公司位于中國(新疆)自由貿易試驗區烏魯木齊片區高新功能區塊。公司副總經理王盛說,依托中國(新疆)自由貿易試驗區的優勢,公司將在各項優惠政策的扶持下,拓展更多的中亞客戶,將新疆的高純潔凈的產品應用到全球更多的地方。


深挖優勢資源,關鍵材料實現有效利用


新材料產業是戰略性、基礎性產業,也是高技術競爭的關鍵領域。

新疆錨定“五大戰略定位”,堅持創新驅動發展,加快推進包括新能源新材料等戰略性新興產業集群在內的“八大產業集群”建設,在硅基、鋁基、銅基、鈦基、碳基等新材料研發生產、科技攻關等方面取得成果,越來越多高性能的新材料成果面世推動產業發展。

玄武巖纖維是以玄武巖為原料,經過熔融、拉絲和涂覆浸潤劑后制備的一種無機非金屬纖維材料,是我國四大高性能纖維之一。

中國科學院新疆理化技術研究所研究員馬鵬程在介紹玄武巖纖維產業時說,玄武巖具有堅硬且耐磨、抗腐蝕、隔熱、抗壓性強等特征,其低附加值產品包括石材、鑄石等,高附加值產品包括巖棉、纖維等。玄武巖高性能纖維也是復合材料的基礎,可運用在機械、航天、電子、醫療、新能源等領域。

“新疆正在推進‘八大產業集群’建設,玄武巖纖維可以推動相關產業的發展。”馬鵬程說,新疆玄武巖儲量大,礦點分布集中,烏魯木齊達坂城區就有豐富的玄武巖資源。

目前,不僅新疆企業在挖掘玄武巖的潛力,全國各地的企業也看中了新疆的玄武巖資源,前來投資。

去年年底,江蘇炫坤玄武巖纖維科技有限公司與奇臺縣簽訂了玄武巖纖維新型復合制品生產項目合作協議,將在奇臺縣建設玄武巖產業園,打造集研發、檢測、汽車輕量化、新領域定制于一體的全產業鏈基地。

近兩年來,馬鵬程帶領科研團隊,圍繞國內玄武巖礦產資源的分布情況,建成了全國首個玄武巖礦產資源分布數據平臺。該平臺覆蓋了包括新疆在內的全國28個省級行政區、685個采樣區域、近5000條玄武巖礦石的詳細數據,可為玄武巖礦石分級利用和提升附加值提供可靠的科技支撐。

馬鵬程建議,企業可加大技術創新力度,優化產品生產工藝,擴大材料全產業鏈。同時,多方可建立政、產、研、創新聯盟,政府、企業、科研資源整合,成立玄武巖材料研究中心,形成合力推動玄武巖纖維產業的發展。

與玄武巖纖維一樣屬于新材料的,還有碳纖維,它已經在烏魯木齊的企業得到有效利用。

在甘泉堡經開區(工業區)新疆隆炬新材料有限公司碳纖維1號生產線上,一根根白色的丙烯腈絲束凌空飛渡,經過氧化爐、碳化爐等自動化設備加工后,變身為黑色碳纖維絲束。

新疆隆炬新材料有限公司常務副總經理張永明說,這條生產線生產的是T400—25K碳纖維產品。T400代表的是纖維抗拉強度,數值越大強度越高;25K表示有2.5萬根纖維。在旁邊的2號線,8月將量產T700—24K高性能碳纖維產品。

在公司的成品車間展示著T700—24K高性能碳纖維產品,摸上去同樣都是光滑如綢緞。這細細的一束看似柔軟順滑,不僅強度高、密度低,還耐高溫、抗腐蝕,在高鐵動車、飛機部件、新能源等領域都能見到碳纖維的身影。

“碳纖維在國內和全球的需求量越來越大。公司將抓緊抓好二期項目的建設,計劃5年內建設8個碳化車間,16條高性能碳纖維生產線。”張永明說,還將加快產品技術創新和研發平臺建設,實現更高品級的T800、T1000以及高強高模碳纖維的產業化,助力新疆風能、光伏和氫能產業發展。

 

復合材料齊頭并進,持續加快綠色材料創新應用


一代材料決定一代技術,技術的發展首先是材料的發展。新一代材料發展以后,才能帶動新一代技術、新一代設備裝備、新一代工程的發展。

7月10日,一座集油、氣、氫、電于一體的綜合能源站在烏魯木齊經開區(頭屯河區)投用,這是全疆首個綜合能源站。

該綜合能源站的投用,意味著新疆的氫能車輛有了專屬的加氫場所,也推動新疆氫能產業的發展邁出了關鍵一步。

作為綜合能源站的投資方,烏魯木齊市隆盛達環保科技有限公司董事長魏明介紹,綜合能源站投用的同時,與其配套的制氫系統和氫能車輛也已到位。

其中,該公司引進了國富氫能PEM(質子交換膜)電解水制氫技術設備制氫。

江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司總經理王凱說,公司還計劃在烏魯木齊市和昌吉州再建3座制氫工廠,布局20座綜合能源站,并配備超過1000輛氫能重卡及市政車型。

目前,新疆首批4個氫能產業示范區已初步取得可復制可推廣的成效和經驗,展現了氫能產業在新疆的廣闊發展潛力。

中國石油集團工程材料研究院非金屬與復合材料研究所黨支部書記、所長李厚補說,新疆整個氫能源產業鏈的基礎齊全,為氫能發展和新材料未來的使用奠定了非常好的基礎,結合這一塊的優勢,該研究院在烏魯木齊布局了新材料管道等方面研究,目前取得了很好的進展。也就是說,未來氫氣的運輸可以采用新材料制作的管道輸送,保障氫能應用過程中的安全性和可靠性。

在發展儲能方面,銘感科技(紹興)有限公司董事長、浙江大學航空航天學院副教授王宗榮說,企業研發的柔性壓力傳感器面向的就是儲能場景,可以實時監測電池壓力,能夠至少提前7分鐘發現熱失控征兆,為及時采取有效措施提供了充足的時間余量。

“我們的成果已經轉化落地,新疆的資源得天獨厚,這和我們的產業及科研方向很契合,希望能在新疆尋找相關合作。”王宗榮說。

新疆有色金屬行業協會秘書長潘存翔說,近年來,新疆初步形成了以硅基新材料、金屬新材料、化工新材料等為主的新材料產業體系,希望通過中國國際復合材料科技大會,能夠擴大新疆新材料產業的影響力,讓更多人了解新疆的資源優勢、市場優勢,吸引更多的企業家到新疆來發展。

同時,新疆有色金屬行業協會也將在引進復合材料的相關技術和人才等方面,為企業搭建交流平臺等,推動復合材料產業取得更大發展。