精彩、非凡、卓越！北京2022年冬奥会、冬残奥会再一次向世界演绎了中国的真诚、热情与力量。

 

　　冬奥会的成功举办，离不开每一个参与其中的个体、企业和组织的付出。远在上海的中国石化上海石油化工股份有限公司（简称“上海石化”），因为承担着冬奥火炬的研制与保障任务，让他们对这届冬奥会有着更特殊的情感。犹如火炬之名“飞扬”，上海石化数十年如一日研发攻关的冬奥火炬材料“碳纤维”，在冬奥会保障赛场摘得名副其实的金牌。

 

　　让“黑黄金”碳纤维变身冬奥火炬，背后是上海石化的央企担当，是心怀“国之大者”，不断创新、追求卓越的一曲长歌。

 

　　正如新材料领域的专家所言，由上海石化牵头研制的冬奥火炬，是北京冬奥盛会科技魅力的一束亮光、一个缩影，让外界看到了“新材料之王”碳纤维的“中国突破”。背后也展现了上海石化以党建为引领，十年磨一剑，尤其是过去5年立足新材料研发，以科技赋能高质量发展的奋斗姿态。

 

 

　　那是2018年的一天，上海石化迎来一个特殊的访问团，其中有一些体育界人士。当时，上海石化副总经理、碳纤维专家黄翔宇向访问团介绍公司情况时，特别提到了碳纤维。这种材料对于体育界人士而言，并不陌生，在体育训练器械上碳纤维已广泛应用，譬如，碳纤维高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、撑杆跳的撑杆、自行车等等。

 

　　其间，黄翔宇无意间说了一句“碳纤维也能做奥运火炬，而且更轻、更牢固”。也许，就是当时这么不经意的一句话为后来的故事埋下了伏笔。

 

　　两年后，当北京冬奥组委向全社会征集火炬的外观设计方案，他们第一时间想到了上海石化的碳纤维技术。这是一项只许成功不能失败的重任。当意见征询时，身为中央企业的上海石化，没有片刻犹豫：即使时间再紧，我们不仅行，而且一定要干好，能干好！

 

　　碳纤维应用到火炬外壳的研制，在奥运会历史上也是首次。“中国石化集团上下高度重视，党组领导多次作出指示：一定要造出一把富有高科技含量的冬奥火炬，展示中国石化科技创新实力，展现中国石化讲政治、顾大局、负责任的企业形象。”黄翔宇说。

 

　　上海石化第一时间成立由公司党委书记、董事长吴海君为总负责人，黄翔宇为技术负责人的攻关团队，并全程牵头组织相关合作团队开展火炬外壳用碳纤维的研发，排定任务书、时间表、责任人。

 

　　将一根根碳纤维变成火炬外壳，并非一件易事。譬如，“飞扬”火炬不仅形状飘逸，还分为内飘带和外飘带。如何能使碳纤维火炬外壳接受不规则挑战，又能经受住抗高温考验，同时还要让火炬有充足的燃料空间？

 

　　一场协同攻关战悄然打响。三维编织、耐高温碳纤维复合材料研发、燃烧系统研发，东华大学、云路复材、库贝化学以及航天科技、航天科工集团等多方协作，最终形成了从碳纤维生产、复合材料制备到产品终端应用的一站式解决方案。

 

　　例如，用碳纤维做火炬又轻又坚固，与以往的铝合金材质比，可保证火炬在冬季低温传递时有更好的手感。但碳纤维本身并不耐高温，更不耐火烧，面对这一问题，上海石化与中核集团核八所携手攻关，引入高性能树脂，与碳纤维一起做成碳纤维复合材料，最后通过工艺调整，把火炬上半段燃烧端在1000摄氏度以上的高温中进行特殊处理，有效解决了在高温制备过程中火炬外壳起泡、开裂等难题，实现了火炬在燃烧温度大于800摄氏度氢气燃烧环境下正常使用。

 

　　最终，一个可抗10级大风和暴雨、能在极寒天气中使用的轻量化、小型化碳纤维复合材料火炬呈现在世人面前。上海石化按期保质保量完成了1200支冬奥火炬、600支冬残奥会火炬的生产任务。
 

 

　　为做好冬奥会、冬残奥会火炬传递服务保障，上海石化组建了17人“火炬护卫队”，其中，有14名党员。对此，上海石化党委要求，“要把支部建在连上”。一个临时党支部迅速建立，成为服务冬奥会、冬残奥会现场的坚强战斗堡垒。每一名党员，都是流动在服务现场的“一面旗帜”，他们以高度的政治责任感、使命感和紧迫感，圆满完成了服务保障的光荣使命，展示了央企员工的担当和风采。

 

　　通过一棒棒火炬传递，上海石化用科技之光点亮了冬奥会，将中国的科技创新与奥林匹克精神完美展现出来。

 

 

　　从碳纤维到冬奥“飞扬”火炬，自然不易。然而，如果没有上海石化的碳纤维，可能就不会有冬奥“飞扬”的创意，没有对碳纤维技术的掌握，上海石化也不会有接到任务时的那份底气。

 

　　碳纤维究竟是一种什么材料？它和我们日常戴的口罩“同宗同源”，都是从石油而来。以最主流的pan（聚丙烯腈）基碳纤维为例，从亿万年前形成的原油到冬奥会火炬碳纤维的制备流程十分漫长，常人难以想象。就碳纤维材料本身而言，制作冬奥火炬有“轻、固、美”的优势，但深层次上更彰显着科技冬奥的非凡魅力。

 

　　有人说，19世纪是钢的世纪，20世纪是塑料的世纪，21世纪是碳纤维的世纪。这种含碳量在95%以上的高强度、高模量新型纤维材料，其力学性能优异，密度不到钢的四分之一，强度却是钢的7至9倍，并且具有耐腐蚀、高模量特性，被誉为“新材料之王”。

 

　　但是，碳纤维技术有着森严的技术壁垒，迄今为止也只有日本、美国等少数发达国家拥有并掌握。过去，国内自主研发“举步维艰”。为啥？因为它的研发步骤繁多，程序极其复杂，其间伴随的化学变化包括脱氢、环化、预氧化、氧化及脱氧等，任何一个环节的细微变化，都可能让整个研发陷入 “死胡同”。40多年来，不少国内企业前赴后继，一次次试验，却没有真正走出迷宫，实现产业化。

 

　　直到2007年，中国石化决策部署pan（聚丙烯腈）基碳纤维的研发和产业化攻关，并把这项任务交予上海石化，一道看似难以逾越的大门被渐渐撞开。
 

 

 

　　上海石化党委把碳纤维的研发生产，作为“在经济领域为党工作”的具体实践，迅速成立了以党政主要领导挂帅的碳纤维攻关领导小组，并由公司副总经理黄翔宇带领攻关团队进行科研攻关。之后，以上海市劳动模范、“全国五一劳动奖章”获得者顾文兰名字命名的劳模创新工作室，也加入攻关行列，一批青年党员科技人员日夜攻坚。

 

　　随后，上海石化与上海石油化工研究院、上海工程公司、复旦大学等数十家科研院所、高校、企业等一起协同攻关，将科研院所和高校强大的基础理论研究，与企业的工程化技术开发进行无缝对接。一条“产、学、研、用”相结合的创新之路，为跨越鸿沟吹响了冲锋号。

 

　　黄翔宇说，当时为了少走弯路，科研团队制定了“三不”原则，即不摸黑前行、不无谓模仿、不盲目试错，一步一个脚印，逐步取得技术积累。2008年11月，建成中试装置；2009年3月，成功研制出12k（由1.2万根碳纤维丝组成，称为小丝束）原丝。试验成功后，上海石化便采用自行开发的国内独有的nascn（硫氰酸钠）湿法工艺，以及具有自主知识产权的成套技术，着手进行3000吨/年原丝、1500吨/年碳纤维项目建设。2012年9月，项目一阶段工程建成投产，形成了500吨/年12k碳纤维的工业化生产能力。

 

　　值得一提的是，独特的nascn湿法原丝工艺，使生产的碳纤维具有优异的表面结构和界面性能，可显著增强碳纤维与树脂的复合能力，提升碳纤维及其复合材料性能。

 

　　打造高端制造增长极

 

　　按照国家对新材料的战略需求和上海建设全球科技创新中心的要求，上海石化全力以赴做强碳纤维及其复合材料业务，除成功应用于冬奥火炬碳纤维外壳外，高速地铁列车碳纤维车头罩、氢气瓶碳纤维缠绕等高科技领域也闪耀着上海石化的身影。

 

　　这些首创，凸显了上海石化在碳纤维领域的担当和创新精神。

 

　　更令人振奋的是，作为上海市重大工程项目的上海石化“2.4万吨/年原丝、1.2万吨/年48k大丝束碳纤维”项目正在加紧建设，计划到2022年底，建成3条大丝束碳纤维生产线，年产能6000吨；至2024年全部完成，年产能1.2万吨。项目全部建成投产后，将一举改变我国大丝束碳纤维全部依赖进口、长期供不应求的局面，碳纤维产业将迎来更加广阔的应用前景。截至目前，上海石化拥有申请碳纤维相关专利274项、授权165项，碳纤维相关专利申请数排名全国第一、全球第三，是国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维技术的企业。

 

　　近年来，上海石化充分发挥碳纤维产业的“尖兵”作用，与地方政府、化工区行业伙伴共同推动石油化工产业往高端走、往精细走、往生态走，并重点建设先进材料创新研究院和复合材料创新基地“两大创新平台”，打造绿色工艺产业链、企地融合发展产业链、精细化工产业链等“三大核心产业链”，铸就高端工程塑料、氢能、绿色环保、战略新型材料等“四大价值链”，打造植根本土、联动长三角、服务全国、辐射全球的上海高端制造业增长极，提升上海化工产业国际竞争新优势。
 

 

 

　　展望未来，上海石化党委书记、董事长吴海君表示，上海石化作为能源化工领域的驻沪央企，要始终牢记习近平总书记对石油战线“旗帜”“栋梁”的定位，将在全面建设社会主义现代化国家新征程中，胸怀“国之大者”，矢志打造“国之重器”，以党建引领、赋能，实施关键核心技术攻关，进一步解决“卡脖子”问题，在碳纤维及新材料产业领域精耕细作，发挥好中国石化“上海基地”作用，助力推进上海“南北转型”，以实际行动和优异成绩迎接党的二十大胜利召开。