央視財經頻道CCTV-2播出了《對話》特別策劃——中國產業坐標系列之“棟梁之材”
主持人：陳偉鴻? ?
特邀嘉賓：
中國建材集團黨委書記、董事長周育先
著名力學和復合材料專家、中國工程院院士杜善義
世界風能協會副主席、中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖
主持人：大家好！這里是《對話》中國這十年產業坐標，今天我們請到的是“中國強度”的代言人，中國建材集團黨委書記、董事長周育先。請您站上我們的坐標開啟點，為我們開啟今天的坐標。周董今天定位的產業坐標，會把我們帶到哪里？
主持人：周董能不能跟大家來解釋一下T1000究竟是什么樣的一個含義？
周育先：T1000實際上是一個強度指標，T1000在中國目前的碳纖維里強度是最高的一種牌號的碳纖維。
主持人：謝謝您的解密，今天我們就沿著“中國強度”共同來探究產業坐標。同時也要特別歡迎兩位產業坐標的見證者，他們分別是著名力學和復合材料的專家，中國工程院院士杜善義。杜院士開啟了我們中國復合材料之路。還有一位見證嘉賓是世界風能協會的副主席，中國可再生能源學會風能專業委員會的秘書長秦海巖。
? ? ? ?我們今天圍繞的關鍵詞毫無疑問是材料，我很好奇在節目一開始，您給大家展現的坐標點上的T1000，到底它的強度有多強？
周育先：你看現場有一束T1000碳纖維，一米長才0.5克，但是它的強度可以承擔500公斤左右的力量。我們手指頭粗的一束碳纖維，可以拉動兩架C919的飛機。
主持人：天吶，我只敢想象拉一架，您瞬間把兩架飛機都拉動了。這種新材料這么厲害，有個說法說碳纖維叫做黑色黃金？我就更不敢想象它的價格得有多高了。
周育先：像T1000這樣的碳纖維，曾經也出現過1000萬（元）1噸。但是現在中國建材已經研發出來了T1000級的碳纖維，目前市場上面的售價是1000萬的三分之一左右，就兩三百萬一噸。
產業坐標一：青海萬噸碳纖維生產基地
主持人：您能不能在今天的節目當中帶著大家看看這個黑色黃金，到底是經過了怎樣的一個過程生產出來的？
周育先：我們有一個萬噸的碳纖維基地是在青海，全球最大的T700、T800的生產基地。
連峰中復神鷹西寧公司副總經理：這里是位于青海西寧的我國首個萬噸碳纖維生產基地，是2021年度央企十大超級工程，這個超級工程包含3000多個關鍵工藝點的龐大生產系統，并且從起初的一片荒地到建成投產，僅僅用了700多天的時間，于2021年9月實現了一次性投產成功。
主持人：其實剛才的很多畫面讓我覺得好像是在紡織廠里面一樣，跟之前我們看到的紡織廠里面在紡紗，在織布很像，但原材料已經完全不一樣了，到底碳纖維是用什么做的呢？
周育先：碳纖維的原料來自石油化工里邊的一種原料叫丙烯腈，這個丙烯腈里邊黑的代表碳，白的代表氫，藍的是氮。這樣一個有機的要變成無機的，最后要做成的都是碳，都變成類似這樣的網狀層結構。而且純度越高，它的強度就會越高，缺陷就會越少。
主持人：碳纖維一直也被大家稱作是材料王國當中“皇冠上的明珠”，為什么碳纖維會如此的重要？
周育先：碳纖維它本身具有非常好的力學性能和其他的綜合性能，比如說碳纖維的強度，它是鋼的10倍，但是它的密度又只有鋼的1/4，就是單位重量所體現出來的強度是鋼的40倍，所以如果是在一定的應用領域里邊，比如說汽車、航空航天器，重量的降低對它的要求是非常嚴的，比如說一輛汽車如果能夠減重一公斤，它就能夠多跑很多路，那么如果是從航空航天來說，一顆衛星能夠減重10公斤，那就不得了了。
杜善義：過去我們航天的創始人錢學森先生在1961年講到了，一個零件減少一克重量都是貢獻。多1公斤可能就要多花1萬美金，過去還貴，（要）2萬美金，但是更重要的是你減1公斤我有效載荷就可以多了。相機、各種通訊的這些設備就可以比較多，所以它的意義是非常之大。
主持人：我們現在國內可以造得最強的強度是不是就是T1000？
周育先：從產業化維度，目前我們能做到T1000，剛才看到的生產線是做T700、T800。
主持人：T700、T800跟T1000之間，它們在強度上的差別可以用什么樣的感性的方式來認識嗎？
周育先：強度上面的差別，一般來說相對比較低一點的就是從T300，T300的應用領域，像現在用的面比較大的就在風力發電葉片。那么如果是T700、T800的，比如說我們的網球拍、羽毛球拍、滑雪板，這些大部分用的是T700。還有一個很重要的就是航空航天，從火箭發射的火箭筒體到上面的衛星，以及到了現在在天上面的空間站的很多的部件，都需要用T700、T800，甚至T1000這樣的材料去做。
主持人：從數字上來看T300、T700似乎差距不大，但是真正回到碳纖維的生產過程當中，要實現從T300突破到可以生產T700、T1000，這個難度大不大？
周育先：這個難度實際上也是非常大的，因為我們國家實際上是在2009年之前就已經出來了T300碳纖維。但是才發現用這種工藝它做不出來T700、T800，那T1000，就根本不用去想了。
主持人：感覺是另外一個體系的樣子。
周育先：對，所以就必須要去跟蹤全球領先的生產工藝，而這種生產工藝對我們是封鎖的，產品有時候都是禁運的。在這種情況下，中國建材從2009年開始另辟蹊徑，試驗工作一直在做，但是從2009年一直到2012年的時候，連續三年出不來東西。中復神鷹現在的董事長張國良先生，那個時候一直在從事這方面的研發工作，他跟我說過一段話，研發高潮的時候，（研發費用相當于）每天燒一輛桑塔納的車，因為一天的研發費就這么大。通過三年多的努力，終于突破了從0到1，就是從原來的T300出來了T700的碳纖維。
主持人：在這個過程當中，杜院士您是見證者，這么多的科研人員攻堅克難，什么樣的瞬間，什么樣的時刻讓您印象最深？?
杜善義：這件事情確實我經歷了很長時間，因為我們國家碳纖維，理論上來說我們（清）醒的還是比較早，1959年日本人發明了碳纖維，我們1966年和其他國家一樣，就開始來做這件事情。那么在做這件事情我們的速度并不快，因為當時國家還不是像現在這樣富裕。大概到2019年以前，基本上是以引進為主，但是到2019年、2020年左右，人家就開始禁運了。于是這件事情就成我們一個最厲害的“卡脖子”問題，我們的飛機和衛星都等著碳纖維。
主持人：如果當時我們不這么努力去攻克卡脖子的問題，您能夠想象今天我們會面臨什么樣的困境？
杜善義：不可想象的，可以講我們的航空、航天，包括現在風電、船艦等等，我們是能做，但水平可能要極低，因為材料它本身是一切裝備的一個設計基礎，它不好你裝備本身可能就比較落后，所以我講這是涉及到國家一個工業水平的問題。
主持人：我們攻克了提高強度的核心技術，再上點產能這個難度大不大？
周育先：剛才說了從我們中國建材的T300到T700，0到1之間花了3年時間。可是我們從1到100，我們差不多花了有7年，所以從1到100的這一段，花的時間更多，需要的資金也更大。從七年過程當中我們需要解決的是量產化的裝備要自主、可控、國產，如果簡單的比喻就是0到1，也有人說翻過了珠穆朗瑪峰。實際上從1到100，我覺得更多的你可以去比喻成走向了空間，真正的進行了太空的行走。所以我們有時候說中國建材花了大幾十億，十幾年的努力才能夠解決T300到T700、T800、T1000的0到1，又能夠使解決了1到100。如果我們不從1到100，就沒有像剛才看到的這樣的萬噸基地。實際上就轉化不成大面積的應用，也解決不了我們的（航）空（航）天上面的用，因為只有量產，才能性能穩定，才能性能一致。如果沒有量產，只有從實驗室里邊拿出來一點，那是不敢用在（航）空（航）天上面的。
主持人：我們剛才已經看到今天我們早已經擁有了可以生產萬噸級產量的這樣的一個生產基地。這個萬噸級剛才您強調了，這其實是我們行業發展的一個標志，如果說它是標志，它對我們的意義究竟是什么？
杜善義：這個意義有兩個，第一個意義是能滿足需求，因為中國對碳纖維的需求是越來越快。大概在2021年、2022年，我們已經差不多將近達到了世界總碳纖維需求量的50%，世界絕對是第一，能解決需求問題。第二個意義，萬噸級解決的本身，在我們從事材料行業研究的中間，樹立了信心，外國人能做的，我們中國人能做，我們可能將來做得比他好、比他快。現在已經可以預測我們碳纖維的發展速度會超過國外，而且我想大概在三兩年之內，不管從我們的質量、還是數量，應該說我認為至少和國外是個并跑，甚至可能得超過。
周育先：剛才杜院士說的很對，中國建材的萬噸級碳纖維基地，實際上是對中國建材研發成果的一個最好的驗證，更重要的是能夠推動我們整個國家的材料產業的進步。
主持人：像這樣的基地它可以在多大程度上解決我們從前依賴進口的現狀？
周育先：舉個例子，2021年我們國家整個碳纖維的消耗量是在6.3萬噸，有三分之二是進口的，有三分之一是自產的，但是我們這個基地到今年年底就能達到2.5萬噸。那也就是說我們基地的投產基本上能夠滿足我們國家三分之一的供貨量。到了2022年年底，我們國家可能有三分之二是可以用我們自己的國產碳纖維。這是一個非常跨越的進步。
主持人：這個前景應該會讓杜院士特別的欣慰。從（二十世紀）60年代開始，我們終于迎來了這一天。如果我們在量產上滿足了各行各業的需求，是不是意味著以前一些用不上碳纖維的，或者說用不起碳纖維的，沒機會用的，他們因此都可以來使用碳纖維了？
杜善義：我們產量提高了，規模上來以后能用，同時又能用得起，那就會帶動一系列的能用碳纖維的產業來用它。現在碳纖維已經是從國防、航空、航天到其他的企業，比如說能源企業、現代交通企業，海洋工程和船舶結構，包括我們基礎建設的基礎設施，甚至包括橋梁等等，所以它的應用范圍非常廣泛。這樣就提高各種裝備的水平，不僅是作為材料，作為裝備來看，我們可以進入到國際競爭行列。
舉例來講，大飛機要參加國際競爭，要看它碳纖維用多少，（波音）787在結構上用50%的碳纖維。（空客）350用53%。比如說929和它同類的飛機，一定要超過50%，你沒有這個，你在國際上競爭不過人家。
主持人：您剛才提到用戶的擴大，您身旁的秦先生對這點是特別有感觸。在風電領域，在行業內我們的葉片用到了碳纖維的比重已經提高到了什么樣的一個程度？
秦海巖：現在的比重還是非常小的，但是未來風電行業對碳纖維的用量，我覺得會遠遠超過其他各行業。舉個例子2021年，我們行業只有很少的一部分葉片使用碳纖維，我們用量是多少噸？3萬噸，基本上占了全球的30%的碳纖維的用量了，這個未來更大的葉片應用，需求量會成倍的增長。我們預測過如果到2025年，因為海上風電的發展、大型片的發展，我們需求是9萬噸，到2030年可能要增長到20萬噸，所以這時候碳纖維對我們行業來說非常重要。但是其實碳纖維的性能能滿足我們行業的需求，關鍵制約我們使用碳纖維的就是價格成本。現在基本上我們這個行業買碳纖維要140元錢每公斤，這個價格對風電來說太貴了，如果價格降到100元錢以下，降到70元錢，那對我們行業來說真是一個天翻地覆的變化。
主持人：謝謝秦先生把市場的聲音帶到了我們《對話》的現場。我很好奇周董您剛才聽到我們期待產能進一步的提升，您的心中是充滿了欣喜，說我們有更多的訂單來了，還是有一點隱隱的擔心，是我們現在的產能真的可能還跟市場的需求之間沒有辦法完美的匹配。
周育先：目前的成熟的技術上產能沒有障礙，所以我們真正要做的一個工作就是，要在產能往前走的過程當中，還需要不斷地去做技術進步，降低成本，穩定性能，能夠使得這個價格更具有進入到千家萬戶的一個水平。
主持人：秦會長您說的這100，指的是T1000的價格還是？
秦海巖：T300對我們來說就足夠用了。
周育先：因為在風力發電葉片上面，它的綜合性能的話不需要T1000。
主持人：節目進行到這里，相信材料這兩個字讓所有的觀眾已經更多了一份了解和認識，常常會聽到這樣的說法，叫材料就是強國之基。周董您一直都在跟材料打交道，能不能告訴我們您對材料的認識？
周育先：我是一直從事材料（相關工作），大學學的材料（專業），后來也一直從事材料的研發和制造，我覺得第一點，現在全世界的科技和產業革命到了現在這種程度，實際上新材料已經成為了一個國家科技創新的先導和基石，每個國家國民經濟的發展，科技創新，以及其他方面的國防建設上面的衡量指標就是新材料的水平，全世界有70%以上的新的戰略性發展都是依靠了新材料。
第二點，就是像總書記說的新材料是一個基礎的和戰略的產業。每一項新的技術，新的產品以及新的裝備和工程的創新突破，都是要基于材料的突破，全世界的國家都會把戰略性的領域都設定成新材料的突破。
那么從現在全世界看，新材料之所以持續的這些年能夠高速成長，背后是隱含的像美國、德國、日本這樣的制造強國，它在產業的政策上面，在支持新材料的發展，使得我們全世界要突破新材料的技術壁壘越來越高，這個也是它的戰略性的價值所在。所以中國要從一個制造大國，轉化成一個制造強國，離不開材料，更離不開新材料。
產業坐標二：中國在海外最大的玻纖生產基地
主持人：我相信很多觀眾對剛才您說的這些都會有共鳴，因為事實上伴隨著新材料在很多領域的應用，老百姓也開始接觸到了一些我們從前其實會略感陌生的一些材料名稱，可是今天它在我們的生活當中出現了，除了您帶到現場的碳纖維之外，這個白色的又是屬于什么樣的纖維呢？
周育先：這個白色的就是玻璃纖維，目前用在風電葉片上面最多的產品。中國建材集團的玻璃纖維是世界老大，在中國建材新材料的板塊里，規模最大的就是玻璃纖維，產能在全球有359萬噸。這個玻璃纖維它用的范圍就非常廣，最常見的就是我們手機的外殼就是用玻璃纖維增強復合材料做的，所以一般不會那么容易斷。除了手機以外，我們家里邊的冰箱洗衣機的殼板，現在幾乎絕大部分都是用了玻璃纖維的增強復合材料做的。
? ? ? ?除了在國內布局以外，中國建材的玻璃纖維還在全球做了布局，在美國有工廠，在埃及也有工廠，在埃及的這個工廠，第一條線就是8萬噸，第二條線就是12萬噸。我們現在還在做10萬噸以上的第三條線，所以我們可以看看埃及的這個生產基地。
吳平 巨石埃及總經理：這里是埃及東北部的蘇伊士經濟特區，中國玻璃纖維在海外最大的生產基地，占地面積達到36萬平方米，相當于50個足球場的大小，我們的市場主要是歐洲和美洲市場，歐洲市場上有27%的產品，都是由這個基地供給生產出來的，使埃及成為全球第四大玻璃纖維生產國。
主持人：大家看到了從企業強我們已經邁進到了行業強。中國強度正在被世界所認可。杜院士，玻璃纖維產業到底對我們國家的經濟發展和建設有多么重要的意義？
杜善義：從玻璃纖維的作用，它的科技含量，中國目前的產量這個情況來看，可以講彰顯了中國工業的實力。
主持人：謝謝杜院士，秦秘書長這個句式您想怎么表達？
秦海巖：決定了風電行業能不能創新高質量發展。
主持人：周董您如果也來答一答這道題，您的回答是什么？
周育先：我是從另外一個角度來看的，就是玻璃纖維我們在全球的地位或者叫產量，是彰顯了中國建材能夠把成果轉化成產業的一個最好的例子之一。我們現在要做的，我覺得更重要的是要把產品做強，要到把企業做強。
產業坐標三：全球單體最大風電葉片生產基地
李成良 中材葉片研發總監：中材葉片江蘇阜寧工廠是全球單體規模最大的風電葉片生產基地，國家級綠色工廠，車間正在試制的是球最大的122米長的風電葉片。這個像一艘巨大的船舶，看起來非常震撼，它的重量高達54噸，它的表面積展開后有1200平米，相當于2.5個籃球場，它的高度有6米多高，相當于2層樓的高度。
主持人：看到了剛才震撼的場景，我覺得我們4個人都很激動，但最激動的毫無疑問應該是秦秘書長。
秦海巖：非常激動，也非常自豪，風電人的自豪。我們現在122米全球最長的葉片，我們能做出來，但是想想20年前我們風電剛起步的時候，我們用葉片只有十幾米，當時還設計不了風電葉片，我們只能用直升機淘汰下來螺旋槳做葉片，中國第一臺風力發電機組用的葉片。
主持人：如果我們用的是十幾米的風（電葉）片和100米的風（電葉）片，它產生的效能會有什么樣的不同？
秦海巖：那十幾米可能只有幾十千瓦，我們剛講600千瓦就要做到20米了，我們做到1.5兆瓦就要做到50米長，我們現在5兆瓦陸上已經到7兆瓦了，5兆瓦就要做到90米長，現在要做到16兆瓦，要122米。然后我們“十四五”正在研發20兆瓦的，那時候葉片要達到130米，沒有材料的進步，風電行業是不可能進步的。
周育先：實際上它就是新能源的一個趨勢。因為它這個趨勢是從陸地的風能發電轉移到了海上風能發電，海上從近海現在已經開發到了深海，所以你想它去檢修都不是坐船，都得坐直升飛機出去做修檢。所以在這種情況下，你如果是一臺風力發電都是小小的，你就要有很多個，維修的成本，投資的成本，安裝的成本，肯定會大很多。
秦海巖：葉片它不僅是一個長度的問題，它不是平的，它是有翼型的，翼型好壞決定了我們捕獲風的效率。以前我們國家沒有自己的翼型，我們也不會氣動設計，要跟國外學每年花接近1000萬設計一支葉片，現在已經全部掌握了氣動外形的設計，氣動外形設計之后你還要有結構設計，怎么用玻璃纖維和碳纖維把葉片做成這樣的形狀，就是122米葉片，它也是主梁上用碳纖維，其他的殼體還是要用玻璃纖維，結構設計完了就是工藝設計，怎么能保證灌膠不產生缺陷，所以這有一系列的難題，尤其葉片大了之后它就柔了，柔了之后剛性就小了，對我們風電是有很大影響，怎么樣保持它的剛度，還要降低它的重量。這里面它不僅是一個簡單的放大，我把葉片模具做長一點，鋪得長一點就行了，這里面有很多核心的技術要去攻克的。
周育先：一個122米的葉片，就50多噸。三支葉片加在一起，那得100多噸。100多噸它是要加到主軸上面去的，還要再旋轉，所以真正的用碳纖維去做一些替代，重量能降低多少？20%，那就是能夠降低20噸，對于后面配套的系統集成的成本的下降，性能的穩定，貢獻是巨大的。
主持人：我們想問一問杜院士，我們在葉片的長度上不斷地在突破，這并不僅僅是中國一家在做，大家都這么不遺余力地在葉片的長度上在完成自己的突破，是為了到達什么樣的一個目的？
杜善義：主要還是要去提高生產效率，越長它肯定的它這個功能就越大，你發電發的就越多。這個本身也是代表了你高端裝備這個水平，我這么高能做出來你做不了，因為長了以后它的科技含量就高了。
主持人：我們可以這樣理解嗎？就是從一般長度的葉片到大葉片，再到可以支撐我們海上風力發電所采用的葉片，這樣的難度其實是逐級提升的，它也展現了我們在高端制造領域當中一次又一次的突破。
秦海巖：其實葉片增長只是新能源風電行業技術競爭的一個縮影，未來誰能掌握新能源的技術的制高點，誰就掌握了未來。
主持人：誰掌握了我們材料的制高點，誰可能就會掌握未來新能源發展的制高點。
周育先：從這個意義上講，就是中國建材能夠去做的是站在材料的需求端的牽引，我們去準備一些未來以及現在已經有需求的一些新的領域的開發。現在綠色能源這一塊的發展趨勢來看，氫能源也是一個未來發展的方向。
主持人：但是它有一個特別大的障礙，就是它的存儲其實是很考驗人的。
周育先：是。因為氫它本身分子量很小，很輕，怎么樣能夠解決氫的儲存、運輸，這對發展氫能來說是一個非常關鍵的問題，就像我們國家發改委和工信部還有能源局，出臺了一個“十四五”的規劃，未來的氫能源的發展就會有10萬億級（人民幣）這樣的一個規模。那么它的核心除了燃料電池以外，另一個核心就是要解決氫的儲存，氫的運輸。那么在這個過程當中，材料就起了決定性的作用，就是材料的突破會推動一個產業的進步和興起。
主持人：所以還有人用這樣的一句話來印證您剛才的這個觀點，就是誰掌握了材料的突破，誰就掌握了未來。
周育先：所以中國建材所屬的中材科技，它就是在氫能的儲氣瓶上面提前了十幾年進行了研發。那么現在已經開始一年有10萬只可以做出來的氫氣瓶的這樣的產量，能夠用在汽車上面，重卡上面，也能夠用在無人機上面。
? ? ? ?這是一個更大氫氣瓶的剖面，白色的是里邊的內膽，這個內膽實際上是一個塑料，外面黑的整個都是用碳纖維纏繞。那么外面看到有點白的，實際上是用了玻璃纖維，像這樣一個需要用高壓在里面，那么大的壓力的底下，目前這樣的結構中材科技開發這么多年，已經能夠批量化。
主持人：當我們的材料有了更進一步的突破的時候，它會對國民經濟的生產，對百姓的生活帶來什么樣的一些影響？
周育先：我們國家這十幾二十年新材料這一塊發展得非常快，如果是從生產總值上講，在2010年的時候才是0.65萬億（元），到了去年2021年，我們整個國家的新材料的總產值已經達到了7萬億。到了2025年我覺得應該會超過10萬億。那么這個10萬億的里頭，不光光是為我們國家的總值上面有一個增量，我覺得更重要的是在行業的綜合競爭力和水平的提高上面會有很大的支撐。
? ? ? ?就像我們中國建材，通過了這幾年的努力，我們已經很榮幸地成為了寬體客機中后段、后前段和后后段，三段飛機機身的供應商。所以我要是憧憬一下，通過未來幾年的努力，中國建材能夠實現大飛機機身的夢，真正能夠把我們中國建材集團制造的機身裝在這個寬體客機上面，能夠順利地成功地安全地飛上藍天。
主持人：確實非常感謝周董和兩位專家今天作客我們的《對話》，讓大家真正了解了“材料為王”這四個字的深刻內涵。在今天我們轉型升級的道路上，在我們參與世界競爭的格局當中，中國強度正在讓我們的底氣變得更足，讓我們的眼光放得更遠。