科技日报记者 都芃
走进位于青海省西宁市的中国建材集团所属中复神鹰碳纤维西宁有限公司（以下简称“中复神鹰西宁公司”）碳化生产车间，机器的运转声响个不停。自动化生产线上，乳白色的聚丙烯腈原丝经过一道道工序处理后，蜕变为乌黑发亮的碳纤维产品。
比这更亮眼的，是穿梭在生产线的年轻身影——平均年龄仅32岁的中复神鹰“中国强度”核心技术攻关青年团队（以下简称“‘中国强度’团队”）。他们以“高原铸剑”的魄力突破碳纤维技术，打造出享誉世界的“中国强度”。不久前，这支团队被授予2025年度中国青年五四奖章集体。
闯过预氧化难关
强度高、重量轻的碳纤维，被称为材料界的“黑黄金”。从飞机、风电叶片等大型装备，到自行车、钓鱼竿等日常用品，碳纤维凭借优异性能在众多领域大展身手。
“中国强度”团队负责人，中复神鹰西宁公司党总支书记、总经理连峰向记者介绍，碳纤维具有出色的力学性能和化学稳定性，密度比铝低，强度比钢高。例如，一束1米长的T1000级碳纤维，重量只有0.5克，却能承受约500公斤的拉力。
2021年9月，中复神鹰西宁万吨碳纤维基地投产。这是全球海拔最高的高性能碳纤维生产基地，可以生产包括T1000级碳纤维在内的全球强度最高的碳纤维产品。不过，在基地生产线建设初期，西宁的高海拔给“中国强度”团队带来了不小的挑战。
碳纤维生产工艺流程复杂，大致可分为原丝制备、预氧化、碳化、表面处理等环节。“这些环节环环相扣，一个环节出了问题，整批产品都会受影响。”“中国强度”团队骨干、中复神鹰西宁公司原丝分厂工艺工程师巨春蕾说，在生产线搭建初期，预氧化环节就出了意外。“西宁海拔2600多米，气压、含氧量比平原地区低很多。这导致碳纤维在预氧化过程中的氧气供应不足，材料性能难以提升。”巨春蕾说。
“我们选择西宁，就是看中了此处丰富的绿色能源。”连峰说，“要使基地在西宁顺利投产，就需迈过预氧化难关。”
为了解决这一难题，“中国强度”团队成员集思广益、共同出力。“那段时间，每个人都绞尽脑汁想办法。”巨春蕾说。
经过集体攻关，“中国强度”团队突破高海拔环境下碳纤维生产氧化关键技术，研发出与高海拔环境适配度更高的预氧化工艺流程。该技术可以显著提高碳纤维的力学性能。“这让我们信心倍增！”连峰说。
让生产线效率最优
除了预氧化，碳纤维原料还要经过高温碳化等流程。碳纤维在高温环境中容易发生氧化反应，导致材料性能下降。因此，高温碳化环节往往需借助氮气抑制氧化反应，确保碳纤维不受损害。
“氮气流量多大合适？温度应该多高？这些参数只能够通过反复尝试确定。”巨春蕾告诉记者，虽然“中国强度”团队此前已经进行过小规模生产试验，但对于规划年产量上万吨的生产线，许多工艺经验和技术参数仍需重新摸索。
“虽然一些文献会提到相关技术，但大多只说了个大概。我们需要根据当地环境和生产设备的具体情况，让生产线效率达到最优。”巨春蕾说。
要使效率最优，整条生产线必须齐心协力。“生产线有3000多个关键点，我们需要逐个调控，每个都不能出差错。”连峰介绍，为了节省厂房面积，总长1.2公里的生产线采用立体堆叠的布置模式，这进一步加大了调试难度。
连峰告诉记者，在调试关键期，“中国强度”团队成员整日整夜“泡”在生产车间，和产业工人一起解决问题。“大家在生产一线打成一片，共同调试生产线。”连峰说，团队攻克了一个又一个难题，仅用2年多，就使中复神鹰西宁万吨碳纤维基地顺利投产。
助青年人成为主力军
能吃苦、有朝气是“中国强度”团队给人留下的最深印象。
今年26岁的巨春蕾已是中复神鹰西宁公司的“老员工”了。2020年，中复神鹰西宁万吨碳纤维基地建成不久，巨春蕾大学毕业回到家乡西宁，加入中复神鹰西宁公司。她从工艺技术员干起，一步步成长为公司技术骨干。
“公司和团队给我们搭建了优质平台，还让我们参与到生产线的工艺控制和稳定生产工作中。”巨春蕾说。
巨春蕾至今仍记得，刚回到西宁的那个冬天，生产线处在建设关键期。零下20摄氏度的极寒环境中，团队面临冻土施工、管道冻堵、交叉施工等困难。不过，无论是西宁本地员工还是初到西宁的外地员工，没有一个人打退堂鼓。“当看到首轴碳纤维成功下线，大家觉得一切付出都值得。”她说。
“中国强度”团队中本地职工占比超95%，巨春蕾便是其中之一。许多像她一样的年轻人大学毕业后回西宁建设家乡。
“这些能攻关、有拼劲的青年人才，是团队最宝贵的财富。”连峰介绍，“中国强度”团队努力为年轻人搭建成长平台，提供丰富的实践机会。公司实行导师带徒制，鼓励青年人才参与重点科研项目；设立创新工作室和研发中心，为青年人才提供先进的研发设备和实验条件；设立“攻坚突破奖”等专项奖励，营造浓厚的创新氛围，激发青年人才的创新潜能。
“我们团队很注重分类评价，针对技能人才和科研人才设立不同评价体系，并匹配相应的培养支持措施。”连峰介绍。
近年来，通过“揭榜领题”等创新机制，“中国强度”团队成员自主认领技术难题，累计完成40余项攻关任务，年节约生产成本超过4000万元。
“我们团队里的青年人已经从生力军成长为主力军。”连峰介绍，目前，团队开发的SYT50S-36K等碳纤维产品已占据国内氢能市场85%的份额。团队自主研发的T1000级碳纤维材料，强度达到全球顶尖水平，使我国成为全球掌握该生产技术的三个国家之一。
连峰说，接下来，“中国强度”团队将在公司支持下，加速突破新一代碳纤维技术。同时，他们要围绕绿色化、智能化、产业化技术开展攻关，打造高效率、低能耗的产业化基地，助力我国屹立在全球碳纤维领域第一阵营。
