Eric 来源：【西安日报】
碳纤维被称为21世纪的“黑色黄金”，生产碳纤维的设备至今仍被国外列入管制出口行列。西安富瑞达研发生产出国内第一台全国产大通道高温碳化炉，打破长期以来国外对于碳纤维生产专用设备的垄断后，连续创新，又创造出具有国际水平的碳纤维生产专用设备。2023年7月，他们完成的FRD/W(1000-4000)-LT1000HT2000系列高低温碳化炉，经部级科技成果鉴定，为国际先进水平。2023年10月，获得部级科技进步二等奖。
打破国外垄断 生产出国内第一台高温碳化炉
“这一套设备是正在给陕煤集团榆林恒神制造的，另一套正在制造的设备是给山西华阳做的，明天客户要来看看进度，上午常州的老客户也来谈了一些项目，还有几家的也正在制造中。”3月14日下午，终于抽出时间接受采访的刘永华带着记者参观了万余平方米的两个生产厂房，厂房里，技术员和工人们都在忙碌着手里的活计，一派热火朝天的景象。
今年48岁的刘永华是西安富瑞达科技发展有限公司（以下简称：西安富瑞达）的董事长、总经理。“碳纤维就像丝一样，一束就是数千根。”刘永华说，“我们的大多数设备就是生产碳纤维的。”
记者了解到，碳纤维直径只有5微米，相当于一根头发丝的十到十二分之一，强度却在铝合金4倍以上。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料，是目前工程上可以大规模应用的比强度最高的材料，其具有优异的物理、化学性能，现在已经广泛应用于国防工业以及高性能民用领域，被称为21世纪的“黑色黄金”。碳纤维及其复合材料的制作过程中工艺繁多且对技术精细程度非常高，有很高的技术门槛。
碳纤维行业属于国家战略性新兴产业，在轻量化市场具有广阔的发展前景，在国防安全、航空航天等板块具有不可替代的优势。碳纤维产业受下游需求稳定增长支撑，在风电、光伏、氢能储运等领域应用不断拓展，行业整体保持较好发展。国外对应用于军工领域碳纤维生产的高低温碳化炉有严格的出口禁运限制。
刘永华从西北工业大学航空动力与热能工程毕业后，到一家研究院所研发中心工作，负责碳/碳、碳/碳化硅等耐烧蚀材料装备及工艺研发，长期从事于碳纤维材料应用领域，配合各个课题组研发碳纤维材料装备。工作中，他经常听到客户说碳纤维材料生产设备只能从国外引进，而且国外对这些装备实行禁运，成本非常高、困难非常大，这个行业发展越来越困难。
碳纤维材料设备与生产碳纤维材料都需要高温设备，他认为技术背景较为相近，由此产生了研发国产碳纤维生产专用设备的想法。
2007年，刘永华从原单位辞职，成立西安富瑞达科技发展有限公司，从事碳纤维生产专用设备研制、生产，半年后，他带领的团队成功研发、生产出国内第一台高温碳化炉，打破长期以来国外对于碳纤维生产专用设备的垄断。设备投入使用后，即为我国战机生产出急需的优质碳纤维产品。
自主研发设计生产 设备达到国际先进水平
中国科学院山西煤碳化学研究所、中简科技发展有限公司、西安康本材料有限公司、山东大学材料学院等订购的设备连续交付使用，2020年，他们接到常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司订单后，经过一年多的克难攻坚，成功制造出3米幅宽低温、高温碳化炉（年产3000吨级以上）的6台高碳炉和6台低碳炉的生产线，迈入了千吨级设备的生产领域。
今年2月，中复神鹰碳纤维股份有限公司大浦分公司石墨化炉交付，眼下，有三家的成套设备正在紧张加工中。
目前，西安富瑞达已成为国内唯一自主知识产权的碳纤维生产专用装备供应商，并成为国内试验线和超高温石墨化炉供应数量最多的公司。虽然只有近百名员工，但是具备提供用于碳纤维（PAN基、沥青基、黏胶基、碳化硅、聚酰亚胺）试验线、中试线和大规模量产线的氧化、碳化的整线配套设备；聚合、纺丝的中试线；碳/碳材料的试验线、工业化生产线装备的能力，并拥有完全的自主知识产权和专利技术。在动密封结构、盘型电极、笼型加热器、气封及其排废机构、节能减排和低成本制造等设计上都有自己独特的技术，并拥有相关专利和软著。客户已经遍及陕西、山东、浙江、河南、吉林、山西、江苏等地。
完备的研发、设计、生产制造、售后维修和技术服务能力，让富瑞达成为西安高新科技行业的佼佼者。
采访中，记者看到，自西安富瑞达成立以来，不少客户给他们发来了设备使用情况证明，高度肯定了他们的设备性能和水平。
去年下半年，在中国纺织工业联合会组织的科学技术成果鉴定会上，陈兴强、李新奇等专家提出：“作为碳纤维氧化、碳化生产线上的关键装备——高低温碳化炉的作用至关重要……从某种意义上说，高温碳化炉的工艺技术和设备性能决定了纤维最终的主要力学性能。”国外对应用于军工领域碳纤维生产的高低温碳化炉有严格的出口禁运限制，在民用领域中制造出大丝束（48K及以上）低成本、高性能碳纤维是对碳纤维的广泛应用的有效助推，也是目前碳纤维的需求方向，所以高低温碳化炉的自主研发设计和生产是迫切需要解决的问题。
专家认为，西安富瑞达已成为国内成熟的高低温碳化炉供应商，公司完成各类碳纤维碳化装备供应项目近50项，同时还承担着国家发改委重大技术装备攻关项目中高性能碳纤维国产化高温碳化炉性能提升的研发任务。目前提供的高低温碳化炉已经基本满足国内碳纤维的生产需求，达到国际先进水平。
不断跨越 研制更好设备推动高新产品进步
记者了解到，像西安富瑞达这样的碳纤维装备生产企业，所需资源、青工等也较少，增加了劳动生产率，有效提高了生产效益和增加了产值。碳纤维加工需要的材料、工具、设备等是一个完整的产业链，装备的生产和应用将带动相关产业的发展，促进整个产业链的进步，从而实现更大的经济效益。碳纤维装备替代传统材质，具有更优异的性能，能够满足高端用户对产品性能的需求，进而拓展市场和企业实现更大的收益。碳纤维装备的制造过程技术含量高，工艺要求精细复杂，生产难度大，因此在生产过程中会创造高附加值的工作岗位，较传统制造产业而言产业附加值更高。碳纤维装备比传统材料更加轻便、强度更高，所以装备自重更轻，从而减少能耗和制造成本。这将有助于促进装备制造业的升级，提升装备自主创新能力。
碳纤维装备在国际市场上拥有竞争力，可以直接替代和超过其他龙头企业的高端产品进入产业链，提高了中国的装备制造业的国际竞争力，缩小了与国际制造业的差距。碳纤维装备的制造需要很多先进的加工设备和技术，应用碳纤维装备的行业需要更加高精尖的生产设备和工具，这将带动相关产业的发展，增加工业链价值和行业规模。同时，碳纤维装备的制造过程中产生的废气、废水和固体废物等较之传统材料的废物更少，能够有效地减少污染和资源损耗，有利于推动节能减排和可持续发展。
陈兴强、李新奇等专家认为，碳纤维装备材料不需要采用稀有金属，不会破坏环境，有效保护了资源和环境。碳纤维制品轻便、强度高，例如碳纤维自行车、鱼竿、高尔夫球杆等运动器材，有较强的功能性和，提升生活品质，可以促进人们积极参与到健身、休闲活动中去。碳纤维装备具有轻量化和高强度等特点，可以降低机械设备的重量，使得设备更加安全和稳定。同时，碳纤维材料具有优异的耐腐蚀、耐疲劳性能，能够延长机械设备的使用寿命。这些优点可以降低设备故障率和维修成本，同时降低了排放污染物的可能性，提高了设备的环保水平。碳纤维装备研发和生产的需求，将会促进相关行业产能的提升，推动传统制造业向高端技术、高附加值、高质量和低能耗转型。同时，碳纤维装备的推广和使用，也会促进城市化进程，提高城市的智能化、绿色化水平，推动城市社会经济的发展和城市品质的提升。采用碳纤维材料制造机械设备、汽车、航空等产品，可以减少产品重量，减少污染物排放。碳纤维装备的应用进一步促进全球的环保事业。
在厂房的一角，摆放着偌大的一组样机，刘永华介绍，这是他们2020年9月起担任国家发改委《重大技术装备国产化攻关项目》高温碳化炉装备专项课题研制出来的样机，类似这样的装备，已经有三套投入到外地企业的生产中去了。
因为碳纤维的高精尖和广泛的用途，碳纤维生产专用装备国外限制出口，我国也是禁止出口，而且大部分设备是定制的，忙不过来的西安富瑞达，有时候只为客户生产核心装备，只有在重大项目上，才成套生产。
刘永华说，现在公司年产值过亿元，利税近千万元。他的目标是带领大家，做好碳纤维生产专用装备的同时，在丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、碳化硅基碳纤维、聚酰亚胺纤维的炭化线装备及技术服务有新的跨越，用高新技术和设备，推动高新产品迭代，促进社会进步。
“现在，经济效益相对较好，我们还要继续为社会服务，解决一些就业问题，也考虑好我们这些老员工的衣食住行问题，让更多的家庭能够分享公司的发展成果和社会进步带来的福利。”刘永华表示。
文/图 西安报业全媒体记者 石俊荣
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