■ 阅读提示 8月1日，在中纤新材料科技有限公司，河北首个连续玄武岩纤维深加工项目正式投产，有望打造出一个百亿级新产业。 不久前，嫦娥六号完成月背“挖土”，携带的“石头版”五星红旗，让很多人第一次认识了玄武岩纤维这种神奇材料，也了解了“点石成金”的玄武岩所拥有的广阔产业前景。 华北是中国玄武岩相对集中的地区之一，河北张家口、承德一带的玄武岩资源尤其丰富优质。 立足资源优势，河北如何将其转化为产业优势？“织”出国旗的小石头，怎样才能延伸出更长的产业链？
8月1日，航拍中纤新材料科技有限公司所在的围场储能装备制造产业园区。河北日报记者 李佳泽摄 ■ 从石料到材料，价值提升千倍 8月1日11时18分，在中纤新材料科技有限公司拉丝车间，一束金灿灿的细丝自玄武岩连续纤维拉丝单元炉底部漏板漏下。这些细丝，就是前段时间因“石头版”国旗走红的新材料——玄武岩纤维。 半小时后，一卷连续玄武岩纤维加工完成，这标志着河北首个连续玄武岩纤维深加工项目正式投产。 玄武岩纤维布、玄武岩纤维毡、玄武岩纤维复合材料……接下来，中纤科技的多个玄武岩项目将陆续投产，有望打造出一个百亿级新产业。 中纤科技，由承德新鼎矿业有限公司投资成立。从卖石头到卖材料，这家企业为何布局玄武岩全产业链？ 绿草如茵、繁花点点、小径蜿蜒、凉亭古朴……登上围场山湾子乡舍土沟山顶，宛如来到一个山体公园。 “这是全国唯一的玄武岩国家级绿色矿山，远处裸露的黑色岩体就是玄武岩矿，脚下小路铺的是玄武岩石板，路基垫的是玄武岩砂石料。”承德新鼎矿业有限公司生产负责人邵乃杰介绍。 河北境内的玄武岩，是国内地层最古老、数量最多、种类最全的玄武岩群之一。张家口、承德一带的玄武岩资源尤其丰富优质。经初步探测，仅在围场，玄武岩矿储量就在百亿吨以上。 由于质地坚硬、抗腐蚀性强，玄武岩成为建设公路、铁路、机场跑道最好用的砂石料。新鼎矿业早期开采的玄武岩矿石，大多被破碎成砂石料出售。“最低时，每吨砂石料只卖40元。”邵乃杰说，好资源没卖出好价钱。 2013年，新鼎矿业建成玄武岩饰面石材生产线，年产各种饰面石材400万平方米。换算成吨，每吨卖到500元左右，价格增长10多倍。 但新鼎矿业并没有满足。由于饰面石材矿石利用率只有30%，他们还是认为造成了优质资源浪费。经过多次考察调研，新鼎矿业将连续玄武岩纤维作为转型升级的新方向。 中纤科技成立后，开始专门从事连续玄武岩纤维工艺、设备的研发和改进。 “我们的矿石经中国科学院检测，被评定为A级，化学成分稳定，可作为玄武岩纤维原矿使用。”中纤科技创始人翁时铭介绍。 “今天拉的丝直径10微米，大致相当于头发的十分之一，1吨能卖到1.5万元。”8月1日，翁时铭指着一卷刚刚下线的连续玄武岩纤维说，后期经过调试，还能生产出直径4.5微米的连续玄武岩纤维，每吨在10万元以上。相较于卖砂石料，价格提升了千倍以上。 “我们还可以把丝织成布，价格能再次翻倍。把布做成防弹衣、防火服等，价格还能提升，让‘点石成金’由传说变为现实。”翁时铭说。 更可贵的是，目前生产连续玄武岩纤维所用原材料是切割石材时产生的锯泥。新鼎矿业十余年共积攒了70万吨锯泥，未来这些废弃物可实现百亿产值。 据测算，1.1吨玄武岩矿石就能生产1吨连续玄武岩纤维，利用率达90%以上。整个生产过程由玄武岩矿石经高温熔融，再通过合金漏板拉制而成，无任何废物排放。“少了的0.1吨基本为水，蒸发掉了。”翁时铭说。 “再过5年，我们将完全舍弃玄武岩饰面石材产业，把连续玄武岩纤维及其复合材料产业做大做强，让好资源产生高价值。”翁时铭说。
8月1日，中纤新材料科技有限公司拉丝车间，工作人员正在码放刚刚生产出的连续玄武岩纤维。河北日报记者 李佳泽摄 ■ 集聚科研资源，让“点石成金”变为现实 在中纤科技二楼试验室，摆放着两台小型试验机器。中纤科技每一炉原矿在投放前，都要经过试验调整配方。 保持纤维丝性能稳定是行业难题，也是制约我国连续玄武岩纤维及其复合材料发展的瓶颈。 翁时铭介绍，玄武岩的主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等。每座玄武岩矿的成分配比都不一样，甚至同一座矿不同区域的矿石成分配比都有差别。而玄武岩纤维丝直径以微米为计算单位，矿石成分配比不同，相应的玄武岩纤维原料配方就需要调整。 “玄武岩原石到纤维、鳞片等中游产品，再到下游的多场景应用，是个极其复杂的过程，涉及不同的工艺、参数和配方。”河北地质大学玄武岩纤维材料研究所刘昶江博士介绍，这种复杂，不仅体现在不同产地的石头要对接不同的生产工艺，还体现在即便是同一种产品、同一流程，也要持续研究如何将原料的某些性能充分发挥出来。 这就决定了，科技研发在玄武岩产业链延伸中扮演着极为重要的角色。 依托围场优质玄武岩矿石资源，中纤科技与中国科学院、东南大学玄武岩纤维生产及应用技术国家地方联合工程研究中心、华东理工大学等多家高校和科研院所展开深入合作，开展玄武岩纤维生产及应用技术领域的提升与创新，全力打造玄武岩综合性开发利用的全产业链。 “我们把整个产业链细化为若干个环节，每个环节寻找国内相应顶级团队进行研发攻关，最终形成1+1﹥2的效果。”翁时铭说。 中纤科技在国内首创全电池窑技术，研发应用了最新的池窑设备。1.0版本的池窑，漏板只有400孔。中纤科技的3.0版本万吨池窑国内最大，漏板有2400孔。翁时铭说，仅这项设备改进，就能使企业节能30%以上。 此外，与高校和科研院所合作，中纤科技还研发了新型高性能连续玄武岩纤维配方。照此配方生产的纤维丝性能稳定，弹性模量、抗拉强度、离散系数等各项数据均处于国内一流水平。 “中纤科技自成立到拉丝成功，用了2年5个月，背后是20个研发团队的不懈努力。”翁时铭说。 坚持如此长的研发周期，集聚这么多的尖端科研资源，对许多企业来说是不小的考验。 前不久，月背“石头版”五星红旗的火爆出圈，让原材料玄武岩供应商——蔚县新源玄武岩矿业有限公司名声大振。 公司负责人朱兆春透露，他们几年前便开始了下游玄武岩产品研发。不同于将玄武岩拉丝制成纤维，他们选择的产业链延伸方式，是将玄武岩高温熔融成液体后，再浇筑压制为新型建材或餐具等。目前相关产品研发已经基本成熟，公司正在进行新生产线规划，预计明年将投产。 “我们的研发费用累计投入超过500万元。”朱兆春坦言，对于他们这样一个民营企业来说，拿出这么多钱搞研发，并不是个小数目。 “玄武岩产业链的发展依赖于科研创新，但巨大的研发投入是一个现实问题。”刘昶江认为，解决这一难题，不仅需要引导企业增加科研投入，还需要充分调动高校和科研机构的积极性，通过搭建公共实验室、建立玄武岩技术及产业联盟等，为玄武岩产业发展提供充足的智力支持。
7月31日，航拍位于围场山湾子乡舍土沟山顶的承德新鼎矿业有限公司玄武岩矿山。河北日报记者 李佳泽摄 ■ 打造全产业链，开辟新材料产业新天地 “我们在围场经济开发区建设的新厂区，将打造一个样板间，除了电灯，其余所有物品都用玄武岩纤维复合材料制成。”中纤科技副总经理周宏伟说。 站在中纤科技产业园鸟瞰图前，周宏伟详细描述了企业发展规划。原料储存车间通过管道连接池窑拉丝车间，风机可以精准控制原料输送量。新建的国内首座纯电池窑年可生产连续玄武岩纤维丝1万吨。织布车间、家具制造车间、汽车轻量化车间等依序排开，分门别类、井井有条。 “一期工程计划3年内建成，全部达产后，将为市场提供不同性能要求的玄武岩纤维及各类玄武岩纤维军民制品。”周宏伟介绍，依据现阶段研发产品市场占有率，3年后公司的玄武岩纤维及复合材料总产值可达50亿元。二期工程重点向隔热抗爆产品、超长海基风电叶片等领域发展，总产值超100亿元。 从中游的玄武岩纤维，到下游的应用场景，中纤科技致力于玄武岩全产业链的打造。 “如果不能开辟更广阔的市场，‘点石成金’就只能是一句空话。”刘昶江解释，当前，玄武岩材料在材料领域还是一个非常小的细分领域，尚没有形成充分的上下游分工合作。不少生产玄武岩纤维的企业，就是因为没有稳定的下游“消化”渠道，最终走向停产。 因此，要做大玄武岩产业，打通全产业链是关键，尤其要把重点放在延伸下游产品应用，推动应用场景的开发。 刘昶江认为，河北完全有实力实现玄武岩全产业链发展，将既有优势产业和玄武岩新材料“嫁接”，就是一个很好的路径。比如，河北有很好的复合材料产业基础，生产中会用到大量的玻璃纤维。作为一种轻质高强的材料，玄武岩纤维凭借物化性能上的优越性、生产过程中的环保性等，完全可以部分替代玻璃纤维，实现与玻璃纤维在市场上的共融和合理分布。 “如此一来，既拓展了玄武岩产品的应用场景，又促进了优势产业的进一步升级，可谓一举两得。”刘昶江表示。 据了解，河北已经有相关企业开始进行这方面的尝试。 位于枣强县的恒润集团有限公司，是一家生产复合材料产品的企业。 “我们关注玄武岩纤维材料已经有四五年了。”公司战略发展总监刘菊芳介绍，生产复合材料制品会大量用到玻璃纤维和碳纤维。玻璃纤维价格低，碳纤维轻质高强，但价格也高。相比这两种常用纤维，玄武岩纤维价格适中，而且耐高低温、抗腐蚀，性价比非常高。 去年，恒润开始了对玄武岩纤维的试验研究，将玄武岩纤维添加到多个现有产品中制成小试块，采集验证了多项数据进行论证。在此基础上，公司研发出一款成型的产品螺纹筋。 “这款产品发挥玄武岩纤维耐海水腐蚀的特性，日后可以应用于海洋工程领域，替代钢筋。”刘菊芳介绍，虽然公司对玄武岩纤维的应用还处于试验阶段，但玄武岩纤维作为我国重点发展的四大高性能纤维之一，必然能给公司的复合材料产品研发带来新空间。 企业对玄武岩纤维表现出的强烈兴趣，充分体现着这种新材料的发展潜力。 目前，贵州、四川等地已开始行动，加紧布局玄武岩纤维产业链。河北如何将玄武岩资源优势转化为实实在在的产业优势？ 刘昶江建议，河北应尽快加强整体谋划，加大政策扶持力度，根据各地的资源、产业现状，制定适合地区发展的玄武岩产业规划，进一步明确产业发展方向。他建议，在规划制定中，还要注重与创新、金融和环保政策的有机衔接和配合，积极引导并规范玄武岩产业有序快速发展，促进全产业链加快形成。 “我们期待，玄武岩的产业链延伸，既能为河北的新材料产业开辟出一片新天地，也能为其他产业注入新活力。”刘昶江表示。 ■ 记者手记 以后发优势实现弯道超车 8月1日，中纤新材料科技有限公司连续玄武岩纤维项目拉丝成功，标志着河北首个连续玄武岩纤维生产基地投产。 相较于四川、山东等省，河北在连续玄武岩纤维产业发展上并不算早。2018年5月，四川省首个玄武岩连续纤维生产基地建成投产。四川省还确立了玄武岩纤维产业“一体三翼”战略布局，明确支持达州建设全国玄武岩纤维及其制品生产研发基地，将以玄武岩纤维为重点的新材料产业，列为千亿级支柱产业进行培育。 “迟到并不等于落后。”中纤科技创始人翁时铭说，换个角度看问题，起步晚反而拥有后发优势。 善谋者行远，实干者乃成。 早在2019年，翁时铭团队就开始关注连续玄武岩纤维产业，但直到3年后的2022年，才注册成立中纤科技，正式入场。 在这3年间，他们边看，边学，边思考。 看什么？看准行业问题。 通过反复观察，翁时铭团队发现连续玄武岩纤维材料技术日新月异，但应用相对滞后。关键问题有两个：一是原料来源不可控，造成玄武岩纤维品质不稳定；二是成本居高不下，价格缺乏优势。 学什么？学习先进理念。 通过多次考察，翁时铭团队明确了“产品研发—原丝生产—后制品制造—示范应用—检验检测—人才培育”的全产业链发展理念。 思考什么？思考如何布局。 经过认真推敲，选址从物流更方便的港口城市，转到原材料储量丰富的围场；思路从大干快上，转为“试验室—中试车间—一期工程—二期工程”的稳中求进。 针对原材料问题，公司先后投入1400多万元，于2020年1月正式建成全国首个国家级玄武岩绿色矿山，量大质优的玄武岩矿石可以稳定供应。 针对技术问题，把产业链细化为若干个环节，每个环节靶向寻找国内相应顶级团队进行研发攻克，在国内首创全电池窑技术，并研发了新型高性能连续玄武岩纤维配方。 针对成本问题，中纤科技和围场县委县政府共同谋划实施了绿电消纳解决方案。 在中纤科技一楼生产车间，公司自主设计的玄武岩连续纤维拉丝单元炉是国内首个全电炉。这个炉每天能拉丝300公斤，耗电近1000千瓦时，是“吃电”大户。 据测算，能源成本约占玄武岩纤维生产成本的30%，无疑是降低成本的首要目标。围场是清洁能源产业大县，按现有新能源装机规模，年发电量约为100亿千瓦时，而本地仅能消纳9亿千瓦时，只占绿电发电量的9%。中纤科技这样的“吃电”大户，正是解决本地绿电消纳难的金钥匙。 “我们把中试车间放在围场储能装备制造产业园区，就是看中园区的绿电储能。”翁时铭说，相较于上网电价，用电成本能减少一半以上。随着入围第一批国家农村能源革命试点县，围场未来还会产生大量清洁能源，可以为连续玄武岩纤维产业提供源源不断的低价绿电。 “我们能把成本控制到与玻璃纤维相等甚至更低，足以在产业蓝海中乘风破浪。”翁时铭对实现弯道超车充满信心。
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