大江东︱从“炼原料”到“炼材料”，上海化工变“新”了

来源：【人民日报中央厨房-大江东工作室】

近日，上海石化攻克湿法T1000碳纤维生产技术。这家曾以乙烯、涤纶闻名的老牌炼化企业，把产线伸向了航空航天与具身智能的机体材料。

一根“黑色黄金”丝牵出的是上海化工从“炼油品”到“炼新材料”的转身。化工产值占全市工业总产值11%的上海，化工产业的转型升级正以前所未有的速度和深度展开，呈现一幅新旧动能交接棒、多元企业主体共同创新的图景。

上海石化碳纤维事业部大丝束碳纤维生产线，工人在巡检。李英豪摄

老产业向新，一根“碳丝”链动一个产业链

在精密控制的智能化车间里，千万根细若发丝的白色原丝，经过若干道工艺，“吐”出一缕缕墨黑的碳纤维丝束。

这个被誉为“黑色黄金”的高性能材料，曾用于北京冬奥会火炬的主材。而这一突破的背后，是一条以传统石化企业为链主，深度“链”动高校、科研院所、产业下游、市场，形成的全新产业链。

“高性能碳纤维作为航空航天、新能源、高端装备等产业的关键基础材料，其核心技术长期被国外垄断，进口价格高昂，成为制约我国化工产业转型升级的难题。”上海石化碳纤维事业部经理李鹏说，“我们从1976年就生产腈纶，其工艺流程、原料为研制碳纤维奠定了基础。随着化工向材料转、材料向高端转，作为化工领域的龙头企业，上海石化洞察到这一国家重大需求与产业未来方向，早在2007年就立项，向这座新材料的技术高峰发起挑战”。

碳纤维技术壁垒极高，涉及从原油、聚合、纺丝、氧化碳化到表面处理等上百个复杂环节，完全自主研发，非一家企业能为。由此，一条以企业为自主研发“出题人”和产业化“落地场”，串联起从基础研究、技术开发到工程转化再到市场应用的协同攻关体系开始构建。

在上海市经信委等部门的牵线下，上海石化与复旦大学杨玉良院士领衔的高分子科研团队开展深度合作。复旦大学团队从分子设计层面进行模拟与实验，为原丝聚合工艺的优化提供了关键理论支撑。为了将实验室的“样品丝”变成稳定生产的“商品丝”，上海石化进一步联合北京化工大学等科研力量，共同组建产学研“联合体”。他们在上海石化的中试基地里，对聚合反应器、纺丝甬道、油剂体系等进行了成千上万次的参数调试与设备改造，逐步打通了工程化放大的技术路径。

“在近20年的攻关过程中，上海市经信委、科委等部门以及中国石化集团公司持续给予我们专项经费支持，让这场马拉松攻关能最终‘撞线’。”李鹏说，2021年，可用于海上风电叶片的48K大丝束碳纤维项目被列入上海市重大项目，从建产线到首条线正式投产仅用时一年多。

链主的价值更在于带动整条产业链的跃升。上海石化攻关自身工艺的同时，主动将需求传导至上游装备制造企业，共同研发大型高温碳化炉、氧化炉等关键装备，带动国内高端化工装备的进步。

“碳纤维的研发生产和炼油截然不同，要根据终端客户的具体要求定制化生产。”李鹏说，2019年，上海市成立了新型研发机构——碳纤维复合材料创新研究院，专门研究碳纤维的开发应用，由此促成了上海石化与风电叶片制造商、低空飞行器制造商等终端用户的精准对接。

在上海石化周边，金山区第二化工区花了近10年之功，淘汰落后产能，成立碳谷绿湾产业园，如今一批专注于碳纤维复合材料设计生产、成型工艺等的创新型中小企业正在聚集，一个更具韧性、更富活力的碳纤维产业集群初现雏形。

试四公司中试基地，装置技术员（中）讲解操作的要领、关键点和注意事项。周春峰摄

园区“精准撮合”，中试基地“转化”实验室创新成果

以产业链聚拢创新主体，“腾笼换鸟”碳谷绿湾产业园，吸聚孵化了大量新材料领域的新生力量。2024年，创办仅两年的迈思飞公司，攻克了一项技术难题，成功将天然材料制备成性能优异的可降解微球，帮助日化企业杜绝微塑料污染。

然而，实验室可以小批量做出惊艳的效果，但每次的批次一致性、稳定性难以保证。缺乏专业的工艺放大验证，迈思飞的“技术专利”难以转化为日化企业放心采用的“标准原料”。

迈思飞遇到的难题，也是全市化工中试环节“断链”的行业痛点。2023年，上海市经信委联合7个部门发文，推出新材料中试基地建设与中试项目管理办法，设立首批11家新材料中试基地，上海试四化学品公司位列其一。

碳谷绿湾产业园在服务企业过程中捕捉到了迈思飞的困境。他们迅速行动，将迈思飞与试四公司进行了精准对接。

“作为扎根上海几十年的老厂，在中低端原料供应上，如果单纯比生产成本、拼价格，我们不具备优势。我们希望以提供中试孵化为契机，转向研发和生产附加值高的新材料，实现转型和可持续发展。”试四公司总工程师廖本仁说。

在碳谷绿湾的协调下，迈思飞的技术团队带着实验室“专利”入驻试四中试基地。试四公式依托在精细化学品领域积累的人才队伍、工程化经验、纯化技术和完备的配套设施，与迈思飞研发人员并肩作战。经过数十次配方调整和关键工艺突破，双方不仅攻克了微球粒径均匀性难题，更建立起稳定的工业化生产体系。这份沉甸甸的“工艺包”，成为迈思飞叩开市场的“敲门砖”，成功进入日化企业的原料供应体系。

从技术瓶颈到获得订单，初创企业的产品上市周期大大短于自建产线。中试成功后，试四公司决定和迈思飞合作，他们拿出中试基地的预留车间，为迈思飞建产线。

目前，试四的中试平台每周都要接待前来洽谈中试项目的客户，其中很多客户是碳谷绿湾园区介绍来的。这种“园区精准对接、平台专业服务”的模式，正为上海打造高端绿色化工产业、培育细分领域“隐形冠军”提供着坚实的支撑，让更多本土创新成果能够跨越产业化“死亡之谷”，在激烈的市场竞争中站稳脚跟，也让传统化工厂找到新赛道。

科思创亚太创新中心涂料与胶粘剂配方实验室，研发人员在为客户开发新产品。采访对象供图

强强联手，外企研发中心与机器人产业“跨界”协同

在上海化工产业这场高端化、绿色化、智能化的转型浪潮中，如何“向内挖潜、向外赋能”，是每家涉化企业的必答题。

位于浦东金桥的科思创亚太创新中心，扩建后的涂料与胶粘剂配方实验室，研发人员身旁多了一位不知疲倦的“新同事”——一个灵巧的机械化工作站。它精准地称量、配比、搅拌着各种化学原料，试配成百上千种方案并确定最佳方案，24小时不间断地输出标准化的实验数据，大大缩短产品开发上市时间。

这套系统背后的柔性执行器、传感技术，很大程度上得益于与张江机器人谷生态的协同。张江机器人谷作为上海机器人产业核心区，集聚了从核心零部件到整机应用的完整产业链。在浦东新区的牵线搭桥下，科思创通过与谷内的初创企业及研发机构合作，将原本的通用机械臂技术，“改进”成了实验室里“不怕脏不怕累”的精密操作员。

“科思创是最早在上海设立研发中心的外企之一，25年来，我们每一步的创新升级都有中国产业迭代的印记。”科思创亚太创新中心负责人郭瑞璟说，在上海化工产业转型升级中，科思创作为老牌外企能成功实现“在中国为全球”战略布局，核心在于从汽车、跑鞋、建筑材料等的原料供应商，升级为“开发伙伴”。这一转变的关键推手之一，正是上海日益成熟的机器人产业集群。

2023年，科思创推出数字化实验室试点，科思创亚太创新中心向德国总部“争取”到了试点。“中国是科思创最大的单一市场，中国的新能源汽车、机器人等产业正引领全球，他们对材料性能的要求是创新的最佳催化剂。”郭瑞璟说。

事实证明，这是打破“中国只是生产基地和销售市场”叙事的又一实例，展示了“中国创新反哺全球”的新路径。在涂料与胶粘剂配方实验室验证成功的自动化流程和数字化配方平台，为科思创的全球标准操作流程率先探路。

科思创在上海不止于“用机器人”，更在于“为机器人造材料”。张江机器人谷正在打造人形机器人孵化空间和测试平台，科思创作为材料端的关键伙伴，通过提供应用于人形机器人电子皮肤的高性能薄膜，让机器人的“手”更灵敏、更智能。

“外企研发中心的发展思路，已从过去的国外引进先进技术、在本地建产线，到如今紧跟本地的产业发展和技术迭代，增强本地化的核心研发能力。”郭瑞璟认为，在上海开放包容、“不排外”的创新环境中，科思创与本土初创公司“共创”，利用中国在人工智能领域的应用场景优势，赋能自身在数字化、自动化上的转型升级，成为上海新的产业生态的缔造者之一。

“外企在中国的新机遇在于充分参与创新链产业链。那些敢于把中国作为创新策源地、敢于与本土科技生态深度融合的企业，才能在未来继续领跑。这也是我们持续加码扩建中国研发中心的原因。”郭瑞璟说。

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