В Татарстане открылся новый композитный завод «Росатома»

Ранее на АШ была опубликована неофициальная информация о предстоящем открытии завода ПАН-прекурсора, сегодня официальное подтверждение

Первые гости нового завода — гендиректор «Росатома» Алексей Лихачев, глава Татарстана Рустам Минниханов, руководители предприятий — ключевых потребителей композитных материалов в разных отраслях промышленности — познакомились с самой интересной частью производства — формованием ПАН-прекурсора. Процесс формования находится в середине цикла получения продукта — от рождения молекул полимера в реакторе химической части до намотки бобин с белым волокном, готовым к переработке в углеродные материалы. Из микроскопических струй полимера, проходящих через фильеры с тысячами отверстий, формируются почти невидимые филаменты ПАН-жгутов. Секрет удивительных свойств композитов, которые будут получены из этих филаментов после термообработки, в том, что они будут работать совместно, и каждое из тысяч волокон внесет свой вклад в прочность будущего углепластика.

Процесс формования прекурсора для углеродного волокна в таком масштабе создан в России впервые.

«Новое производство позволяет сформировать полную технологическую цепочку по углекомпозитным материалам. Уже получены первые промышленные образцы углеволокна из отечественного ПАН-прекурсора. Их качество — на уровне лучших мировых производителей»,

 отметил Алексей Лихачев.

«ПАН-прекурсор определяет 70% качественных и 40% стоимостных характеристик углеволокна. Еще пять лет назад 80% углеволокна было импортным, сегодня более 90% — российское, производится на этой площадке. На базе отечественного полиакрилонитрила также продолжатся разработки нового поколения углеродного волокна с передовыми характеристиками»

 сообщил гендиректор «Юматекса» Александр Тюнин.

Встали на крыло

«С запуском нового ПАН-завода проблема с сырьем для получения углеродного волокна решена, — отмечает гендиректор компании «АэроКомпозит», первый заместитель гендиректора корпорации «Иркут» Анатолий Гайданский. — Созданные мощности по выпуску 5 000 тонн ПАН-прекурсора в год в полной мере обеспечивают производство современного углеродного волокна. Безусловно, изготовление сырья для углеволокна позволит формировать и рыночную цену. Для авиастроителей это очень чувствительный момент, так как мы продаем самолет по рыночным ценам в конкуренции с международными авиапроизводителями».

Не секрет, что лидер по потреблению композитных материалов в России — авиастроение, напоминает эксперт. Композиты помогают улучшить аэродинамику крыла, уменьшить вес отдельных элементов, что в совокупности приводит к увеличению топливной эффективности.

«В течение последних трех лет нам удалось полностью импортозаместить иностранные композитные материалы для создания элементов среднемагистрального пассажирского самолета МС-21: крыла, элементов механизации, центроплана и хвостового оперения, — поясняет Гайданский. — Однако нас, как потребителей углеродного волокна и продуктов на его основе, беспокоил вопрос стабильных поставок по причине зависимости производителя углеродного волокна от иностранного сырья. С запуском нового завода эта проблема будет решена. Более того, мы уверены в повышении качества продукции и в разработке новых поколений углеродных волокон из отечественного ПАН-прекурсора. Мы рассчитываем на соответствие российского продукта зарубежным аналогам и на новые разработки в области углеволокна в самом ближайшем будущем».

Сырье будущего

Технология производства ПАН-прекурсора является одной из наиболее важных во всем производственном цикле изготовления углеволокна, считает автор и создатель блога о композитах k-blog.ru Игорь Ярован. «Качество ПАН-прекурсора обеспечивает до 75% физико-механических характеристик углеродного волокна, а его доля в стоимости может достигать 60%, — поясняет эксперт. — Для производства килограмма углеволокна необходимо 2,15–2,5 килограмма ПАН-жгутика. Годовая мощность предприятия позволяет произвести 2000–2300 тонн углеродного волокна, что соответствует имеющимся в России производственным мощностям». 

По словам Ярована, 

запуск производства ПАН-прекурсора в России позволит создать замкнутый технологический цикл, исключить технологическую зависимость от импорта, обеспечить сквозной контроль производства, что гарантирует получение продукции (углеволокна) с заданными параметрами.

В углеволокне, по мнению эксперта, в первую очередь заинтересован сам «Росатом».

«Компания занимает 36% мирового рынка обогащения урана. Производство газовых центрифуг поколения 9+ без использования углепластика невозможно. Максимальная скорость вращения ротора из лучших мартенситно-стареющих сталей — 498 м/с, а из углеродного композита — 750 м/с. Степень разделения квадратично растет с ростом скорости вращения. Кроме того, компания «Юматекс» (дивизион «Росатома» по композитным материалам) планирует увеличение потребления углеродного волокна в ветроэнергетике до 500 тонн в год.

За пределами госкорпорации большой интерес к продукции нового завода проявляют представители авиастроения, ракетостроения, микроэлектроники, нефтегазодобычи в части устьевого оборудования и расходных компонентов для проведения работ по гидроразрыву пласта.

«В последние годы становится все более популярной тема сокращения выбросов СО₂, — продолжает Игорь Ярован. — И если говорить о последнем тренде — развитии водородной энергетики, то вопрос хранения и транспортировки водорода можно решить только с применением углеродного волокна. Даже в автомобильных баллонах высокого давления для хранения природного газа вес баллона объемом 1 литр из хромомолибденовой стали составляет 0,8 килограмма, а из углеродного волокна — 0,33».

Что касается конкуренции продукции нового завода с лучшими зарубежным практиками, эксперт полагает, что принцип «рынок все отрегулирует» вряд ли применим в такой зарегулированной и подлежащей особому контролю области, как передовые композиционные материалы.

«В первую очередь необходимо обеспечить стратегическую безопасность государства, а потом работать над снижением себестоимости, — полагает Игорь Ярован. — Да, экспорт необходим, но опорой для «экспортного рывка» может быть только внутреннее потребление. А оно может быть значительным только при развитии высокотехнологичных отраслей и широком внедрении углеродных волокон в продукцию, предназначенную для широкого потребления. В этом случае мы сможем избежать ловушки, в которую попал Советский Союз в начале 80-х годов. Подобная проблема была решена в США в 70-е годы так: был принят закон, который обязал Пентагон закупать для своих нужд половину всего произведенного углеродного волокна. Такой «твердый госзаказ» привел к бурному росту производства углеволокна, а затем и к снижению его стоимости, сделав новые материалы доступными и для гражданских отраслей».

Новые рабочие места

Проректор по науке РХТУ им. Д. И. Менделеева Анна Щербина отмечает, что открытие завода —  это не только новые высокотехнологичные рабочие места, но и запрос на подготовку кадров для растущего предприятия и современное и востребованное место для практики студентов. «Юматекс» является давним и надежным партнером РХТУ им. Д. И. Менделеева, — говорит она. — Мы ведем много совместных проектов в области создания новых материалов, например функциональных связующих нового поколения. А также открыли совместную магистерскую программу по подготовке востребованных специалистов композитной отрасли, планируем открытие совместного R&D-центра на базе нашего университета».

СПРАВКА

«Юматекс» реализовал инвестиционный проект по созданию ПАН-завода всего за три года. Общий бюджет проекта составляет 8,5 млрд рублей. Строительство завода профинансировано «Росатомом» (5,2 млрд рублей), ОЭЗ ППТ «Алабуга» (3 млрд), Минпромторгом РФ (0,3 млрд). Мощность составляет 5 000 тонн полиакрилонитрильного волокна в год. На предприятии создано 167 новых рабочих мест. Технологическое оборудование поставила итальянская компания МАЕ.

Производство отечественного современного углеволокна было налажено на заводе «Алабуга-Волокно» (входит в «Юматекс») в ОЭЗ «Алабуга» в 2015 году. В настоящее время завод выпускает углеродные волокна широкой линейки номиналов.

Автор: Виктория Волошина