“飞扬”引领人们一起向未来上海石化研制冬奥火炬纪实

2022年2月2日，举世瞩目的北京冬奥会火炬传递仪式拉开帷幕。1 200名“不平凡的普通人”组成的火炬传递队伍，手持造型别致的“飞扬”火炬，传递“更快更高更强更团结”的奥运精神，传递爱好和平崇尚运动的不变情怀。

上海石化冬奥火炬团队全程参与北京冬奥会火炬传递，负责现场火炬拆装服务。上海石化碳纤维事业部副总经理李鹏作为火炬手在奥林匹克森林公园跑道区完成第85棒火炬接力任务。

“飞扬”火炬的背后，是石化人不断创新、追求卓越的故事

缘起：坚决履行央企责任担当，让“黑黄金”变身冬奥火炬。

2018年，上海石化迎来了一个特殊的访问团，其中包括体育界人士。上海石化副总经理、碳纤维专家黄翔宇在介绍碳纤维技术时骄傲地说：“碳纤维的质量只有钢的1/4左右，但是强度是钢的7～9倍。我们的碳纤维不仅能做奥运会火炬，而且更轻、更坚固。”

说者无意，听者有心。就是这么一句不经意的话，开启了上海石化和冬奥火炬的缘分。

2020年4月，北京冬奥组委面向全社会公开征集火炬外观设计方案。他们第一时间想到了上海石化的碳纤维技术，开始寻求合作的可能性。

时间紧、任务重、要求高，行还是不行？“不仅行，而且一定要干好！”上海石化如此表示。凭借多年深耕碳纤维领域掌握的先进技术，承担起冬奥火炬外壳研制任务。

上海石化第一时间成立由公司党委书记、董事长吴海君为总负责人、黄翔宇为技术负责人的攻关团队，并牵头组织相关合作团队开展火炬外壳用碳纤维的研发，排定任务书、时间表、责任人。

吴海君强调，时间紧、任务重，上海石化必须要把研制工作作为一项重要的政治任务抓紧抓好，切实增强责任感、使命感，确保高质量完成这一光荣任务。

“当时火炬设计方案还没出来，为了抢工期，我们提前演练，参照2008年北京奥运会火炬样式，制作了好几把火炬。实践证明，碳纤维火炬除了能够还原样式，还做到了更轻更坚固，大家都觉得这事儿成了！”项目主要负责人之一、上海石化先进材料创新研究院总经理林生兵介绍。

2020年9月22日，经北京冬奥组委主席办公会研究决定，名为“飞扬”的作品，成为北京冬奥会、冬残奥会的火炬设计方案。由此，上海石化肩负起产业链链长责任，牵头进行冬奥火炬研发攻关和量产工作，实现全球首次以碳纤维复合材料制作奥运火炬外壳，助力绿色奥运。

万事俱备，各方就位，火炬“飞扬”呼之欲出

攻关：打响协同创新攻坚战，用“黑科技”让火炬“轻、固、美”。

由于前期试验成功，上海石化火炬攻关团队信心满满。然而，现实却给他们泼了一盆冷水。

“2020年10月，我们拿到设计团队3D打印出来的火炬样品时，全都傻眼了。”上海石化全程参与项目攻关的沈海娟如是说。

设计师手中的“飞扬”，不仅形状飘逸，还分为内飘带和外飘带，需要将二者完美地卡在一起。如何使碳纤维的火炬外壳既能接受形状不规则的挑战，又能经受耐火抗高温的考验，同时小巧轻便。如何让储氢罐、燃烧器“螺蛳壳里做道场”，既确保氢气燃烧系统呈现出饱满耀眼的火焰状态，又确保小巧的储氢罐里的氢气有足够的燃烧时间。困难挑战接踵而至，火炬攻关团队两路人马分别摆开“战场”。

一路由上海石化总牵头，组织东华大学、云路复材公司三维编织团队，负责火炬外壳三维编织技术研发、生产，喷涂上色、组装，最大程度还原火炬灵动的外形；与中核集团核八所、库贝化学公司合作，研发碳纤维复合材料，满足火炬耐高温、耐火烧的需求。另一路，由航天科技、航天科工集团抽调研发单位，分别研发氢气火炬、丙烷火炬的内飘带和燃烧系统。

一场协同创新的攻坚战，围绕“飞扬”火炬全面展开。

在火炬外壳研制的3个月内，攻关团队逐一攻克多项技术难题，形成了从碳纤维生产、复合材料制备到产品终端应用的一站式解决方案。

用碳纤维做火炬又轻又坚固，与铝合金做的火炬相比，可以保证火炬在冬季低温下传递时有更好的手感。然而，碳纤维本身并不耐高温，更不耐火烧，这是主要难题之一。为了解决该问题，上海石化与中核集团核八所携手攻关，引入高性能树脂，与碳纤维一起做成碳纤维复合材料，最后通过工艺调整，把火炬上半段燃烧端在1 000℃以上高温中进行特殊处理，有效解决了在高温制备过程中火炬外壳起泡、开裂等难题，实现了在燃烧温度大于800℃时氢气燃烧环境中正常使用。

以碳纤维复合材料制作奥运火炬外壳，不仅是世界首创，而且创新实现了火炬外壳质量较铝合金外壳轻20%以上，呈现出“轻、固、美”的特点。

最终，经专家鉴定和实践检验，碳纤维氢能火炬安全可靠性高，可抗10级大风和暴雨，能在极寒天气中使用。在解决复杂难题的同时，兼顾了轻量化、小型化、外形匹配要求。

量产：肩负产业链链长职责，确保冬奥火炬“翻山过海”传递。

历经“九九八十一难”，总算交出了完美答卷，上海石化火炬攻关团队还来不及喘息庆祝，新的任务又已到达：2021年3月，北京冬奥组委提出，中国石化以北京冬奥会官方合作伙伴的身份，承担手持火炬量产项目。

2021年4月28日，中国石化集团公司领导到上海石化检查指导工作，专门对火炬量产作出指示。上海石化为更好地落实中国石化的要求，确保完成量产任务，成立由总经理和三位副总经理担任正副组长的项目领导小组，设立综合协调、商务运作、生产督造三个工作组，全力推进火炬量产工作。

“作为科研团队，一开始我们以为只需要负责火炬外壳的工艺研究和制作，但当得知要承接量产任务时，压力真的非常大。”上海石化总经理、冬奥火炬项目领导小组组长管泽民说，“从制作一把火炬外壳到制作成千上万把全形态火炬，其中的困难不亚于火炬外壳的研发。”

经过北京冬奥组委、中国石化、上海石化联合组织的企业现场考察和样品测试验证，最终确定了冬奥火炬各部件加工企业，一个集火炬外壳、内飘带、燃烧系统、火种灯、终端检测到交付产品为一体的总流程，在上海、北京、江苏、广东、河北等五大基地迅速建立并快速运转起来。

仔细观察“飞扬”火炬，会发现它与2008年北京奥运会开幕式主火炬塔形态相呼应，以祥云纹样“打底”，自下而上从祥云纹逐渐过渡到象征冬奥会的雪花图案，最后在顶端化身为飞扬的火焰。如此精美的火炬，不仅仅是工艺品，更是艺术品。

“飞扬”火炬在北京冬奥组委会交接

艺术品的量产，会遭遇效率、质量、成本等重重挑战，而其中首当其冲的就是效率问题。为保质保量及时完成量产任务，上海石化坚持边对接、边完善、边验收、边量产的工作方案，制订量产实施计划，从火炬内外飘带各部件的外形，到氢气瓶样件、控氢阀、燃烧效果，再到火种灯外观、操作便捷性等不断进行完善。

2021年9月中旬，用于冬奥火种采集的丙烷火炬量产样品顺利通过了北京冬奥组委组织的两次现场检测和第三方验证验收。9月22日，上海石化向北京冬奥组委正式交付115支丙烷火炬及火种灯、引火棒等部分周边产品，顺利完成北京冬奥组委交付的首批量产任务，1 200支火炬在2022年1月中旬运抵北京。

2022年2月4日晚，北京鸟巢，第24届冬奥会主会场，在万众瞩目下，凝结着上海石化人心血的主火炬顺利点燃，“飞扬”火炬引领着人们“一起向未来”。