碳纤维高新企业与传统产业相比,门槛高,投入多,风险大,但是市场大,利润高,前景好,国家鼓励,由于看好产业发展前景,近年来,国内大量资本涌入这一行业。经过近十来年的努力,我国碳纤维行业呈现出了初步摸清门道,初步技术攻关,初步具备产业规模、初上水平、初步满足国民经济与社会发展的需要“三初”态势。

江苏是产业发展大省,各种新产业、新业态都会在江苏找到生产企业,从以前的光伏产业、石墨烯产业到碳纤维产业都不例外。全国30多家碳纤维企业中,江苏有近十家,占四分之一。目前国内建成千吨级生产线的碳纤维四大企业江苏恒神、中复神鹰、蓝星公司、威海拓展中,江苏占了江苏恒神、中复神鹰两家。江苏其他一些碳纤维企业有常州的中简科技、镇江的江苏航科、江苏中科、江苏无锡、江阴和宜兴有一些碳纤维布的企业。

江苏恒神股份有限公司从2007年创办以来,投入46亿元,致力于成为全国领先的碳纤维及复合材料设计、研发、生产、销售、应用技术服务为一体的集成供应商。

恒神股份是国内碳纤维及复合材料产业规模最大的研发和生产基地,年产碳纤维5000吨、织物和预浸料1500万平方米、增强增韧树脂1200吨以及复合材料制品5000吨。

中复神鹰成立于2006年,公司拥有全套自主研发的国际主流工艺干喷湿纺SYT49的高性能碳纤维原丝生产线和碳化生产线。现有碳纤维原丝生产能力一万吨,碳丝生产能力4000吨;其中SYT49级别的原丝产能5500吨,碳丝产能2200吨。其主要生产设备完全依靠自身能力设计制造,拥有多项生产技术专利及技术成果。

冷静观察我省及我国碳纤维企业的发展及其现状,分析优势及问题,我们不难发展,全国碳纤维发面所面临的五大难题或多或少都可以在我们江苏或者国内一些企业身上找到。

技术瓶颈:既要各自摸索也要协同攻关

毋庸讳言,技术的落后是国产碳纤维缺乏竞争力的根本原因。就目前而言,生产碳纤维并不是难事,难就难在产品的稳定性和成本的可接受性,释放产能,实现稳产量产。要实现上述目标,需要解决的紧迫问题主要有:

1. 如何从制造装备的优化保证产品的质量。

从非标生产线向标准生产线的过渡是保证产品质量的先决条件。工艺参数的调试需要制造设备来实现,将工艺参数输入在控制器上,一个牵引机上好几个辊,速度都要调节好,关键是微振动,几乎测不到的震动都会影响产品性能。干喷湿纺工艺,喷丝头与液面的距离是非常严格的,液面波动将会影响凝固效果。

2.如何从工艺参数的准确保证产品的质量。

工艺参数是国产碳纤维的命根,需要真正定下心来去研究这些参数的每一项,一个参数造成的缺陷不算多,可是很多参数没有优化,最后的碳纤维就差了十万八千里了。还有就是我们如果要优化这许多的参数,需要一个庞大的试验计划,有谁能有资金支持这些实验呢。为了尽早做出产品,都在不断妥协妥协,结果却造不出好产品。

3.如何从稳定均匀的生产保证产品的质量。

我们很多企业能够做出号称T300水平、T700、T800、T1000水平碳纤维,只是不是太均匀。一根纤维应该是均匀直径,均匀物相,每一段纤维都与整根纤维一样,强度在一定范围内。在一根纤维上不同地方截取一段纤维,如果它们的强度比较均匀则是好纤维。这是临门一脚,我们的功夫就差在这里。

由于国外的技术封锁,碳纤维产业化发展技术突破是每一个企业必须首先面对的难题。不但国外封锁,国内、省内各碳纤维企业的技术也各自摸索、各自封锁。各企业因为技术和工艺问题,既交出了沉重的学费,也花费了漫长的时间,量产稳产和产业化进程为此受到严重制约。目前,尽管一些碳纤维企业已初步掌握了T300级碳纤维工业化生产技术,基本掌握了T700级碳纤维工业化生产技术。但是因为碳纤维生产线布点动辄几百米,极其复杂,温度、湿度、速度、力度等多方面的参数都可以影响到碳纤维原丝和碳丝的质量。与发达国家相比,我们在产品的稳定性、可靠性和经济性上仍有不小的差距,高端产品的产业化技术仍为空白。为加快碳纤维国产化进程,缩短碳纤维企业哺乳期,建议国家或者省级发改委、科技部门联合有关大学,成立技术协同攻关小组,对制约碳纤维企业的重点技术难题进行突破性攻关,每一家重点碳纤维企业领衔主攻其中的一项难题,攻克之后,受益分享。

成果披露:既要自说自话也要权威发布

尽管碳纤维技术的成熟和提升困难重重,任重道远,但是我们还是经常可以看到各地有关碳纤维企业技术突破的披露。

比如中复神鹰宣布,于2012年下半年实现了干喷湿纺T700碳纤维的批量生产。

2014年3月江苏航科发布,江苏航科千顿级T800高性能碳纤维产业项目奠基。预计2015年初实现百吨级,2015年年底全线联动,达到千吨级。

2012年6月江苏航科宣布,航科公司投入2.5亿元,率先建成的25吨T800碳纤维生产线,并取得一系列自主知识产权创新成果,打破了国外厂商的技术垄断。

2014年2月江苏航科再次宣布,江苏航科复合材料科技有限公司研发的T1000碳纤维复合材料其性能达到国际一流先进水平。

相比较而言,江苏恒神则相对慎重,恒神直至2016年上半年才对外发布,2015年7月突破T700S碳纤维技术,2015年9月突破T800S碳纤维技术,2016年3月突破T1000G碳纤维技术。

不仅有技术的突破的披露,也有产能突破的报道。2007年11月中复神鹰通过国资委网站披露,中国万吨碳纤维生产基地在连云港开工,项目总投资30亿元,一期工程将于2008年年底前建成投产。

2016年8月8日,康得集团、康得新(002450)集团旗下中安信科技有限公司宣布,经过5年多的建设,我国单体规模最大的高性能碳纤维生产线在河北廊坊新兴产业示范区建成投产。中安信碳纤维项目总投资50亿元,占地680亩,将分两期建成年产15000吨原丝、5100吨碳丝的高性能碳纤维生产基地,位居世界领先地位。其中本次建成投产的一期项目年产5000吨原丝、1700吨碳丝,是可生产ZA50X、ZA55X以及ZA40M、ZA50M、ZA55M等一系列世界领先的高性能碳纤维产品,满足民用航空、高端工业对高性能碳纤维的需求。中安信科技有限公司表示,作为国内首条单体规模最大的高性能碳纤维生产线,该项目的建成投产将打破多年来的国际垄断,为我国碳纤维行业赶超国际先进水平奠定坚实基础。

作为碳纤维行业内的人员,我们深知碳纤维技术的每一点突破进展都非常艰难,都值得祝贺,但是我们也要不断地提醒自己,科学就是科学,科学就得实事求是,说到就要做到,来不得半点虚假。为此在碳纤维成果发布上有必要进行把关,经过有关部门论证,建立权威发布制度,树立发布信息的公正权威性。

市场开拓:既要军品拉动也要市场推动

碳纤维企业的生存发展需要市场,然而就目前而言,民用市场例如轨道交通、汽车能源等市场尚未形成,几乎所有国内碳纤维都是在争取一些军工项目,支持企业发展。

然而军品配套除了具有一般市场经济的特点,包括以追求经济利益为目标,通过价格机制、竞争机制等市场规则进行配置,更有其行业属性,政府对国防工业的管制决定了军品配套市场是有限竞争的市场,企业想进入军品市场都面临一系列的障碍,碳纤维进入军品配套市场还面临许可资质、进入型号的较长周期的验证、军品需求信息不对称等壁垒,供货需求无法消化企业产能。

与民品配套相比,军工企事业单位的服务能力偏弱。同时军品配套市场是一个买方垄断市场,配套方议价能力弱,产品定价偏低,导致配套保障能力也被削弱。因此,对于军品配套市场应该以企业为核心开展创新活动,减少军品配套市场的壁垒,特别是引入民营企业参与,有助于建立寓军于民,完善军品配套保障能力。

军工配套只是碳纤维企业供货的一部分,其余产能的消化释放必须依托广泛的民用市场,因而进军民用市场,发展民品必须是碳纤维企业的当务之急。

稳健发展:既要产量质量也要降耗扭亏

碳纤维企业因为新材料的需求拉动,也因为国家产业政策的鼓励,因而吸引了资金投入,明知山有虎,偏向虎山行,在改善质量的同时,产量也在不断上升。但是因为国外对我国实行技术和市场与价格的多重垄断,成本化解的难题甚至难过了以前的技术难题。

过去由于碳纤维的军用价值,西方国家对我国防范得非常紧。以前主要是对我国进行技术封锁,不转让技术、不出售设备,而在我国以自主研发攻克生产技术和生产装备的系列难点、开启碳纤维国产化进程后,日、美等国的厂商开始在价格上做文章,对我碳纤维产业进行大肆打压,使全行业普遍亏损,面临极大的生存危机。

据业内人士称,当听闻我国需要某种碳纤维却无法自主生产时,国外厂商就打出天价;当我国在产品质量和销路上有所起色时,他们便不计成本地低价倾销占领市场,导致我国碳纤维企业被迫大幅减产、停产,从而无法在连续大规模生产中降低成本并提高质量。

成本化解,单纯通过节能降耗解决不了根本问题,这需要国家、省和地方政府共同援手,给予相应的配套扶持资金,帮助碳纤维企业培正固原,度过寒冬。

做强做大:既要企业奋力也要政府扶持

发展碳纤维新材料行业,经费的支持是一个方面,政府的扶持可以从产业布局和产业政策多方面着手。山东威海的做法值得我一些省市借鉴。

2016年7月,威海市政府搭台,召开以“集聚资源集成创新集群发展”为主题的碳纤维产业技术发展高层研讨会,创建国家级碳纤维产业技术创新中心,建设国家碳纤维及复合材料产业基地。

威海市政府与北京化工大学签署了共建“威海碳纤维及复合材料产业技术研究院”合作协议,北京大学“高性能树脂基体及预浸料项目”、北京化工大学“碳纤维连续管产业化项目”、上海交通大学“聚乳酸碳纤维项目”等7个项目分别与临港区管委签署进入碳纤维产业园协议。“国家碳纤维工程技术中心山东分中心”也落户临港区碳纤维研究院。

威海市倾力打造龙头最强、平台最高、链条最全的碳纤维产业发展集群——临港区碳纤维产业园。临港区碳纤维产业园规划建设孵化区和产业区两大功能区。目前,孵化区内碳纤维研究院、中试车间、专家和职工公寓4座单体已经基本建成,产业园研发—孵化—加速—投产的完整服务产业链条已初步形成。

新材料产业是国家重点支持发展的战略性新兴产业,“中国制造2025”规划把新材料作为重点突破的十大高端领域,从山东的经验中得到启发,国家和省市有必要在全面对接、落实国家、省有关扶持政策的同时,认真分析研究碳纤维产业化过程中存在的五大瓶颈难题,在财政支持、金融保障、人才引进、环境打造等方面研究出台系列扶持碳纤维产业化政策,为碳纤维产业发展提供更具有针对性的保障服务,实现一园一策、一企一策、共建共赢,使碳纤维产业成为我国未来产业发展的新天地。(江苏恒神股份有限公司 周竹生)