牛方
在中國成為世界“紡織大國”,纖維加工總量在全球占比達到50%左右,化學纖維產量在全球占比達到70%以上時,對于未來還將如何實現增長和進步,成為了當前“十二五”結束之際,行業(yè)亟待求解的一道多解方程組。
控總量、提質量、調結構、攻技術、樹品牌......每一個都是答案,每一個都是新的難題。
對于紡織工業(yè)來說一個新的增長極既是“產業(yè)用紡織品”,而對于化纖工業(yè)來說除了常規(guī)纖維的調整發(fā)展之外,高性能纖維是未來行業(yè)的發(fā)展重點。中國紡織工業(yè)聯合會副會長高勇指出:“十三五”期間化纖行業(yè)的重點任務之一既是:“大力發(fā)展高性能纖維”?!扒皫啄旮咝阅芾w維研發(fā)項目現在到了開花結果的階段,下一步需要進一步使項目產業(yè)化,繼續(xù)突破關鍵技術,同時加快市場開發(fā)的腳步。”高勇指出。而高性能纖維正是未來化纖工業(yè)的增長和紡織工業(yè)的增長的交集所在。
最優(yōu)秀的和最具代表性的
5月底,第十屆國際先進復合材料展覽會(SAMPE)在北京中國國際會展中心召開。中國化學纖維工業(yè)協(xié)會牽頭,集結了當前中國高性能纖維行業(yè)的眾多企業(yè)組團參展,并以“國產高性能纖維10年發(fā)展成就展”為統(tǒng)一整體形象在SAMPE上亮相。
參加的企業(yè)有浙江格爾泰、中石化儀征化纖、蘇州賽菲集團、江蘇奧神新材、四川航天拓鑫、煙臺泰和新材、威海拓展、中復神鷹、河北硅谷等。這些企業(yè)是目前中國高性能纖維行業(yè)內實力和知名度都較高的企業(yè),均是各自領域內的佼佼者,市場份額也較大。
比如中復神鷹碳纖維有限責任公司,該公司同時具有濕紡和干噴濕紡碳纖維生產技術,是目前中國碳纖維行業(yè)領域內的龍頭企業(yè),無論是從生產技術還是國內市場份額占比,中復神鷹都是遙遙領先。尤其那條T700的生產線是世界上第三個采用干噴濕紡工藝體系的商業(yè)化生產線,2014年獲得中國建筑材料集團有限公司科學技術獎進步類一等獎,并于2014年4月啟動建設“年產3500噸高性能纖維”的生產線,項目總投資達10億元。目前,T700等高性能碳纖維在國內市場僅有中復神鷹公司能形成批量化、規(guī)?;a,中復神鷹總經理劉芳介紹,中復神鷹啟動的“年產3500噸高性能碳纖維”項目,即為干噴濕紡工藝生產的T700、T800等高性能纖維,主要用于滿足國內高、精、尖等領域。
河北硅谷化工有限公司是國內對位芳綸行業(yè)內的優(yōu)秀企業(yè),該公司和東華大學聯合承擔的“高性能芳綸纖維制備國產化關鍵技術研究”項目攻克了超高分子量PPT A樹脂制備及其液晶紡絲等一系列難題,成功打破國外對我國長達30年的技術封鎖,實現我國獨立自主對位芳綸技術和產業(yè)的跨越式發(fā)展。目前,對位芳綸世界上只有美國、日本、韓國及俄羅斯幾家企業(yè)擁有生產技術。由于它在航天航空及國防方面的獨特作用,國外長期對我國進行技術封鎖。河北硅谷的項目使基礎研究與工程實驗緊密結合,把生產工程中存在的問題提煉成科學問題進行系統(tǒng)研究,獲得國家973計劃支持,并應用于指導工程技術改造,對行業(yè)發(fā)展具有重大意義。
中復神鷹和河北硅谷只是高性能纖維行業(yè)領域中優(yōu)秀企業(yè)的代表,在高性能纖維這個“大家庭”中還有超高分子量聚乙烯、聚苯硫醚、玄武巖纖維等眾多產品,應用領域也眾多,這些都是我國紡織工業(yè)下一階段發(fā)展的重點以及對行業(yè)的重要支撐。
最驕傲的和最有成就的
高性能纖維的發(fā)展有著極其特殊的背景,那就是沒有常規(guī)纖維的“消化吸收”,全部靠“白手起家”。由于其應用領域集中在高精尖產品,比如國防軍工、航空航天等技術密集的行業(yè),對于保障國防安全等具有重要作用,因此高性能纖維的生產技術一直被西方國家封鎖,對別國實行禁運。
比如碳纖維在冷戰(zhàn)時期就屬于技術密集型和政治敏感材料,以美國為首的巴黎統(tǒng)籌委員會對當時的社會主義陣營實行禁運。冷戰(zhàn)結束后,由于碳纖維的高技術含量、高利潤回報,西方國家仍然對我國實施禁運,尤其是在聚丙烯腈(PAN)原絲生產技術進口方面,即使我國加入了世界貿易組織,也沒有多少改變。甚至于日本東麗公司生產的應用于自行車零件、釣魚竿和減震彈簧等領域的T300級碳纖維型號,即一種低品級高模量碳纖維,對于中國也是封鎖。
但是中國的高性能纖維卻憑著“一窮二白”的“資本”一點一點干起來了。尤其是近十年來更是取得了飛速的發(fā)展。中國化學纖維工業(yè)協(xié)會秘書長王玉萍告訴記者:“現階段總體上,我國的主要高性能纖維已實現了規(guī)模化生產,少數品種更是達到國際先進水平,具備了一定的國際競爭力。在國家相關政策和規(guī)劃的指引下,國產高性能纖維行業(yè)在規(guī)?;a、生產及應用技術和高水平研發(fā)平臺取得了較好的進展?!?/p>
從目前我國高性能纖維的構成上來看,主要產品包括PAN基碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、聚苯硫醚纖維、連續(xù)玄武巖纖維、聚酰亞胺纖維和聚四氟乙烯纖維等??傆嫯a能約為約12.8萬噸。
12.8萬噸和數千萬噸的常規(guī)化纖產品的量是不能比的,但是這12.8萬噸卻是來之不易,企業(yè)、行業(yè)、政府、高校紛紛為之付出了諸多人力、財力、物力,才換來了這12.8萬噸。王玉萍告訴記者:“2014年全年主要高性能纖維進口27435.5噸,產品主要包含碳纖維、芳綸、聚苯硫醚、超高分子量聚乙烯纖維和玄武巖纖維?!逼渲刑祭w維及其制品、超高分子量聚乙烯、玄武巖纖維都出現不同程度的下降,但是芳綸纖維和聚苯硫醚依然呈現兩位數的上漲。
進口數量的減少離不開近年來高性能纖維在生產和應用技術方面的進步。比如超高分子量聚乙烯纖維,2014年進口數量同比減少18.3%。王玉萍告訴記者:“國內相關生產企業(yè)通過擴大產量和采取節(jié)能降耗措施,進一步降低生產成本,同時已突破著色技術,且保證強力無損,目前已實現量產,這對擴大應用領域有極大的促進作用。”而2014年,儀征化纖成為了國內產銷量最大的超高分子量聚乙烯纖維生產企業(yè)。記者獲悉儀征化纖先后開發(fā)生產了50多個細旦、高強、有色等系列產品,在軍事上已經應用到航空母艦系泊纜、防彈衣、防彈板、防彈頭盔、防爆毯等方面,在民用領域積極拓展繩纜、網箱、漁線、防切割手套和特殊面料等應用,成為新的效益增長點。
高性能纖維的技術進步最為明顯的應該要數碳纖維。碳纖維是目前最受關注、市場認知最早的高性能纖維之一,其近年來在降低生產成本、應用領域拓展、生產裝備提升方面都取得了不少成績。海關數據顯示,2014年碳纖維及制品進口量為11726.9噸,其中碳纖維進口量1658.6噸,同比下降了17.4%。王玉萍說:“碳纖維進口量下降的原因是國產碳纖維的產量進一步增長和國內市場的不斷認可?!蓖跤衿几嬖V記者:“吉林碳谷碳纖維公司依托其強大的丙烯腈聚合能力和生產經驗,通過采用多種節(jié)能降耗手段,進一步降低了生產成本,穩(wěn)定了原絲品質,可達到T400級;中復神鷹碳纖維有限責任公司進一步穩(wěn)定了T700干噴濕法紡絲工藝;威海拓展纖維有限公司成功突破T800級碳纖維生產工藝,目前已小批量試產?!边@些都對國產碳纖維穩(wěn)定質量、贏得市場起到了積極的作用。
除了生產技術的穩(wěn)定,在應用領域、裝備技術方面碳纖維也持續(xù)拓展。王玉萍告訴記者:“中材科技開發(fā)了77.7米長海上風電葉片已經下線,每只葉片約使用5噸的碳纖維復合材料。國內西安富瑞達科技有限公司自主開發(fā)的高溫碳化爐最高運行溫度已可穩(wěn)定在1800℃,爐口最寬可達3米,可滿足T300、T700和T800級碳纖維的生產;石墨化爐最高運行溫度已穩(wěn)定在2800℃,可滿足M級碳纖維生產。此外,國產預氧化爐、低溫碳化爐等關鍵裝備已可滿足中試線需要。”
最期待的和最有希望的
王玉萍表示:“我國高性能纖維行業(yè)經過前期的快速發(fā)展,在技術開發(fā)、技術積累、市場需求、投資熱情以及宏觀政策等方面,都比過去有了明顯的進展。同時,在全球范圍內航天航空、汽車和工業(yè)用領域創(chuàng)新技術不斷涌現和對新材料需求快速增長的牽引下,高性能纖維出現了新一輪的擴產和布局,更加注重技術、產品、市場和服務的全方位競爭。在這種國內外發(fā)展環(huán)境下,我國高性能纖維行業(yè)在穩(wěn)定生產技術、拓展應用技術和裝備的研發(fā)、下游產品的開發(fā)和全產業(yè)鏈建設方面都有了明顯的進步。”
確實如此,在SAMPE的“國產高性能纖維10年發(fā)展成就展”上,我們看到企業(yè)的發(fā)展已經基本能夠滿足國內現有市場的需求,但是這還遠遠不是終點。王玉萍告訴記者:“隨著基礎設施建設、環(huán)境治理及現代交通工具等領域的不斷發(fā)展,對高性能纖維的需求也將持續(xù)增長。”其中碳纖維需求以釣魚竿和自行車為代表的體育休閑用品會有一定增長,高壓輸電線芯材和建筑結構物補強發(fā)展迅猛,壓力容器、碳/碳復合材料制品、海底油田、航空航天和國防軍工的需求會大幅增長;對位芳綸主要體現在防彈、室外光纜增強和復合材料等高端需求;間位芳綸、聚苯硫醚纖維和聚酰亞胺纖維則集中應用在耐高溫過濾材料領域;連續(xù)玄武巖纖維有望在道路增強、建筑材料和汽車用材料領域有所突破。
“國產高性能纖維10年發(fā)展成就展” 是一個總結,也是一個新的起點。十年并不是高性能纖維的真實“年齡”,十年前我國就已經開始布局高性能纖維的發(fā)展,但是這近十年卻是高性能纖維發(fā)展最快,取得成就最多的十年。
未來戰(zhàn)略性新興產業(yè)依然是各個國家發(fā)展的重點,國家也將繼續(xù)出臺一系列產業(yè)政策,這也為高性能纖維的發(fā)展創(chuàng)造了機遇。此外,個別法律、法規(guī)的出臺,如大氣治理、汽車節(jié)能減排法規(guī)等,也將進一步推動高性能纖維的發(fā)展,應該說高性能纖維將成為未來紡織工業(yè)對接產業(yè)用紡織品,開拓新的天地的重要支撐,也是紡織強國目標的重要組成。我們期待下一個十年,下一個“十年成就展”