视点
碳纤维“热潮”之下需“冷思考”
□ 本刊记者 李舜
扩张冲动谁点燃?
近两年,碳纤维——这一战略性高性能材料产业,正在我国以星火燎原之势发展。据不完全统计,截至2009
年底,我国共有聚丙烯腈原丝及碳纤维生产企业约37家,生产能力已达3400t/a左右,还有一批企业在进行调研
和筹划建设。“目前国内在建、拟建的碳纤维产能已经超过世界需求的总和……”,在采访中,专家忧心忡忡地向笔
者表示,若新建项目如期建成投产,我国碳纤维产能有望达到3万t/a以上,届时产能将大大超出市场需求。对此
我们不禁要问:是什么因素推动了碳纤维产能的快速增长和过热投资?
答案一:高额利润 当传统材料的利润空间被压缩殆尽,新材料理所当然成为众人关注的焦点。今年4月,受
原料价格上涨和航空业需求恢复等因素影响,日本东丽公司宣布上调其碳纤维产品价格,据其报道数据推算,该公
司航空航天用高性能碳纤维售价折合人民币约为500元/kg,而体育休闲制品用通用级碳纤维售价约为200元/kg。
据测算,在2006年碳纤维价格居于历史高位之时,国内部分企业净利润率能够达到30%左右,近年价格虽有所下
滑,但利润率仍然十分可观。
答案二:政绩冲动 碳纤维作为国家战略急需物资,长期依赖进口。为了尽快摆脱尴尬局面,解决部分关键领
域对于高性能纤维材料的迫切需求,从上世纪90年代末开始,国家有关部委投入了大量精力引导并支持包括碳纤
维在内的关键材料领域研发和产业化,形成了各级政府齐抓共管的局面。但是在具体落实过程中,往往出现偏差,
当发展过程中出现盲目攀比冒进和行政力量过度干预时,出现大量低水平重复建设甚至政绩工程也就不足为奇。
过剩抑或紧缺?
虽然目前碳纤维产能正在快速扩大,但与之形成鲜明对比的是,我国每年的碳纤维实际产量却非常有限。据不
完全统计,2008年我国聚丙烯腈基碳纤维产量不到500t,进口量约6000t,而2009年国内碳纤维产量和进口量仍
旧保持上升势头,高性能纤维产品大量依赖进口的形势并未真正扭转。市场上能够满足国防和民用需求的国产碳纤
维产品少之又少,大有“雷声大、雨点小”之嫌。
值得忧虑的是,虽然目前国内并未出现产能过剩,但未来几年新建、拟建项目的投资却在逐步落实。从市场状
况上看,我国的市场容量相比日、韩等国有着绝对优势,但是目前来自日本和台湾地区的进口产品仍把持着国内大
部分市场。国产碳纤维产品面临同类产品的严峻竞争。
从应用角度来讲,国内正在兴起的碳纤维浴霸、地暖等产品宣传声势浩大,但就整体而言,该领域在碳纤维应
用领域中所占的份额却十分有限。国产碳纤维在树脂基复合材料以及碳纤维加固材料等主要应用领域并不具备优
势。据了解,国内某龙头企业宣称自产碳纤维产品已在风电叶片上实现应用,但实际情况却是该公司风电叶片仍大
量使用进口T-700级高性能碳纤维。未来国产碳纤维在产品性能和市场培育方面若不能实现较大突破,国内新建产
能的消化将成为十分棘手的问题,产能过剩将再所难免。
成本为何降不下来?
碳纤维的潜在应用领域十分广泛,但历经风雨,当年的“潜在市场”至今仍旧“尚待闺中”,其最主要的制约
因素是碳纤维高企的价格。纵观近30年的发展进程,碳纤维唯有在文体休闲领域完成了由起步到成熟的完整发展
历程。然而目前国产碳纤维自行车价格近10万元/辆,高端碳纤维钓鱼竿售价同样达到2000元人民币左右,以国
内居民的平均收入水平来衡量,尚不足以支撑此类产品消费。同样受困于高昂价格的不只是国内消费者。据国外机
构预测,若碳纤维成本能够降至3美元/kg,则现有消费领域才可能出现爆发式增长。
然而就现有纤维原料和工艺而言,其制造成本出现大幅下降几无可能。据有关专家估算,目前国外碳纤维产品
成本约20美元/kg,而我国碳纤维产品平均成本则不低于200元/kg。虽然随着未来的技术进步,产品单位成本仍
有一定的下降空间,但幅度仍将十分有限。成本为何高企?
1.“杀鸡用牛刀” 国产碳纤维成本居高不下,从表象上看是产品质量稳定性不佳而导致次品率高,然而究其
深层原因,“奢侈”的原丝技术应首当其冲。国内现有原丝制造工艺分为三种,其中绝大多数企业采用的是国际上
主流的二甲基亚砜法技术路线。上世纪90年代末,国家实施了“九五计划”重点攻关项目,形成了具有自主特色
的二甲基亚砜法技术路线,但由于时间紧迫,为了满足全面需求,并未对其进行调整优化。经过近十年的发展,国
内大多数原丝生产企业仍旧套用该技术。但随后行业逐渐认识到,该原丝生产工艺完全可以满足更高级别碳纤维的
生产需要,对于国内仅能生产低级别碳纤维产品的现状而言,显得过于复杂和奢侈,而多余环节所带来的能耗就成
为了产品价格高企的重要原因。
2.单线产能低 目前国外主要碳纤维生产企业的单线产能已经达到1800t/a,最大的超过2000t/a,而大部分
国产设备平均单线产能仅能达到300~400t/a水平。据测算,能耗和单线产能间并不是简单的正比关系,有关数据
显示,1000t/a 生产线总能耗仅为300t/a生产线的1.5倍左右。故不难判断,国内碳纤维单线产能偏低也是造成
产品成本居高不下的重要因素。
3.环保压力大 由于环保法规和标准日趋严格,碳纤维生产的废水和废气处理成本也将逐渐提升。
研发须稳步 投资待冷静
由于碳纤维属于重要的战略物资,国外对我国长期实行封锁政策,能够向我国输出设备与技术的多为知名度较
低、总体水平不具备明显优势的企业。所以寄望于“模仿-再创新”模式来实现我国碳纤维技术水平跨越式提升显
然不具备现实意义。碳纤维生产技术涉及到高分子科学、机械、自动化、热工处理等诸多学科体系,绝非一己之力
能够完全掌握。唯有各方面通力合作,摒弃门户之见,制定合理的考核评价体系,充分尊重科研人员的主观能动性,
促进产、学、研、用一体化,方能从根本上消除产业化瓶颈。
从产品的生命周期来看,我国的碳纤维产业处于导入阶段,这一阶段的显著特点是:产品逐步被市场认同;行
业开始形成并初具规模;产品质量尚不稳定、批量不大、成本高、发展速度慢。虽然我国的碳纤维市场需求占到了
世界年需求量的20%,但大多数制品企业却是采用来料加工出口模式维持生计,国内航空航天和一般工业用制品市
场还远未能启动。毫无疑问的是,行业技术进步和终端消费观念的改变将直接决定我国碳纤维产业未来的走向和竞
争态势,若简单地套用已经处于成熟期的日、欧、美等国的市场现状来判断我国今后的碳纤维产业发展状况,必定
会有失公允。然而有一点可以肯定的是,日本碳纤维产业发展至今,保留下来的仅有三家企业,在不久的将来我国
的碳纤维行业也必将出现洗牌的局面。选择跟风豪赌还是自主创新,答案应当不言自明。
