作為我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一的新材料領(lǐng)域的重要組成部分,國產(chǎn)高性能纖維通過“十一五”期間的高速發(fā)展,已經(jīng)縮短了與發(fā)達國家近30年的差距。芳綸1313、碳纖維T300均實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并批量供應(yīng)市場;碳纖維T700產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)也已全面打通;干法超高分子聚乙烯纖維達到了國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進水平。目前,我國高性能纖維生產(chǎn)幾乎覆蓋了所有品種領(lǐng)域,合計生產(chǎn)能力僅次于美國、日本,成為世界重要的高性能纖維生產(chǎn)大國。但是,由于起步較晚,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、創(chuàng)新能力不足、下游應(yīng)用范圍較窄等原因,我國高性能纖維與發(fā)達國家相比仍有15~20年的差距。
如何尋找差距,突破瓶頸,抓住“十二五”時期國家把高新技術(shù)材料列入七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的契機加速發(fā)展,成為擺在我國高性能纖維產(chǎn)業(yè)面前的重要課題。
裝備不強受制于人
我國高性能纖維的基礎(chǔ)研究工作起步于上世紀(jì)60年代,2000年開始中試,真正產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是在2005年之后。因此,高性能纖維在我國尚屬于比較年輕的產(chǎn)業(yè)。盡管在“十一五”期間高性能纖維技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展取得了重大突破,但相對高速發(fā)展的國民經(jīng)濟與國防建設(shè),高性能纖維及其復(fù)合材料理論基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)相對薄弱;碳纖維制備、芳綸纖維制備和復(fù)合材料高效制備與廣泛應(yīng)用等領(lǐng)域中的一系列關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題還沒有完全突破;行業(yè)自主創(chuàng)新能力不強;部分高性能纖維及其復(fù)合材料制件仍依賴于進口,處于受制于人的局面。特別是生產(chǎn)高性能纖維的大容量設(shè)備大多需要進口,只有作為小型研究的產(chǎn)量幾十噸、幾百噸的生產(chǎn)設(shè)備是自己開發(fā)生產(chǎn)的。
談到設(shè)備問題時,中國化纖協(xié)會會長端小平說,國內(nèi)現(xiàn)有主要生產(chǎn)廠家采用的基本都是非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,各家設(shè)備千差萬別,難以組織統(tǒng)一攻關(guān)。因此,國產(chǎn)高性能纖維的進一步發(fā)展首先需要提高設(shè)備制造和工程化能力,要盡快突破大容量反應(yīng)釜、大規(guī)模氧化碳化裝置、大幅寬多軸向織機、大型RTM成型設(shè)備等產(chǎn)業(yè)化核心裝備設(shè)計及制造關(guān)鍵技術(shù),支撐高性能纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
纖維應(yīng)用有待拓展
目前,國際上高性能纖維的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。以碳纖維為例,已廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、海洋石油開采、大飛機制造、混合動力汽車等新能源、汽車領(lǐng)域。而我國包括碳纖維在內(nèi)的高性能纖維復(fù)合材料,因研發(fā)、設(shè)計、制造滯后,目前的應(yīng)用領(lǐng)域范圍還非常有限,大多局限于釣魚桿、高爾夫球桿等體育休閑用品生產(chǎn)領(lǐng)域。甚至這些領(lǐng)域的碳纖維布、碳纖維預(yù)浸布等的來源也被外商資源或合資企業(yè)所壟斷,國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)的銷售渠道還沒有完全打開,因此,也就更談不上對下游應(yīng)用的指導(dǎo)。
“通過多年的努力,國產(chǎn)芳綸、高強聚乙烯的生產(chǎn)已經(jīng)比較成熟,但在下游的開發(fā)應(yīng)用并不理想,一多半的產(chǎn)品都是用來出口”。面對生產(chǎn)和應(yīng)用的嚴(yán)重不匹配,端小平指出,要想使高性能技術(shù)纖維產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展,必須要讓纖維得到充分的應(yīng)用,這樣產(chǎn)品水平才能逐步提高,規(guī)模才能越做越大。規(guī)模上去了,成本相應(yīng)地下來了,企業(yè)才能有所收益,也才有能力再投入資金進行下一輪的研發(fā),形成產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
在高性能纖維的應(yīng)用方面,歐美日等發(fā)達國家要比我國走得早、走得遠。日本東麗公司開發(fā)的碳纖維早已運用于大飛機上,聚乳酸纖維用在了汽車內(nèi)裝材料上;日本帝人公司開發(fā)的由對位芳酰胺纖維和鋼絲構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)混合纜,可有效提高耐磨性和耐磨疲勞性,長期應(yīng)用于礦山的開采現(xiàn)場。
國外企業(yè)在高性能纖維應(yīng)用領(lǐng)域的經(jīng)驗確實值得國內(nèi)企業(yè)認(rèn)真學(xué)習(xí)并加以借鑒。“但是,應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,僅僅依靠企業(yè)自身的力量是遠遠不夠的”。江蘇恒神纖維材料有限公司總經(jīng)理聶旭東呼吁,國家在重大裝備上要優(yōu)先選用國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品,實行政府采購。聶旭東認(rèn)為,基礎(chǔ)材料的發(fā)展絕對離不開政府的支持。政府采購行為,一方面是解決高性能纖維及其制品的出路,另一方面也可在實際應(yīng)用中檢驗產(chǎn)品是否符合要求,從而在改進中獲得提升。對此,中國化纖協(xié)會也在多個場合表示,為了鼓勵和支持高性能纖維的下游應(yīng)用開發(fā),特別是針對軍事和航天等領(lǐng)域,建議應(yīng)盡快建立國防采購制度。