作為我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一的新材料領域的重要組成部分,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)化并批量供應市場;碳纖維T700產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術也已全面打通;干法超高分子聚乙烯纖維達到了國內(nèi)領先和國際先進水平。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)基礎薄弱、創(chuàng)新能力不足、下游應用范圍較窄等原因,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研究工作起步于上世紀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,高性能纖維及其復合材料理論基礎和產(chǎn)業(yè)化基礎相對薄弱;碳纖維制備、芳綸纖維制備和復合材料高效制備與廣泛應用等領域中的一系列關鍵科學技術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)設備是自己開發(fā)生產(chǎn)的。
談到設備問題時,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準設備,各家設備千差萬別,難以組織統(tǒng)一攻關。因此,國產(chǎn)高性能纖維的進一步發(fā)展首先需要提高設備制造和工程化能力,要盡快突破大容量反應釜、大規(guī)模氧化碳化裝置、大幅寬多軸向織機、大型RTM成型設備等產(chǎn)業(yè)化核心裝備設計及制造關鍵技術,支撐高性能纖維及其復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
纖維應用有待拓展
目前,國際上高性能纖維的應用領域越來越廣泛。以碳纖維為例,已廣泛應用于風力發(fā)電、海洋石油開采、大飛機制造、混合動力汽車等新能源、汽車領域。而我國包括碳纖維在內(nèi)的高性能纖維復合材料,因研發(fā)、設計、制造滯后,目前的應用領域范圍還非常有限,大多局限于釣魚桿、高爾夫球桿等體育休閑用品生產(chǎn)領域。甚至這些領域的碳纖維布、碳纖維預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用的指導。
“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)和應用的嚴重不匹配,端小平指出,要想使高性能技術纖維產(chǎn)業(yè)得到發(fā)展,必須要讓纖維得到充分的應用,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成的雙重結構混合纜,可有效提高耐磨性和耐磨疲勞性,長期應用于礦山的開采現(xiàn)場。
國外企業(yè)在高性能纖維應用領域的經(jīng)驗確實值得國內(nèi)企業(yè)認真學習并加以借鑒!暗,應用領域的拓展,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。聶旭東認為,基礎材料的發(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用開發(fā),特別是針對軍事和航天等領域,建議應盡快建立國防采購制度。