困境二:規模小數量多重復研發
我國對碳纖維的研究起步并不晚,雖取得了一些進展,但多年來發展較為緩慢。據上海擎督信息科技公司金秋能源化工工作室創辦人錢伯章高工介紹,我國自20世紀60年代由中科院長春應用化學研究所率先開始PAN基碳纖維的研究,70年代初完成了連續化中試裝置。其后上海合成纖維研究所、中科院山西煤化所、北京化工大學、山東工業大學等也開始研究工作,并于80年代中期通過了中試,進入產業化試生產階段,先后建成了從年產幾百千克到幾噸的小試裝置和年產幾十噸的中試裝置。但總體而言,不論是技術水平、生產能力和產品質量等都與國外先進水平有較大的差距。
進入21世紀以來,國內碳纖維產業發展較快,安徽華皖碳纖維公司率先引進了年產500噸原絲、200噸PAN基碳纖維生產裝置,成功填補我國碳纖維及原絲工業產業化生產空白。
從2000年開始,我國碳纖維向技術多元化發展,放棄了原來的硝酸法原絲制造技術,采用以二甲基亞砜為溶劑的一步法濕法紡絲技術獲得成功。目前利用自主技術研制的少數國產碳纖維產品已經達到國際同類產品水平。
據錢伯章介紹,近年來,國家有關部委已將碳纖維技術的產業化進程作為我國的一項戰略任務。隨后,一些企業相繼加入碳纖維生產行列。目前,我國已有吉林神舟碳纖維公司、山東天泰新材料股份有限公司、浙江嘉興中寶碳纖維有限公司、保定天鵝化纖集團、大連興科碳纖維有限公司、山西恒天紡織新纖維科技有限公司等生產規模大小不一的碳纖維生產廠家,合計年生產能力為2310噸。據不完全統計,目前擬建和在建的碳纖維生產企業有11家,合計生產能力為原絲年產量7100噸、碳纖維1560噸,其中在建企業為4家,合計生產能力為原絲年產量1100噸、碳纖維470噸。
反觀全球,由于碳纖維生產工藝復雜,至今世界上規模企業不超過12家。他們分別是日本的東麗、東邦和三菱麗陽,美國的氰特工業公司(Cytec)、赫克塞爾(Hexcel)公司、卓爾泰克(Zoltek)公司、阿莫科(Amoco)公司,德國的SGL,韓國泰光產業公司以及中國臺灣的臺塑公司等。其中領先的生產商有日本的三菱麗陽、東邦和東麗以及美國Cytec、Hexcel公司等。
2008年,我國全面啟動和實施的大飛機重大專項整體配套項目中,包括了碳纖維在內的諸多化工新材料項目,隨著以該專項為代表的國內各領域對碳纖維產品需求的增加,許多碳纖維研究項目或千噸級產業化項目紛紛啟動。然而,由于我國碳纖維行業缺乏具有自主知識產權的核心產業化技術,產業發展不會一蹴而就,但發展契機已到。
據介紹,從技術研發到產業化轉化的難度更大,因此碳纖維要真正實現國產化還需要一個漫長的過程。由于市場短缺,近年來國內出現了“碳纖維熱”。但應指出,雖然當前國內市場對碳纖維產品需求較大,但盲目發展存在很大風險,這些千噸級項目實施幾年以后市場出現過剩將成為必然。
據相關部門預測,世界碳纖維需求每年將以大約13%的速度飛速增長,2010年,PAN基碳纖維的全球需求量將達5萬噸,到2012年將達6萬噸,預計到2018年需求量將達到10萬噸。
為此,全球七大碳纖維制造商(東麗、東邦、三菱麗陽、SGL、Hexcel、Cytec和Zoltek)已宣布計劃在未來3~5年內擴產78%,總投資額為87970萬歐元。有關專家預計,短期看來,碳纖維會供不應求,但到2012年,供應可能會超過需求。