B.碳纖維的去向及比例
預浸工藝:51.6%,編織工藝:20%(其中有12.4%要經(jīng)過預浸進入后段) 短切工藝:19%,纖維通過纏繞等方式直接使用:9.9%
圖六 碳纖維到制品的用量比例〔5〕
C. 碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈中的價值鏈
我們常聽到關(guān)于碳纖維價值鏈的說法是:從石油原料到碳纖維,增值關(guān)系是1到3,而把碳纖維做成復合材料,增值到10.
而國際上還有一個類似的說法:一個工業(yè)用碳纖維復合材料零件的成本構(gòu)成,其中碳纖維和樹脂的成本占25%,把碳纖維轉(zhuǎn)成預浸料或編織布(我們稱之為纖維制品),轉(zhuǎn)化成本為15%,而把纖維制品制造成零件,需要60%的成本,原因是這個過程的邊角廢料太多,主要沿襲于航空航天的成型工藝效率太低。
當很多人抱怨:碳纖維因為價格太高而影響其應用面時,我們必須重視除了25%-30%的碳纖維成本之外的其他70-75%的纖維制品和零件成型的巨大成本。否則,即使碳纖維成本降得再低,做出的復合材料成本還是驚人!
5. 中國碳纖維“平民化”之路探討
碳纖維因品種和質(zhì)量的不同,價格從每公斤100多人民幣到5萬多人民幣(日本東麗的M60J據(jù)說曾炒到這個價格)都有。其中,走小批量,高精尖的品種,我們稱之為“貴族纖維“,而量大,價格相對低的碳纖維,我們稱之為”平民化碳纖維“。中國是世界碳纖維研發(fā)的老人,但是產(chǎn)業(yè)化的新手,所以,對于總多中國碳纖維企業(yè),”平民化“之路有探討的實質(zhì)意義。
A. “中國價格”聞名天下,在碳纖維領(lǐng)域,中國是否可能實現(xiàn)平民化?
低質(zhì)量不等于低成本。質(zhì)量低,成本高是中國碳纖維的普遍狀況,這個情況,其實國際碳纖維巨頭相當清楚,美國的碳纖維行業(yè)有一種說法:中國目前做的碳纖維是不可能被市場接受的,如保持目前的發(fā)展狀態(tài),永遠也不可能為市場接受,這不取決于中國在生產(chǎn)碳纖維上投入多大的巨資。很多中國人把碳纖維產(chǎn)業(yè)想象的太簡單了。
由于錯誤的產(chǎn)業(yè)導向,絕大部分廠擁擠在小絲束的羊腸小道上,而目前我國的航空航天在復合材料應用的水平,遠不能消化這么多產(chǎn)能。很多公司雄心勃勃要把碳纖維大量用到我國的大飛機上,請大家好好查查歷史,東麗從1971年搞出碳纖維,到什么時候才用到波音和空客上的。如果我們盲目模仿日本碳纖維企業(yè)的發(fā)展,從小絲束起步,以航空航天應用為主,這將把整個產(chǎn)業(yè)帶入死路,因為無論是技術(shù)水準,艱難的航空適航認證,還是市場政治等因素,中國的企業(yè)在相當時間內(nèi)是不可能成為波音和空客等公司的主力供應商。隨著風電葉片市場和汽車市場近幾年迅猛發(fā)展,日本碳纖維企業(yè)普遍認為:沒有認真發(fā)展大絲束及其應用是他們最大的戰(zhàn)略失誤,看著歐美大絲束企業(yè)迅猛的擴產(chǎn),這些日本企業(yè)正快馬加鞭,努力趕超在大絲束碳纖維生產(chǎn)的差距。
中國有不少碳纖維的工業(yè)或商用需求,但對我們小絲束昂貴的價格望而卻步,導致有價無市,生產(chǎn)線閑置。另外在航空航天之外的碳纖維應用,由于成本控制,主要以24K以上的大絲束為主,由于成本和后段加工效率因素,大絲束化的趨勢異常強勁,很多專家認為:把小絲束和大絲束都加工成一幅單向預浸料,這還能區(qū)別大小絲束嗎?而其中的材料和加工成本的差距巨大!
所以中國碳纖維企業(yè)(不含科研機構(gòu))的發(fā)展,師從日本企業(yè)是死路一條。而SGL、ZOLTEK、甚至土耳其的后來者AKSA,必然會在這幾年市場需求爆炸式的增長中(據(jù)報道:一片大尺寸風電葉片大約需要500公斤碳纖維,一款30萬輛的汽車需要近3萬噸碳纖維),他們的發(fā)展之路應該值得我們好好研究和效仿。
B. 穩(wěn)定質(zhì)量需要一個長期過程,能否通過碳纖維質(zhì)量灰色地帶進入市場?
從我國很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史看,總是經(jīng)歷著“質(zhì)廉價廉”到“質(zhì)優(yōu)價廉”的競爭力塑造過程,通過 “質(zhì)廉價廉” 切入市場,或者從質(zhì)量灰色地帶進入市場,恐怕是我們大多數(shù)碳纖維企業(yè)要經(jīng)歷的過程。
碳纖維性能和質(zhì)量的穩(wěn)定是一個長期的過程,日本東麗從1970年代到現(xiàn)在,也一直在不斷提升其產(chǎn)品性能和質(zhì)量的穩(wěn)定性。穩(wěn)定化工作不光是碳纖維企業(yè)埋頭苦干,還需要后端應用的大力配合,并根據(jù)功能用,次承力件,主承力件等不同應用要求而逐步提升的。想著短時間內(nèi)就把碳纖維性能和質(zhì)量做穩(wěn)定,然后再去銷售的思路只是天方夜譚的夢幻!
在業(yè)界我們談論更多的是碳纖維的主要性能,比如抗拉強度和模量達到T300,或T700了,似乎不到這個日本人定義的符號,碳纖維就沒有用了?,F(xiàn)在用T300的地方,是不是就一定不能用C250?其實一些非承力的功能件是可用的,另外碳纖維最終要變成復合材料才有用的,通過更優(yōu)化的材料設(shè)計,樹脂配方設(shè)計,纖維與樹脂界面設(shè)計等等手段,也可讓采用了C250制作的零件的最終性能超越T300。所以我們提請有關(guān)單位在制定國家標準中,不要簡單模仿日本產(chǎn)品標準,不到3.5GPA的碳纖維也是碳纖維,要根據(jù)我們的實際情況,為我國企業(yè)留出碳纖維灰色地帶空間。