突圍之路一:握緊拳頭形成合力
如何在供應超過需求的前景下,快速提升中國碳纖維產業(yè)的升級步速?錢伯章認為,國內在制約碳纖維發(fā)展的諸多原因中,PAN原絲水平的落后是制約碳纖維生產水平提高的瓶頸,不僅影響碳纖維的質量,而且影響其產量、生產成本和市場競爭能力。
當前我國亟待掌握高性能PAN基原絲生產技術,搶占市場先機。在完善碳纖維生產技術的前提下,盡快在PAN基原絲制造工藝技術上取得突破,發(fā)展高質量的上游產品生產線,保證碳纖維生產穩(wěn)定、產品優(yōu)質,從而在關鍵技術上打破國外的封鎖與壟斷。為此,各大科研機構、企業(yè)應該握緊拳頭形成合力,避免重復引進、重復研究的現象,少走彎路、節(jié)約成本。
錢伯章建議,國家對其扶持應主要集中于建立互通有無的系統化研究網絡,同時加大投入及稅收、信貸等政策傾斜,以鼓勵碳纖維生產企業(yè)、原料生產企業(yè)和有實力的投資企業(yè),特別是對開拓性企業(yè)財力上的傾斜力度。盡管我國對碳纖維的生產有明確的規(guī)劃和目標任務,但重復引進、重復研究現象仍然非常嚴重。國家應重點扶持幾個成功企業(yè),大力協同,優(yōu)化布局,整合資源,合作攻關,防止低水平重復建設和盲目發(fā)展,實現讓更多企業(yè)少走彎路、節(jié)約成本的目標。使我國成為獨立掌握、自主擁有技術和實現產業(yè)化發(fā)展的國家。
錢伯章同時建議,要借鑒國外先進經驗,加強產學研用緊密結合,建立相關機制,把高性能纖維產業(yè)發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略高度,使我國碳纖維產業(yè)能夠快速健康地發(fā)展。
突圍之路二:著眼于循環(huán)利用
近年來,國外對碳纖維技術開發(fā)研究集中在提高性能、降低成本方面。日本東麗公司根據先進復合材料市場發(fā)展的需求,已決定逐步淘汰T300類碳纖維,重點發(fā)展拉伸強度為4000~5000MPa、價格與T300基本相當的碳纖維品種,同時由于大絲束碳纖維性價比較高,也開始發(fā)展大絲束碳纖維,如最新開發(fā)的
T6005、T7005、T700G等。另外,一些企業(yè)重視研發(fā)環(huán)境友好型循環(huán)碳纖維。日本東麗、帝人和三菱麗陽計劃聯手大規(guī)模生產循環(huán)碳纖維,以促進高強輕質材料的回收利用。
碳纖維制品多用于特殊領域,其使用壽命和更新周期均有嚴格要求,大量廢棄的碳纖維產品亟待處理。據日本三菱麗陽估計,目前全球廢棄的碳纖維大約為1萬噸,2010年可達2萬噸。隨著碳纖維生產能力的擴大及增強材料的大量使用,對環(huán)境友好的趨勢要求企業(yè)重視碳纖維的回收利用。發(fā)達國家已開始了這項工作:德國TITK研究所開發(fā)的新工藝,不采用撕切處理就能從廢棄碳纖維紡織品中獲取長度≥20mm,一般長度為30mm~70mm的碳纖維;西班牙INASMET運輸安全機構采用化學和熱解處理技術開發(fā)了碳纖維—環(huán)氧樹酯復合材料回收再利用的新途徑,其回收產品可用于一般的碳纖維制品。
日本東麗公司、帝人公司和三菱麗陽公司于2009年建立一個合資企業(yè),從飛機和其他設備中回收和循環(huán)利用使用過的碳纖維。循環(huán)碳纖維的年產量將從開始的幾百噸增加到目前世界最大產量1000噸。
目前,我國在碳纖維循環(huán)利用方面,是否也應借鑒國外的先進理念,納入研發(fā)范圍之內?畢竟站在巨人的肩膀上,可以讓我們看得更高更遠。