中復(fù)神鷹西寧公司的員工為即將進(jìn)碳化爐的原絲接絲。

何英力攝

比A4紙稍厚的0.12毫米超薄玻璃，憑借出色的柔韌性可以實(shí)現(xiàn)360度彎曲；直徑僅為頭發(fā)絲1/10的高性能碳纖維，強(qiáng)度是鋼的7至10倍；一顆顆不起眼的黑色氮化硅陶瓷軸承球，能耐得住每分鐘60萬(wàn)次的摩擦以及上千攝氏度高溫的炙烤……這些“身材”小卻作用大、叫得響的新材料，正是今年以來(lái)市場(chǎng)銷(xiāo)售快速增長(zhǎng)的中高端產(chǎn)品。

數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從2011年的0.8萬(wàn)億元增至2019年的4.5萬(wàn)億元，年均復(fù)合增速超過(guò)20%。預(yù)計(jì)到2025年產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到10萬(wàn)億元。產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng)的背后，有哪些因素在起作用？記者采訪了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)以及行業(yè)專(zhuān)家。

供需雙發(fā)力  市場(chǎng)有活力

新材料“加速跑”，產(chǎn)業(yè)正形成更高水平動(dòng)態(tài)平衡

總產(chǎn)能2.5萬(wàn)噸！9月8日，我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)基地在青海西寧投產(chǎn)。車(chē)間內(nèi)，一束束白色原絲經(jīng)過(guò)1000多攝氏度的高溫碳化，纏繞成一軸軸高性能黑色碳纖維。

不要小看這相當(dāng)于錄音磁帶粗細(xì)的一束，它包含了1.2萬(wàn)多根碳纖維，把一軸碳纖維的每根單絲連接起來(lái)，可以繞地球一圈半。它還能夠承受130公斤左右的重量，具有耐高溫、抗摩擦、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，可用于航空航天、風(fēng)力發(fā)電等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，被稱(chēng)為“材料黑金”。

“從原材料到產(chǎn)品出廠的生產(chǎn)線大約1公里長(zhǎng)，涉及3000多個(gè)工藝參數(shù)，難度非常大。項(xiàng)目的投產(chǎn)，也實(shí)現(xiàn)了單線年產(chǎn)3000噸高性能碳纖維生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和高端成套技術(shù)自主可控。”中復(fù)神鷹西寧公司常務(wù)副總經(jīng)理連峰介紹，今年碳纖維的訂單量預(yù)計(jì)是去年的3倍。

2014年以來(lái)，我國(guó)碳纖維需求量以13%以上的年均增長(zhǎng)率穩(wěn)定增長(zhǎng)。2020年，我國(guó)碳纖維需求量達(dá)4.89萬(wàn)噸，國(guó)產(chǎn)碳纖維供應(yīng)量為1.85萬(wàn)噸，加上海外供給不穩(wěn)定，碳纖維可謂“一家有女百家求”。

北京天海工業(yè)有限公司總經(jīng)理張繼恒特意來(lái)西寧“搶”訂單，“我們生產(chǎn)的儲(chǔ)氫瓶，用高性能碳纖維進(jìn)行纏繞，相比純鋼氣瓶可以減重約70%。如今不少企業(yè)都在搶抓氫能發(fā)展機(jī)遇，儲(chǔ)氫瓶需求快速增長(zhǎng)，也帶動(dòng)碳纖維需求猛增。”

碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展是我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的縮影。“今年以來(lái)，我們的新材料業(yè)務(wù)跑出了‘加速度’，業(yè)績(jī)支撐度持續(xù)提升，收入和凈利潤(rùn)占比分別從去年年底的19%、36%提高到上半年的23%、41%。”中國(guó)建材集團(tuán)董事長(zhǎng)周育先說(shuō)，作為全球最大的綜合性建材產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、世界領(lǐng)先的新材料開(kāi)發(fā)商，中國(guó)建材明顯感受到，“十四五”開(kāi)局以來(lái)，高新產(chǎn)業(yè)不斷壯大，拉動(dòng)新材料需求增長(zhǎng)；新材料持續(xù)升級(jí)，又拓展更多產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。新材料產(chǎn)業(yè)正形成需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的更高水平動(dòng)態(tài)平衡。

需求牽引供給，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。“今年滿產(chǎn)滿銷(xiāo)！”洛陽(yáng)玻璃股份有限公司生產(chǎn)的超白壓延光伏玻璃，很大程度上決定了光伏組件的發(fā)電效率。公司副總經(jīng)理章榕分析，企業(yè)搶抓實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)給光伏行業(yè)帶來(lái)的發(fā)展機(jī)遇，根據(jù)下游客戶(hù)的需求，有針對(duì)性地研發(fā)生產(chǎn)。“今年以來(lái)，針對(duì)下游大尺寸、薄型化的需求，我們適當(dāng)增加玻璃版型的長(zhǎng)度和寬度，并且提高強(qiáng)度、透過(guò)率、材料耐老化性等性能，產(chǎn)品幾乎零庫(kù)存。”

供給創(chuàng)造需求，拓展消費(fèi)空間。鋰電池隔膜是新能源電池生產(chǎn)的關(guān)鍵材料。針對(duì)鋰電池隔膜高能量密度、長(zhǎng)壽命、高安全的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，中材科技改進(jìn)了涂覆配方及工藝，運(yùn)用油性混涂等涂覆技術(shù)進(jìn)一步提升鋰電池的耐熱性及安全性等指標(biāo)。“新技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)認(rèn)可，隔膜產(chǎn)銷(xiāo)量同比大幅增長(zhǎng)。”中材科技董事長(zhǎng)薛忠民介紹，新材料有助于拓寬鋰電池的產(chǎn)業(yè)“賽道”，預(yù)計(jì)到2025年鋰電池需求將超過(guò)2140吉瓦，相應(yīng)帶動(dòng)隔膜的需求量超過(guò)256億平方米。

攻克“卡脖子”  技術(shù)有底氣

新材料產(chǎn)業(yè)需要舍得投入、看得長(zhǎng)遠(yuǎn)、坐得了冷板凳

記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)增長(zhǎng)迅猛的新材料，背后都有一個(gè)共同特點(diǎn)，即集中力量攻克關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”問(wèn)題。在疫情沖擊下，全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈不穩(wěn)定而市場(chǎng)需求爆發(fā)時(shí)，這些國(guó)貨恰好可趁勢(shì)“補(bǔ)位”，乃至實(shí)現(xiàn)出口。

山東淄博，一顆顆直徑小至0.4毫米、大至101毫米的黑色氮化硅陶瓷球，正準(zhǔn)備發(fā)往國(guó)外。今年前8月，這種熱等靜壓氮化硅陶瓷球出口同比增長(zhǎng)303%。“目前全球有4家風(fēng)力發(fā)電氮化硅陶瓷絕緣軸承制造企業(yè)，其中3家已經(jīng)成為我們的客戶(hù)。”中材高新氮化物陶瓷有限公司總經(jīng)理孫峰說(shuō)。

“我們的陶瓷球可以實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，每分鐘可轉(zhuǎn)60萬(wàn)轉(zhuǎn)，比普通軸承球2萬(wàn)轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)高得多。”說(shuō)起氮化硅陶瓷球，孫峰滔滔不絕。繼美國(guó)闊斯泰、日本東芝之后，公司成了全球第三家，也是國(guó)內(nèi)首家且唯一形成批量生產(chǎn)熱等靜壓氮化硅陶瓷材料的企業(yè)，研制成功的G3級(jí)軸承球已在航天、航空工程上應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)多個(gè)軸承企業(yè)實(shí)現(xiàn)大批量供貨。“現(xiàn)在海外供應(yīng)鏈?zhǔn)芤咔橛绊戄^大，而我們生產(chǎn)穩(wěn)定，交貨周期較短，比較優(yōu)勢(shì)明顯。”

新材料要提升市場(chǎng)占有率，不僅要靠“人無(wú)我有”，也要靠“人有我優(yōu)”。

作為下游客戶(hù)，安徽立光電子材料公司這幾年一直在加大國(guó)產(chǎn)超薄玻璃采購(gòu)力度，目前國(guó)貨占比已從5年前的30%提升到70%。副總經(jīng)理傅強(qiáng)告訴記者：“我們能明顯感受到這幾年國(guó)產(chǎn)超薄玻璃性能逐漸穩(wěn)定并提升。品質(zhì)差不多的情況下，我們更愿意在國(guó)內(nèi)采購(gòu)。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品幾天就能到場(chǎng)，從國(guó)外采購(gòu)以前大概是一個(gè)月，目前可能要40天左右。”

新材料技術(shù)含量高、研發(fā)周期長(zhǎng)，要舍得投入、看得長(zhǎng)遠(yuǎn)、坐得了冷板凳。中復(fù)神鷹10年研發(fā)投入20多億元；蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院耗時(shí)6年才將0.12毫米超薄玻璃拉引成型；中材高新氮化物公司最困難時(shí)，一邊熬夜加班，一邊愁下月工資如何籌措……“今天產(chǎn)生盈利的新材料項(xiàng)目很多都是10多年前啟動(dòng)的，一個(gè)新項(xiàng)目3至5年內(nèi)往往不會(huì)有收益，要持續(xù)投入、耐得住寂寞。”周育先說(shuō)。

“新材料投入之初，往往需要通過(guò)下游應(yīng)用的測(cè)試反饋，才能不斷完善性能、迭代優(yōu)化。但很少有人愿意成為第一個(gè)‘吃螃蟹’的，導(dǎo)致新材料產(chǎn)業(yè)普遍面臨‘有材不好用、好材不敢用’的問(wèn)題。”在中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)呂佳濱看來(lái)，近年來(lái)，工信部等部門(mén)聯(lián)合開(kāi)展重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)工作，對(duì)加強(qiáng)供需對(duì)接、分擔(dān)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)發(fā)揮了很好的作用。此外，下達(dá)中央預(yù)算內(nèi)投資資金，成立國(guó)家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)基金，支持新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范、測(cè)試評(píng)價(jià)、資源共享平臺(tái)建設(shè)等一系列舉措，都有力推動(dòng)了行業(yè)的快速發(fā)展。

抓住“窗口期”  前景更可期

“十四五”時(shí)期向著更足供應(yīng)、更高品質(zhì)、更小差距發(fā)力

受疫情影響，全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈處于調(diào)整的“窗口期”，如何把握機(jī)會(huì)、充分挖潛，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性，支撐高質(zhì)量發(fā)展？接受采訪的新材料企業(yè)有著清晰規(guī)劃——

為了更足供應(yīng)擴(kuò)產(chǎn)。“新能源玻璃行業(yè)發(fā)展前景較好，我們?cè)诎不蘸戏屎屯┏堑墓夥姵胤庋b材料項(xiàng)目正在建設(shè)中，總投資額約17.8億元。”章榕預(yù)計(jì)，到2023年，洛陽(yáng)玻璃的產(chǎn)能將由目前的2000噸增至1萬(wàn)噸以上。

瞄準(zhǔn)更高品質(zhì)升級(jí)。中復(fù)神鷹公司最近正集中技術(shù)力量研發(fā)高性能碳纖維T1100，力爭(zhēng)年底實(shí)驗(yàn)線建設(shè)成功。“現(xiàn)在是國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)扭轉(zhuǎn)局面的最好機(jī)會(huì)。要推出具有高附加值的碳纖維及先進(jìn)復(fù)合材料制品，填補(bǔ)高端市場(chǎng)應(yīng)用空白，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”連峰說(shuō)。

向著更小差距發(fā)力。“高端的氮化硅陶瓷粉體仍然受制于國(guó)外，我們正在攻關(guān)，目前小批量供貨沒(méi)有問(wèn)題，接下來(lái)要解決大批量生產(chǎn)的穩(wěn)定性。”盡管難度不小，孫峰依然充滿信心。

新材料產(chǎn)業(yè)前景可期，掌握核心技術(shù)仍是關(guān)鍵所在。“一些處于‘風(fēng)口’的新材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了一窩蜂追逐的跡象。光買(mǎi)成套裝備，沒(méi)有核心技術(shù)，很難在這個(gè)行業(yè)脫穎而出。另外，同一種新材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用工藝也各不相同，其他領(lǐng)域同樣要做好技術(shù)儲(chǔ)備。”呂佳濱認(rèn)為。

掌握核心技術(shù)，形成與產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈相匹配的創(chuàng)新鏈條，要深化改革，完善創(chuàng)新體系。對(duì)此，中材人工晶體研究院有限公司的科研人員感受深刻。科技成果轉(zhuǎn)化收益的一半分給團(tuán)隊(duì)，讓他們干勁十足。“以前市場(chǎng)意識(shí)淡薄，大量科研成果放在‘抽屜’里閑置。如今，大家都主動(dòng)開(kāi)展產(chǎn)業(yè)鏈及市場(chǎng)調(diào)研，挖掘科技成果的應(yīng)用方向和市場(chǎng)需求。”中材人工晶體研究院有限公司科技管理部經(jīng)理張微說(shuō)。今年7月，中國(guó)建材集團(tuán)還發(fā)起成立了150億元的新材料產(chǎn)業(yè)投資基金，助力新材料跨過(guò)從初期市場(chǎng)培育到推廣應(yīng)用的“驚險(xiǎn)一躍”。

“‘十四五’時(shí)期，我們將繼續(xù)向高端化、量產(chǎn)化、全球化進(jìn)軍，加快攻克重要材料領(lǐng)域的‘卡脖子’技術(shù)，助力我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控。”周育先說(shuō)。