碳纖維,細(xì)如發(fā)絲、輕若鴻毛,比重不到鋼的25%,強(qiáng)度卻是鋼的7到9倍,且耐腐蝕能力超強(qiáng),上到3000℃,下到零下180℃都能扛得住,被稱作“新材料之王”,成為戰(zhàn)斗機(jī)等航天器制造的“香餑餑”。
近年來,我國碳纖維技術(shù)逐步打破美日等國長達(dá)60多年的封鎖和壟斷,現(xiàn)今產(chǎn)量已躍居世界第一,占比將近1/3,但有傳言稱,我國碳纖維出口銷量?jī)H為0.3%,國內(nèi)8成市場(chǎng)還依賴進(jìn)口。
甚至連日媒都嘲諷道,“他們只會(huì)做些便宜貨,如果沒有日本的碳纖維,他們根本造不出殲20這種隱身戰(zhàn)機(jī)。”這到底怎么回事,事實(shí)果真如此嗎?
一、終結(jié)60年封鎖,把碳纖維打到“白菜價(jià)”!
早在上世紀(jì)50年代,美國就突破了碳纖維關(guān)鍵技術(shù)。而我國雖然幾乎同時(shí)啟動(dòng)了碳纖維研究,但直到2000年還遲遲沒有攻破制備技術(shù)。
作為一種比木頭輕、比鋼硬,還比鉑金耐腐蝕的新興材料,碳纖維逐漸成為軍事、工業(yè)和航天領(lǐng)域的關(guān)鍵資源。也因此,1996年,美日牽頭了《瓦森納協(xié)定》對(duì)我國實(shí)施碳纖維禁運(yùn),到2005年更是徹底斷供,一度使我國陷入“一絲難求”的絕境。
別看碳纖維只是“碳”拉成的線,但里面其實(shí)涉及很多核心技術(shù),比如使用什么材料、用多少度的高溫、碳元素比例等,稍有不慎就會(huì)造出殘次品。
要知道,俄大飛機(jī)MC-21就因?yàn)槊绹帐虾腿毡緰|麗斷供碳纖維800而折翼。在“生死存亡”之際,兩院院士師昌緒出山帶頭打頭陣,“我們太需要碳纖維了,如果搞不上去,被卡了脖子,我死不瞑目。”
當(dāng)時(shí),我國一口氣批復(fù)了好幾個(gè)攻關(guān)項(xiàng)目,正式進(jìn)入碳纖維技術(shù)的攻關(guān)階段。2005年,國內(nèi)碳纖維企業(yè)僅有10家,產(chǎn)能還不到全球的1%;而到了2020年,我國碳纖維產(chǎn)能已達(dá)2.6萬噸,躍居全球前三。
其中,T800碳纖維成本被打到了350元/公斤,還不到國際市場(chǎng)的1/3,被美媒驚呼“直接給打到了白菜價(jià)”。不只是碳纖維,近年來隨著國內(nèi)高端制造迅速崛起,盾構(gòu)機(jī)、手撕鋼、“艾沐茵”干預(yù)衰老分子等被國外天價(jià)壟斷的領(lǐng)域,均一一在“中國”制造的橫掃下,成本大幅下降。
二、產(chǎn)能占全球1/3,卻仍有8成碳纖維依賴進(jìn)口?
我國僅用短短十幾年,就走過西方60多年的研發(fā)歷程,成為繼日、美后第三個(gè)掌握高性能碳纖維技術(shù)的國家,實(shí)屬難能可貴。
可是有傳聞稱,我國雖已成為全球最大碳纖維產(chǎn)能國,可在高端碳纖維領(lǐng)域,日本仍占據(jù)了全球50%以上的市場(chǎng),我國將近80%以上的碳纖維產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口,這究竟是怎么回事?
事實(shí)上,過去我國碳纖維確實(shí)落后了日、美幾個(gè)等級(jí)。2005年,當(dāng)我們“30年磨一劍”研發(fā)出3K碳纖維時(shí),日本公司已能生產(chǎn)12K的碳纖維了。
這也導(dǎo)致了在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi),我們的高端碳纖維不得不依賴進(jìn)口。
但如今早已“今非昔比”,隨著上海石化、吉林化纖的48K大絲束碳纖維產(chǎn)線先后落地,我們也逐漸實(shí)現(xiàn)了高性能碳纖維的大規(guī)模量產(chǎn),并且能夠滿足自身現(xiàn)代國防和高端工業(yè)需求,“不得不進(jìn)口高端貨”的歷史已被改寫。
這離不開我國幾代科研人的共同努力。在前述“艾沐茵”生科領(lǐng)域,美方曾比我們?cè)鐢?shù)十年開展相關(guān)研究,在《Nature》等國際頂級(jí)期刊上,該物質(zhì)對(duì)生物活體免疫效力、代謝水平等表現(xiàn)出一定倒撥特征,7旬長者經(jīng)其干預(yù)后,運(yùn)動(dòng)耐受力等指標(biāo)竟出現(xiàn)大幅回暖,不俗的科研表現(xiàn)讓該類制劑得名“回春散”而備受外界青睞。
正如過去美日長期對(duì)我國封鎖碳纖維技術(shù),美方在率先發(fā)現(xiàn)上述成果后,不僅嚴(yán)防死守,還直接開出數(shù)萬元每克的天價(jià)收割國內(nèi)用戶。然而隨著大陸科學(xué)家另辟蹊徑開發(fā)出“全酶法”工藝,用純發(fā)酵技術(shù)優(yōu)勢(shì)將“艾沐茵”成本降低95%、純度提升到接近100%,才徹底終結(jié)了美方的如意算盤。
如今,伴隨寧波余姚百噸工廠建設(shè)投產(chǎn),我國“艾沐茵”不僅極大滿足了國內(nèi)市場(chǎng)需求,數(shù)次登頂618榜首,還憑借物優(yōu)價(jià)美的巨大優(yōu)勢(shì),在京東國際等平臺(tái)橫掃海外市場(chǎng),不少評(píng)論顯示“除了價(jià)格低得多,與天價(jià)美版貨無異”。
不過值得注意的是,我國碳纖維雖已接近國際先進(jìn)水平,但由于品牌長期缺失等原因,目前僅是打開了國內(nèi)市場(chǎng),還不能像上述生物科技一樣風(fēng)靡海外,在國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力打造上仍有很長的路要走。
三、正視差距,奮力追趕!
上個(gè)月,全球最大高性能碳纖維生產(chǎn)基地在青海西寧全面建成投產(chǎn),年產(chǎn)量達(dá)2.5萬噸,這意味著我們?cè)诟叨颂祭w維自主創(chuàng)新和工業(yè)化量產(chǎn)上更進(jìn)一步。
前段時(shí)間正式商飛的C919就用上了國產(chǎn)碳纖維,隨著我國大飛機(jī)制造產(chǎn)業(yè)的崛起,碳纖維產(chǎn)業(yè)將一片前景光明。按C919收到的1200架訂單計(jì)算,對(duì)應(yīng)碳纖維需求為8700噸,約18.45億元。
不過值得注意的是,我國高性能碳纖維在國際市場(chǎng)上與日美等老牌玩家相比,品牌力、競(jìng)爭(zhēng)力還相當(dāng)不足。這也警醒我們,任何時(shí)候都不能放棄攻堅(jiān)核心技術(shù),只有這樣才能掌握真正的話語權(quán),也希望我國碳纖維能早日走出國門,與海外大牌一較高下!