復合

創新融合加劇戰略各異 擴張整合凸現自身特色


  ■本報記者楊靜


  作為全球復合材料界最重要的年度盛事,2017年中國國際復合材料工業技術展覽會(CCE)吸睛能力一如既往。復合材料產業鏈相關企業粉墨登場,公布全年規劃,展示拳頭產品。外界則希望借此一眼看穿企業心思,一展把握行業趨勢,展會重要性愈發凸顯。

  與前幾屆展會不同,今年CCE的戰略發布頗具各自差異。

  最前沿的日本三巨頭東麗、三菱化學、帝人,美國卓爾泰克,韓國曉星等公司碳纖維業務戰略針鋒相對,基于專用原絲碳纖維主流生產技術仍處于日美壟斷局面,掌握著約五成全球市場份額的日本三大巨頭的市場壟斷地位在增強,依然是世界碳纖維發展的主力,向來保守的日系企業一改中規中矩的保守常態,多元化戰略讓外界頗感亂花迷眼,尤其是東麗收購ZOLTEK、三菱加大大絲束碳纖維的投入后,日本企業在工業級碳纖維的抱負十分明顯。美國的應用優勢及制造業成本優勢,將會吸引更多的碳纖維企業投資建廠。歐洲在工業級碳纖維應用上,擁有不可比擬的競爭優勢,主要體現在風電葉片、汽車及壓力容器上。但近年來,承接東麗產業轉移的韓國東麗及韓國曉星、泰光,對碳纖維有很大的戰略安排,韓國及土耳其碳纖維行業的一些新興力量開始迅速崛起,沖擊主流市場。中國的碳纖維發展,總體平靜,少了一份喧囂,多了一份踏實,臺塑、中復神鷹、威海光威、康得復材等20余家中國碳纖維企業發展出現分化現象,亦步亦趨追隨日、美、德巨頭,在優化材料設計及工藝開發方面,我國也研發出碳纖維增強熱塑性復合材料結構件成型關鍵技術,在復合材料體系、設計技術、熱壓成型工藝、液態成型工藝、連接技術以及關鍵裝備等方面均取得重要成果。

  高速鐵路對新材料的強度、耐疲勞性能、輕量化、工藝性等提出了更高的要求,新材料的應用主要在高鐵車體結構件。復合材料已經開始應用于車輛,且用量不斷增加,代表了未來發展趨勢。

  今年的CCE,來自其他國家和區域的參展廠商數量蔚為壯觀。記者發現,其中不少品牌與“大塊頭”企業存在或多或少的股權和業務關聯。周公吐哺,天下歸心,隨著全球產業轉移和企業內功的提升,中國企業正在成為推動全球復合材料企業整合和收購的主要力量。

  碳纖產業:日美中企誰與爭鋒

  門庭若市的參展區,日、美碳纖維公司的展位現場人頭攢動,而快速發展、不可小覷的中國碳纖維陣營則向外界昭示,數風流碳纖公司,中國企業正當紅。

  不過,本是同業生,相煎卻有些太急,碳纖維產業兵分兩路,碳纖維企業在戰略定位方式上的爭鋒更加激化。

  日本東麗株式會社是世界最大的碳纖維制造商,不僅產量和銷量居第一位,而且牢牢掌控著世界高端碳纖維需求市場份額,其生產基地遍布日本、韓國及歐洲。東麗碳纖維產品被波音787、空客380等航空領域采用,也廣泛用于高爾夫球桿、釣魚竿、球拍、自行車等體育用品,以及氣瓶、抽油桿、石油輸送管、風車葉片、電纜、水泥鋼筋替代棒等工業領域。

  今年,東麗重點展示了用于CT機、X光機的天板、機械滾筒、電磁波遮蔽、電腦外殼、燃料電池用氣體擴散層等領域的東麗卡系列產品和LCP多纖絲新產品。

  東麗碳纖維一業務部門人員表示:“我們正在關注中國的大型噴氣式飛機的開發。”

  三菱麗陽更名為三菱化學,三菱化學的碳纖維生產規模僅次于日本東麗,位居全球第二位。

  近年來三菱化學加強了碳纖維復合材料零部件的開發,與Challenge公司共同研發的預浸料模壓熱成型方法——PCM成型工藝,已經成為繼歐洲和日本的汽車制造商后,美國大型汽車零部件制造商等采用的車用CFRP零部件的重要成型方法。該工藝將傳統成型周期縮短至5分鐘,更加適用于大規模量產。

  據稱,三菱化學的碳纖維復合材料SMC材料已被豐田公司選中,用在最新型雷克薩斯豪華轎跑LC500和LC500h的車門內板和后備箱內板。

  三菱化學宣稱,今后還將繼續推廣旗下碳纖維復合材料在汽車領域的應用。

  在帝人集團全球業務范圍內,東邦特耐克斯通過整合其高性能復合材料技術不斷進行業務拓展,已形成帝人旗下專門的復合材料業務單元。

  東邦特耐克斯歐洲公司為保時捷GT3CupII批量生產了裝配支架。這是東邦(歐洲)公司首次采用預成型技術(PvP)批量化生產碳纖維復合材料汽車部件,并直接向汽車零部件供應商供貨。該裝配支架由碳纖維隨機噴涂的預制件替代織物預制件制作而成。東邦的預成型工藝能夠自動化批量生產預制件,無需額外的內部切口和褶皺處理。壓制過程采用高壓RTM技術,其中包含了模內涂覆步驟,更容易獲得高品質的噴涂表面。

  韓國曉星公司是韓國一家自主研發碳纖維生產技術的企業。曉星碳纖維涉足高壓氣瓶、電纜、抽油桿、風車葉片、復合傳送帶等工業領域,釣魚竿、高爾夫球桿、自行車、球拍等體育用品領域,CT儀、X光儀等醫療器械領域。此次韓國曉星主打的是其自主開發、以PAN基原絲生產的碳纖維,以及CNG氣瓶等產品。據悉,用曉星碳纖維和樹脂擠壓成型的復合電纜導線芯棒,借助中國國家電網節能環保輸電新科技的市場機遇,近年來被采用于諸多長途超高壓的輸電線路。

  在展會創新產品展區最吸引眼球的,要數航天海鷹(鎮江)特種材料公司首次參展、采用多項自主知識產權、代表我國及復合材料行業領先水平的C919后機身后段前防火墻、垂尾壁板和后機身前段上壁板三件大型、超大型結構部件。一位專業人士表示,飛機減重是一個永恒的主題,復合材料的使用是重要環節之一。目前C919后機身后段、后機身前段、副翼、垂尾,采用的都是復合材料。

  康得復材公司的展位成為本次展會上一道亮麗的風景線。其采用量產化快速成型工藝HP-RTM和快速粘接工序制備的碳纖維車門總成,采用Surface-RTM快速成型工藝獲得A級表面的碳纖維車頂蓋外板,以及采用快速成型濕法模壓工藝制備的碳纖維門檻加強板部件,向觀眾展示了碳纖維輕量化生態平臺的最新進展及卓越實力。

  康得復材總裁謝富原在接受記者采訪時說,康得復材架構的碳纖維輕量化生態平臺包括:中安信的碳纖維產業、位于慕尼黑的目前歐洲范圍內規模最大的汽車復合材料研發基地——康得新歐洲復合材料研發中心、康得新雷丁歐洲汽車輕量化設計中心,以及德國GFG公司和SGL公司的規模化制造技術支持、康得復材的工業4.0版智能化制造工廠,可為整車企業提供從設計、研發、樣件試制、檢測、小批量生產到大規模供貨的整體碳纖維輕量化整體解決方案。

  到2018年,康得復材將擁有全球產能最大、技術最先進、工藝門類最齊全的汽車及民用航空、高端工業碳纖維復合材料生產線,年產碳纖維復合材料零部件150萬件。

  “低成本”及“產業化”依舊是汽車復合材料技術發展的主要思路。目前康得新歐洲復合材料研發中心已經制定了詳細的5年研發計劃,預計在5年之后,可以使汽車碳纖維復合材料零部件的成本下降為目前的50%,甚至更低,同時生產節拍降低到兩分鐘以內,以滿足量產汽車的工業化需求。隨著碳纖維回收產業的發展,碳纖維的應用成本將有所下降,碳纖維的應用將擴展至豐田、福特等中端汽車品牌。

  康得復材已與北汽簽訂了一份碳纖維汽車部件的量產訂單,這也是中國首個汽車碳纖維部件量產項目的訂單。

  海源新材料為福建海源自動化機械股份有限公司投資建設的全資子公司,其汽車輕量化項目主要圍繞LFT-D、SMC、碳纖維三大核心工藝進行產品開發。此次,海源新材料重點宣傳的是其近期建成的ACL碳纖維汽車零部件生產線。這條ACL碳纖維生產線由海源與意大利設計公司共同研發,其中兩臺壓機設備為海源自產,7臺機械手設備由德國進口,整個生產過程無需人工操作,可實現全機械化、短周期、大批量生產,一個汽車部件生產過程約為5分鐘,預計可年產碳纖維車身5萬套,供應車型為C37、C38的電動汽車。公司將計劃建設13條碳纖維生產線。

  顯然,碳纖維企業棋逢對手,高強度、高模量、智能化將成為碳纖維產業的分水嶺。

  戰略轉型:復材企業多元布局

  據相關機構預測,復合材料市場增長的主要驅動力源于航空航天、國防和汽車工業領域對輕質材料不斷增長的市場需求。亞洲依然是為復合材料市場帶來最多增長刺激的地區,中國是亞太地區高性能復合材料應用的最大市場。

  復合材料企業應市而變,有的小變于產品,有的則大變于架構,不約而同布局多元化。例如:業界大名鼎鼎的PPG向日本電氣硝子出售剩余玻纖業務,正式完全退出玻纖市場。日本電氣硝子收購的目的是加速開發汽車輕量化所需的先進復合材料產品,將形成以日本本土、馬來西亞、歐洲和美國為一體的“四極”生產供應體系,進一步擴大其在世界玻纖市場的產品份額。

  作為全球領先玻纖復合材料生產商,歐文斯科寧在CCE上再次向觀眾展示了一個“復合材料驅動”的世界,涉足風電、汽車、基礎建設及石油和氣體等工業領域。歐文斯科寧此次主推的是纏繞成型用Advantex??、拉擠成型用PULSTRAND??、風能葉片用WINDSTRAND??和ULTRABLADE??、LFT和CFRT產品用PERFORMAX??四大產品解決方案。

  展會上,中國建材集團旗下的中國復材、中材科技兩大復合材料產業方陣各顯其能。

  中國復材董事長張定金在接受記者采訪時說,中復神鷹千噸級干噴濕紡高性能碳纖維項目榮獲中國紡織科技進步一等獎。其SYT49(T700級)為千噸級規模(12K)、SYT55(T800級))為百噸級規模(12K),均實現了連續穩定運行,研發技術水平達到國內領先,部分性能指標超過國外同類產品水平,可完全替代進口。目前中復神鷹自主研發的SYT49(T700級)和SYT55(T800級)碳纖維已經具備了為我國戰略武器和裝備等軍工領域進行穩定、持續供貨的能力,且中復神鷹實現了盈利,這在國內民用市場尚屬首次。

  今年中復連眾的葉片板塊也取得了兩個突破。一是中復連眾自主研發了首臺高原型風電葉片。這臺專為高原低風速風區研發的風電葉片長度為56.8米,重約12.5噸,為2MW風電機型專門設計,具有自主知識產權。它通過氣動優化,提高最大風能利用系數,能有效增加發電量。二是中復連眾自主研發了LZ68-4.0海上風電葉片。葉片長68米,為4.0MW主機配套,將安裝在遠海海域,且能抗臺風。該葉片長度長,后緣結構復雜,且實現了一些新的制造技術,如:在線涂膠粘劑、后緣輔梁單獨預制、引入美國知名的葉片雷電系統等。這些技術避免了膠粘劑內的氣泡、輔梁皺褶等缺陷、降低葉片受雷擊的概率,為海上風電葉片提供了足夠的可靠性。

  中材科技董事長薛忠民向與會嘉賓介紹了公司業務情況,至今中材葉片已為全球12個國家陸上、海上風電場提供了5萬支復合材料風電葉片。近期,中材葉片自主設計研發的Sinoma68.6葉片已順利通過靜力測試。這是在超低風速領域的再次突破,首次將3.0MW葉片的風輪直徑擴大到140m。

  薛忠民還著重介紹了公司最新研發的無人機氫氣瓶和南玻院的高強玻纖關鍵技術體系與核心裝備項目情況。

  作為一家專業生產復合材料液壓設備和全套壓機系統的國際公司,迪芬巴赫帶來了目前世界最快、可靈活經濟批量生產復合輕量化部件的連續纖維帶材鋪設系統,在本次展會中格外引人注目。此系統可以處理多達4種不同的UD帶,可以實現在一個卷帶鋪疊層中混合不同的材料,甚至是鋪疊預浸帶的寬度和厚度也可以變化,可使連續纖維UD帶最優化鋪設,并生產輕質的結構部件,其結構性能高于織物基復合材料10%~30%;配置了一個可變角度剪切系統,保證了材料的利用效率,尤其在生產多個零部件或窗框型部件時效果顯著;UD帶鋪設每個循環時間不到1秒,比過去快了3.5倍。使用這套與下游的機器人和直接式壓模系統集成的生產系統,每年可以在一條線上生產100多萬件零件,使得在汽車和航空航天工業領域中使用大型纖維增強部件成為可能。

  專業從事個性化切割機系統的意大利SMRE公司,此次展示了一種高性能的工業工作站。此工作站占地面積小,可處理各種碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維或聚酰胺纖維的單一纖維織物和混編織物,織物可為單向或多軸向;專為切割干燥織物和預浸料而設計,用于原型生產、少量和大批量生產;可提供帶有靜態工作臺面和保護毯的版本,以及配有堅固輸送帶的版本,允許材料處理后能自動卸載。

  此次,法國PINETTE公司帶來了QSP熱塑性復合材料成層創新工藝。這是一種將多層厚度多種材料的熱塑性預制件在一分鐘內沖壓成型的快速生產技術。PINETTE公司的主動調平系統和PLC控制系統,可使結構零部件的生產周期時間為45秒、高技術性部件如后箱蓋或下閘門為120秒。

  本次展會,力聯思(原帝斯曼)主打的是其高性能樹脂在汽車、海洋工程、耐化學腐蝕領域的產品,以及力聯思無苯乙烯樹脂的應用案例。

  公司相關人員說,力聯思始終致力于與客戶攜手突破復合材料部件制造的應用范圍,追求更優、更強性能表現。如:力聯思與德國Brandenburger公司合作的管道加襯修復快速生產解決方案,使得管道修復襯里材料制造工藝達到非常機動狀態,在一天內完成加襯材料的生產。實現這一成功的法寶是只在4小時內就可以用可紫外光固化的力聯思樹脂,用其浸漬玻璃纖維從而獲得高水平的增稠,而之前增稠需花一個星期來實現。此外,這種管道修復襯里材料在安裝期間可以很容易地遵從主管道的曲線,由于可擴展,因此可以很容易地順應突然的直徑變化,完美貼合主管形狀的光滑和堅固的襯里可將組合后的管道壽命延長幾十年。

  作為三明治復合材料領域的領創者,戴鉑(DIAB)公司一直在為更強、更輕、更智能的產品開發尋找新的方法。據戴鉑公司技術人員介紹,戴鉑與克羅地亞Uljanik造船公司合作研究設計出了一個獨特的汽車運輸船型。該船長達兩個足球場,可以裝載7000輛車。這艘船有13層甲板,其中的3層甲板使用了戴鉑的輕量化Divinycell夾芯材料。與傳統鋼甲板相比,甲板的重量減少了25%,達到了驚人的200噸。反之,這將導致4%的燃料消耗降低或有效載荷的增加。

  全球領先的化學品解決方案供應商——亨斯邁先進材料公司,以“化學助力輕量化”為主題,攜旗下愛牢達等品牌解決方案亮相CCE。據亨斯邁亞太區相關技術支持和市場經理介紹,通過亨斯邁應用軟件對復合材料工藝的模擬,可以在較短時間內以較低的成本獲取對復合材料成型工藝過程有指導意義的數據,可視化材料行為。此次展出的愛牢達復合芯電纜系統,得益于亨斯邁領先的環氧樹脂系統和成熟的拉擠技術,使其在電力輸配時具有大容量和低損耗的特點,讓政府能源部門和公共事業領域以更具成本效益的方式提升配電能力。

  產業整合:業界企業加速擴張

  激烈的市場競爭倒逼企業不斷調整業務范圍和商業運作模式,以提升盈利能力,在此背景之下,企業的強強聯合和抱團取暖現象將持續。資金實力不斷壯大的企業成為收購發起者,行業整合大潮來襲:

  號稱“海上風電霸主”的西門子先后拿下了以陸上風電業務著稱的西班牙企業歌美颯及其合資公司Adwen;

  GE斥資16.5億美元收購了全球最大的風機葉片制造商——丹麥LM風電公司,由此,在陸上風電領域擁有幾乎無敵實力的GE,現在日益升溫的海上風電領域補齊短板,如虎添翼;

  先進增強織物制造商法國科紡勒集團將在未來3年中投資3500萬歐元,對旗下法國Ardeche工廠實施現代化改造,著力于研發創新的碳纖維增強織物和熱塑性涂料,尤其是推進其在航空和汽車兩個新興領域的業務發展;

  固瑞特收購風電葉片模具自動化生產系統制造商PHWindsolutions,以強化公司的模具生產能力,進一步擴展公司在風能和航空領域的客戶數量,提高固瑞特在北美地區的存在感和競爭力;

  德國特殊化學品公司朗盛以24億歐元收購額完成了對美國阻燃和潤滑添加劑優勢生產企業科聚亞公司的收購,由此大幅擴大了其在北美州的業務,使朗盛一躍成為全球添加劑行業的佼佼者;

  亞什蘭計劃收購雷可德位于法國的復合材料生產基地;

  杜邦與陶氏化學正式合并為陶氏杜邦公司,形成世界上最大的化學公司,新公司市值超越巴斯夫;

  高性能脫模劑、清洗劑領域的全球領導者肯天公司宣布收購羅馬尼亞長期分銷合作伙伴所轄的脫模劑業務,以擴大現有的聚氨酯和橡膠成型、熱塑性塑料加工和壓鑄業務,滿足輪胎制造市場的需求……

  相較于國外企業大刀闊斧的重組并購,國內企業的戰略調整也是風起云涌。

  展會上,中國巨石相關人員就公司戰略發展問題表示,中國巨石全情投入海外產能擴張,延伸產業鏈。埃及3條年生產20萬噸玻纖生產線即將全面投產;在美國南卡羅萊納州將投資3億美元建設8萬噸/年產能玻纖生產線;擬在印度設立巨石印度玻纖有限公司,新建年產10萬噸無堿玻璃纖維池窯拉絲生產線。

  巨石產品下游應用結構出現顯著改變,將繼續向軌道交通、汽車輕量化、風能、管罐和電子產品等應用領域拓展。通過收購中國建材旗下風機葉片供應商中復連眾32.04%股權,實現風電領域產業鏈延伸;啟動年產10萬噸不飽和聚酯樹脂生產線建設項目,向“玻纖+樹脂”復合型材料商轉型。

  始終走在智能制造創新前列的泰山玻纖,堅持創新發展戰略大方向不動搖,其玻纖智能工廠試點示范項目成為國家首批智能制造試點示范項目。此次CCE上,泰山玻纖重磅推出了HMG高模量高強度玻纖。與傳統無堿玻纖相比,HMG玻纖具有更高抗拉強度、彈性模量、抗沖擊性能、耐高溫性能、耐化學腐蝕性及耐疲勞強度,確保復合材料在特殊環境下長期的穩定使用性,主要用于大功率風電葉片、高壓容器、高壓管道、氣瓶、光纜芯、汽車、家電等領域。HMG采用更為科學的配方和工藝,在提高產品性能的同時,進一步減少了廢氣的產生和排放。

  踐行差異化戰略、擴大海外戰略支點是重慶國際(CPIC)轉型升級戰略布局的主旨。CPIC巴西公司年產7000噸TM玻璃纖維生產線竣工;CPIC巴林公司年產7萬噸ECT玻璃纖維生產線竣工;CPIC天寰TZ01B池窯冷修復產;深耕電子領域,瞄準玻纖細紗行業波浪式發展形態,調整細紗產品結構;布點軌道交通領域,借助熱塑性復合材料蓬勃發展契機,啟動7萬噸ECT無堿玻璃全熱塑性短切項目。此次,CPIC主推的是其自主研發的LDK低介電常數新型玻纖。

  實力兼具顏值,呈現卓越沉浸式競爭力。長海股份作為國內為數不多的擁有從玻纖生產、玻纖制品深加工到玻纖復合材料制造完整產業鏈的玻纖企業,是國內規模較大的無紡玻纖制品綜合生產企業之一,也是國內少數能制造高端玻纖氈制品并不斷進行制品深加工的高新技術企業。產業鏈的完整,使長海能夠按照產品需求調節上游產品性能,提高玻纖產品質量,降低生產成本與產品開發周期,并能通過產業鏈的拉長轉移生產成本,提高企業的綜合競爭力。長海輕克重短切氈更多地應用于輕量化汽車上。公司相關人員表示,公司將提高短切氈的生產規模。

  記者從與參展企業的交流中感到,產業高速發展下,領先已經不僅僅體現在產品序列的豐富性上;企業提供的不止是單一的產品,而應是一個解決方案;企業的主要工作不是銷售,而是搭建和完善一個生態圈。

  (編輯:李秋蓉)
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