誤解重重—碳纖維行業將走向何方

  這幾天很多朋友在朋友圈轉發幾個新聞,無非是碳纖維取得重大突破,打破日本壟斷等等。
  從有人關注碳纖維開始,就充斥著這樣的新聞,讓人非常樂觀。樂觀是應該的,但如果盲目樂觀,那就實在太不應該了。其實真正了解碳纖維行業的人,一眼就能分辨出這些消息的真偽。反過來說,如果這些新聞說的都是真的,我們的碳纖維產業的現狀,絕不會是這個樣子,憑人的智慧,早就把國外碳纖維趕出了。
  可現實是什么樣呢?幾乎所有的碳纖維生產企業虧損,我們每年從國外進口1萬多噸碳纖維,而國產碳纖維銷量只有三、四千噸。
  今天我們來探討幾個容易讓人產生誤解的地方。
  一、碳纖維市場真是供不應求嗎?
  很多新近投入碳纖維行業的老板跟人介紹,之所以重金布局碳纖維行業是因為碳纖維供不應求,市場前景非常好。給出的證據也很有說服力,那就是每年碳纖維需求量1萬多噸,而2014年國內的產量只有3000多噸,這不是供不應求是個啥?說這話數據是對的,可是邏輯錯了,因果關系也搞反了。不是碳纖維產量跟不上需求,而是生產出來的碳纖維銷售不出去,產量才上不來。究其原因,就是有效供給不足,無效供給過剩。
  的碳纖維生產線,大多是低水平重復建設,集中在T300-T700水平,碳纖維的質量不高,成本降不下去,在市場上缺乏競爭力,可不就是賣不出去么。根據各個企業對外公布的產能,已經建成產能有1.5萬噸,在建和籌建的碳纖維產能也超過1萬噸。這么多碳纖維賣給誰?
  賣給體育休閑用品生產商?是體育用品生產大國,全絕大多數魚竿和球拍等用品都是生產的,而且碳纖維消費60%以上都用在了體育用品上,這個市場一定大。是啊,這是個很大的市場,可是這個產業現在也已經趨于飽和。自從上世紀70年代美國人率先在體育用品上應用碳纖維,碳纖維復合材料已經完全取代木材和金屬,增長的空間已經不大,誰還消費得了這么多碳纖維?,F在碳纖維自行車都賣出白菜價了,這個市場的碳纖維還有什么利潤呢?只能是一個賠,越賠錢越不敢生產,產量也就上不去,多余的產能也用不上,只能用來忽悠政府弄點資助。
  可有人說了,賣給軍工企業啊。發展國防工業,造戰斗機、造火箭用得上,而且國外軍工級別碳纖維不賣給我們,政府出的價格又高。這么一顆水汪汪、白嫩嫩的大白菜,我們不拱誰來拱?我只能說,你也配!低級別的碳纖維質量尚且不穩定,誰敢用你的碳纖維造飛機。到天上根本不用浪費敵人的導彈,一個急轉彎,飛機就散了架。機動性跟別人差著幾個級別,戰斗力也上不去。
  高不成,低不就。只能試著開發一些新興起的工業領域的應用了??墒沁@條路也走得極其艱難,的產能過剩,說白了還是創新能力不足。這么多碳纖維的用途,哪一個是人先發明的呢?哦,對了,我還真想起來一個,是手機殼!人的智慧不能僅限于做點手機殼之類的小制品,而要去尋找更多的有價值的增量市場。多去關注更多新的應用領域,開發新的產品。習大大提出來的供給側改革,革的就是各位的命。
  二、現在碳纖維技術到了什么水平?
  艾瑪,我太喜歡討論這個問題了。前兩年有企業T1000碳纖維都做出來了,可是現在已經沒了影。有人說他們能造出T300級別碳纖維,這話我信。有人說他們能生產T700級別碳纖維,這話我也信。有人說他們能搞出T800級別碳纖維,這話我還得信。有人說他們能做出T1000級別碳纖維,這話我也不得不信。為啥?因為他們說這話,沒有前提條件啊。搗鼓搗鼓幾個參數,總有碰巧一段碳纖維性能參數異常的好的,好得讓人不敢相信,好得超英趕美一步登天,誰家過年還不吃頓餃子啊。
  可是,嚴謹的企業家會加上個附加條件,我們只是在小批量生產可以做得到,大批量生產性能就達不到了。這個前提條件要說清楚,是在實驗室試驗線上,還是在中試線上,或者是大批量生產中。這一前提條件不同,可是千差萬別。在實驗室可以穩定做出來,可以說突破核心技術,如果能在大批量生產中穩定做出來,才是真的做出來。過年吃頓餃子并不代表天天都能吃餃子。
  除了以上附加條件,還得說質量穩定性做得如何,碳纖維性能的離散系數有多大。打個比方,12K的碳纖維,一束有12000根,每一根碳纖維的性能是否都分布在一個很窄的范圍之內,每一根碳纖維的每一段性能是否一樣,今天生產的碳纖維和明天生產的碳纖維性能差別是不是很小。現在沒有明確的標準說,離散系數做到多大才算是合格。每一家企業質量穩定性差別很大,也都可以說自己的纖維合格,合格與合格之間差別也很大。就像一輛生產合格的奧拓和一輛合格的奧迪,差別就不是一般的大。
  除了質量穩定性,還要說明成本能降到多低啊,生產速度能達到多少啊,等等。不能再多了,再多就太嚴謹了,不符合人做事風格。
  三、產能和產量
  我手中有很多資料,分別是不同碳纖維企業提供的自己公司和其他公司產能的對比。很有意思,所有的企業公布的自己的產能,一定比別人公布的產能要多,產量也多得多。產能和產量也是容易摻水分的地方,都想證明自己是老大,爭不上老大也要爭個老二當當,而且這里面還隱藏著一個技術水平問題。
  拿千噸線來舉例子。千噸線一定是大量的絲束并排生產,相互之間就會造成影響,造成碳纖維的性能參數差距非常大。這么多的碳纖維并排進入預氧化爐,放出的熱量不及時排除,就會造成局部蓄熱過多,溫度過高而起火燃燒,如果過分冷卻,預氧化又不充分。所以,做碳纖維也是要掌握火候的,這是個技術活。所以百噸線和千噸線不是一個概念,技術水平差著一個數量級。
  不但有碳纖維質量的技術差別,還有走絲速度的差別。一分鐘生產5米和一分鐘生產10米,產能就差出一倍來。所以,比產能,比的還是技術水平。如果誰要是能保證單線千噸產能的基礎上,質量穩定性做得又好,那才是真的NO.1。
  可是產能這事現階段還真沒辦法驗證,大家都開工率不足,沒有哪家企業可以全負荷、全天候地生產。在保證質量的前提下,一年飽和能生產多少噸碳纖維,誰說得清楚呢?一群在路上散步的老人,七嘴八舌的爭論自己跑起來有多快,誰也不敢跑,打的還是嘴仗。
  四、炭化和石墨化
  這是個技術術語問題,一般討論的比較少,不過也是很容易造成誤解的地方,簡單地所以說。PAN原絲預氧化后在隔絕空氣的情況下,進行高溫熱處理,有人以熱處理的溫度來區分炭化和石墨化,這個不嚴謹,比如把1500℃作為分界線,1500℃以上是石墨化,900-1500℃就是炭化。
  我所理解炭化,就是PAN預氧絲在高溫下裂解,逸出氫、氧、氮等小分子,后留下碳元素的這么一個過程。這是一個碳元素占比增加的一個過程,有文獻把碳元素占比增加到92%后才稱為碳纖維。
  石墨化,就是碳材料內部碳原子在高溫下進行重新排列,慢慢趨向于完美六元網格的一個過程。在碳纖維內部就是原先比較雜亂的碳原子排列次序慢慢趨向于規整排列的亂層石墨結構的過程。
  把碳纖維加熱到1500℃,如果這個過程是一個碳元素聚集的過程,它就叫炭化;如果在這個溫度下碳元素不再聚集保持在固定占比比例,而是碳原子排列趨向于規整六元網格結構,那么它就是石墨化過程。所以炭化和石墨化沒有明顯的溫度界限,哪一種趨勢更明顯就稱為哪一種過程。不同的原材料在不同溫度下的趨勢是不一樣的,炭化和石墨化都是一個過程,不是終結果,不要以溫度來區分炭化和石墨化。
  說了這么多,不是我要打擊各位的信心,其實我對碳纖維未來的前景還是相當的看好,而且我斷言,碳纖維的發展,將好到大家不相信的地步。只有一個理由:越來越多的人在關注碳纖維,在思考碳纖維的發展,在尋找解決辦法。不僅僅是在碳纖維的上游,在下游也有越來越多的創新在嘗試。日本發展得早,走得穩,但架不住我們人多、越來越多的溝通協作。人多力量大這句話,到什么時候都不會過時。
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