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用碳纖維復(fù)合材料制作的錢(qián)包、鑰匙扣、書(shū)夾、口杯、眼鏡等各式各樣的工藝品布滿了東莞協(xié)創(chuàng)復(fù)合材料有限公司的展廳，這些輕巧細(xì)致的工藝品出口到歐美后，售價(jià)可達(dá)2000元—3000元幣。同時(shí)，協(xié)創(chuàng)復(fù)合材料生產(chǎn)的碳纖維零配件也獲得了多家無(wú)人機(jī)企業(yè)的訂單。
曾經(jīng)僅應(yīng)用于軍工領(lǐng)域的“貴族”材料碳纖維正日趨走向“平民化”，碳纖維在民用領(lǐng)域應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，激發(fā)了創(chuàng)客對(duì)碳纖維民用產(chǎn)品的創(chuàng)新需求。
可廣泛應(yīng)用于無(wú)人機(jī)
碳纖維是一種新型纖維材料，它“外柔內(nèi)剛”，密度低、強(qiáng)度大，質(zhì)量比鋁輕，強(qiáng)度卻高于鋼鐵，兼具紡織纖維的柔軟和可加工性，且耐腐蝕、耐高溫、耐疲勞以及耐沖擊性能好，熱膨脹系數(shù)小，擁有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能及電磁屏蔽性，被稱為“新材料之王”。
“碳纖維是現(xiàn)在和未來(lái)將被廣泛應(yīng)用的重要材料，我看好這個(gè)行業(yè)。”東莞協(xié)創(chuàng)復(fù)合材料有限公司總經(jīng)理龔石金介紹說(shuō)，碳纖維主要原材料都產(chǎn)自日本，近幾年，國(guó)內(nèi)對(duì)碳纖維材料所制成部件的需求量猛增，國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)用環(huán)氧樹(shù)脂為其定型，加上精雕機(jī)加工，可以制作成不同工業(yè)需要的制件，這些制件的重量只有航天鋁的三分之一，卻有其10倍的強(qiáng)度。
龔石金很快把這當(dāng)成自己未來(lái)的發(fā)展方向，在2009年，國(guó)內(nèi)外掌握這門(mén)技術(shù)的企業(yè)都設(shè)置了技術(shù)壁壘，讓創(chuàng)業(yè)者望而卻步。雖然缺乏技術(shù)和人才，龔石金還是咬定這個(gè)方向，購(gòu)買(mǎi)了相關(guān)的機(jī)器，花了一年多的時(shí)間做實(shí)驗(yàn)，在克服形狀和外觀的技術(shù)難題后，成品不管是平整度還是性能都在國(guó)內(nèi)處于水平。
2010年，龔石金生產(chǎn)的產(chǎn)品正式推向市場(chǎng)，主要供貨給國(guó)內(nèi)一些無(wú)人機(jī)廠商。由于協(xié)創(chuàng)產(chǎn)品綜合性能強(qiáng)，同時(shí)又具有成本低的優(yōu)勢(shì)，迅速在市場(chǎng)上打出了名氣。2011年，一家名叫大疆創(chuàng)新科技的無(wú)人機(jī)制造企業(yè)找上門(mén)來(lái)，除無(wú)人機(jī)主梁外，大疆在無(wú)人機(jī)各個(gè)部位的零配件上，均與協(xié)創(chuàng)達(dá)成了合作。后來(lái)這家名叫大疆創(chuàng)新科技的企業(yè)聲名鵲起，成為估值在10億美元以上的創(chuàng)業(yè)企業(yè)，其生產(chǎn)的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品銷量每年極速增長(zhǎng)，協(xié)創(chuàng)也借助大疆的擴(kuò)張得以迅速成長(zhǎng)。
機(jī)器人制造是未來(lái)應(yīng)用重點(diǎn)
根據(jù)國(guó)際知名市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的碳纖維市場(chǎng)研究報(bào)告，預(yù)計(jì)到2020年，碳纖維市場(chǎng)收益將達(dá)到37.3億美元（約合幣229億元）。隨著碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用范圍擴(kuò)大，工業(yè)對(duì)碳纖維的需求預(yù)計(jì)將以兩位數(shù)的速度增長(zhǎng)，將成為推動(dòng)碳纖維需求增長(zhǎng)的主力。
龔石金表示，碳纖維需求增加為相關(guān)企業(yè)帶來(lái)了巨大機(jī)遇。但隨著原材料價(jià)格增長(zhǎng)以及行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)增強(qiáng)，碳纖維部件生產(chǎn)的利潤(rùn)也在慢慢下降。他說(shuō)，國(guó)產(chǎn)碳纖維發(fā)展之路面臨著不小的挑戰(zhàn)。在原材料方面，國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較成熟的中低端碳纖維材料已有過(guò)剩的跡象，而高端碳纖維則具有性能不夠高、質(zhì)量不夠穩(wěn)、成本不夠低等因素，導(dǎo)致應(yīng)用水平較低。
“雖然這些年國(guó)內(nèi)碳纖維行業(yè)也一直在發(fā)展，但和日本相比，兩者的行業(yè)發(fā)展水平至少還相差30年左右。”龔石金說(shuō)，碳纖維在民用和軍用領(lǐng)域的需求每年都在增加，但目前國(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)規(guī)模過(guò)小，無(wú)法與國(guó)際巨頭競(jìng)爭(zhēng)，因此該行業(yè)還要努力實(shí)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新，攻克碳纖維生產(chǎn)的技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)一步解決結(jié)構(gòu)效率與可靠性間的矛盾。
龔石金說(shuō)，行業(yè)技術(shù)難題需要層面來(lái)統(tǒng)籌發(fā)展，而對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，目前要看清行業(yè)趨勢(shì)，不斷創(chuàng)新，才能保持利潤(rùn)空間。根據(jù)行業(yè)現(xiàn)狀，龔石金為自己的公司制定了發(fā)力方向：除了繼續(xù)在無(wú)人機(jī)零配件和高端工藝品上的創(chuàng)新，接下來(lái)，他將主攻自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域，將碳纖維與機(jī)器人制造相結(jié)合。
“東莞的制造企業(yè)大規(guī)模開(kāi)展了機(jī)器換人，也帶動(dòng)很多機(jī)器人研發(fā)制造企業(yè)發(fā)展，碳纖維可以參與其中。”龔石金說(shuō)，在國(guó)外，很多機(jī)器人的機(jī)械手臂都廣泛應(yīng)用了碳纖維，可以減輕重量達(dá)到節(jié)能和提升性能的目的。
“同樣規(guī)模的制造，碳纖維的重量只有金屬重量的七分之一，可以大大改善機(jī)械手臂的慣性系數(shù)。”龔石金說(shuō)，目前已經(jīng)針對(duì)機(jī)器換人開(kāi)展合作計(jì)劃，但是目前制造業(yè)企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備的成本偏高，將先從自動(dòng)化設(shè)備的零部件設(shè)計(jì)開(kāi)始開(kāi)展合作應(yīng)用。
“現(xiàn)在還需要慢慢摸索，因?yàn)樘祭w維的成本不只在于材料，還有工藝時(shí)間和合格率的控制。”龔石金說(shuō)，以目前碳纖維的發(fā)展階段來(lái)說(shuō)，至少要先把外觀做好”
碳纖維已經(jīng)完全從實(shí)驗(yàn)室走向了工業(yè)化，無(wú)論是在民用領(lǐng)域還是軍用領(lǐng)域，都是各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵新材料。碳纖維產(chǎn)能一半以上都集中在日本和美國(guó)。目前我國(guó)碳纖維的消費(fèi)量巨大，消費(fèi)規(guī)模僅次于美國(guó)和西歐，占到消費(fèi)總量的23%。從政策方面來(lái)說(shuō)，碳纖維是“制造2025”關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，也是“十三五”期間我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的新材料。在“新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃”中，碳纖維被列為戰(zhàn)略性新興材料。2013年，工信部印發(fā)的《加快推進(jìn)碳纖維行業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》中提出到2020年，我國(guó)碳纖維技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力要達(dá)到國(guó)際水平。在“制造2025”中，碳纖維被列為了關(guān)鍵戰(zhàn)略材料之一。在“十三五”規(guī)劃中，碳纖維也將是重點(diǎn)發(fā)展的新材料之一。
創(chuàng)業(yè)心得
龔石金：
汽車市場(chǎng)應(yīng)用過(guò)熱不建議創(chuàng)客進(jìn)入
隨著寶馬輛純電動(dòng)i8的上市，碳纖維車身材料迅速在汽車市場(chǎng)中風(fēng)靡。據(jù)介紹，寶馬i8應(yīng)用的是科技含量高的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）車身，在一定的壓力和溫度下，能轉(zhuǎn)化成極其細(xì)長(zhǎng)的碳纖維絲線，其中每條碳纖維的直徑僅有0.007毫米。在國(guó)內(nèi)，碳纖維復(fù)合材料在汽車零部件的應(yīng)用中也越來(lái)越廣泛。
今年初，幾個(gè)從事碳纖維汽車零部件的同行不約而同聚集在了龔石金的辦公室大倒苦水。“做汽車零部件的同行幾乎全部虧損。”龔石金說(shuō)。他認(rèn)為，目前碳纖維汽車零部件產(chǎn)品已經(jīng)到了高燒期，建議創(chuàng)業(yè)者不要跟風(fēng)進(jìn)入。“從碳纖維品級(jí)上來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)于T300和T700在硬度和穩(wěn)定性上的把控已經(jīng)成熟，對(duì)于T800還在摸索。而在國(guó)外，T800的應(yīng)用已經(jīng)先于國(guó)內(nèi)成熟，并在向T1200邁進(jìn)。”
“顯然，對(duì)于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，國(guó)內(nèi)外的差距比較大。”龔石金表示，雖然碳纖維作為一種輕量化的材料在汽車上有著廣泛的應(yīng)用前景，但想要在汽車行業(yè)中大規(guī)模使用碳纖維還存在諸多技術(shù)難題。“質(zhì)量還保證不了，市場(chǎng)必然會(huì)被做爛，那就無(wú)利潤(rùn)可言了。”
龔石金認(rèn)為，碳纖維復(fù)合材料的設(shè)計(jì)研發(fā)能力需要大量的經(jīng)驗(yàn)積累，如果創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)能在這些關(guān)鍵領(lǐng)域大限度發(fā)揮碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)，那就值得進(jìn)入。“在一個(gè)產(chǎn)品的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)即將進(jìn)入白熱化之時(shí)，就必須尋找新的產(chǎn)品和新的增長(zhǎng)點(diǎn)。”
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