高性能纖維的市場機遇與競爭態勢

引言
    2007年下半年起，日美歐所有PAN-CF廠家為適應市場的迅速擴大而紛紛大幅度擴大其產能，我國大批有雄厚經濟實力的企業特別是民營企業，已介入到PAN-CF的產業化行列，其規模之大和發展之迅猛出乎業界人士的預料。為此，專業技術人才之緊缺和爭奪已開始突顯。日本東麗公司為了強化和促進在的研發，投入18億日元增強在南通的東麗纖維研究所（）有限公司和上海分公司研究所的戰力，并擴大產品功能，充實纖維尖端材料的研究，尤其是在衣料和產業用新功能纖維和高性能纖維的研究，其研究人員已從2007年的260人增至2008年的350人，而且將通過與的相關研究所一體化運營，確保技術研發的效率和機動性，并推進與相關大學、研究機構和企業的協作，以推動其研發^[1]。此外，在碳纖維復合材料（CFRP）方面，東麗還與日本金シㄡ工業大學的研究的所簽訂了開發CFRP研究的協議，主要研究CFRP的耐久性，設計究全、安心的復合材料結構物，以提高其壽命，為此在該所新設了“計劃室”和“成型中心”。其它高性能纖維如PPTA、UHMWPE、聚芳酯、聚酮、PMIA、PPS、玄武巖等纖維，也都進入大規模擴展期。我國也有多家企業參入上述品種的產業化開發行列，其中UHMWPE纖維的競爭將尤為突出。2007年在法國巴黎JEC復合材料展會上，多家和歐洲廠商展出了連續玄武巖纖維及其編織物產品，加大了宣傳力度，以期擴大其市場應用。此外作為“準”高強高模纖維的萘環聚酯（PEN）纖維，目前只有帝人纖維公司生產，并與音響裝置生產廠家共同開發創的“音布”喇叭紙盆，除強度、尺寸穩定性和耐熱性好外，還具有聲傳性和振動衰減性優良的特點，因而引人注目^[2]。
    正是由于航空航天、國防軍工及諸多產業領域產品更新換代和產業升級的需要，有力地推動了這類軍民兩用戰略材料的大發展，除美、歐、日發達早已將此類纖維列入嚴禁向中俄等國輸出技術外，近日本經產省已追加碳纖維等高性能纖維的先進技術為新一代戰略項目，列入2007年版的“技術戰略圖”中^[3]。俄羅斯則自2007年起將生產Rusar等高性能纖維的生產廠家進行警衛布崗，嚴加管制。則比以往任何時期更重視高性能纖維的研發和產業化。為此，這類纖維已成為強化綜合國力的重要戰略材料，其新市場開發和向大宗化商品的過渡，勢將加劇其市場競爭，而越來越多的第三如印度、土爾其、巴西等已參入碳纖維的生產,大國的壟斷地位勢將逐步削弱。以下列舉主要品種加以分述。[-page-]
1 碳纖維
1.1 PAN-CF
1.1.1 市場需求與應用狀況
    圖1示出國外PAN-CF的市場需求預測，2006年的推定需求量為2.4×104~2.7×104t，據東麗和東邦Tenax公司預測，2010年的需求量分別為45500t和37700t，這兩公司預測自2005~2010年按不同應用領域的增長率，在產業用途東麗預測為14%，而東邦為16%，在航空航天用途東麗為24%，東邦為13%，在體育用品方面，東麗為6%,而東邦為3%。前兩項的需求增長詳見圖2和圖3^[4]。
    東邦Tenax公司隨后修改了上述預測，認為自2005~2010年飛機用途的年需求增長率為17％，2010年總需求量為43540t，其中飛機占10590t，到2012年為12780t，體育用品各為7090t和7370t，一般產業各為25860t和29840t。自2005~2012年預計三者年增長率各為15.1％、5.4%和13.8%^[5]。
    在航空方面，東麗于2006年4月與波音公司簽訂了大型提供碳纖維的協議，即直到2021年陸續向波音787中型客機提供碳纖維復合材料，而東邦Tenax向大型民航機A380提供6成所需的碳纖維。三菱人造絲也向A-380提供碳纖維及預浸料等，另外，A350中型飛機的CFRP用量已占飛機材料的52%，與鋁混雜使用。

 
    在汽車工業方面，除美國正在履行“輕量化、節能化和環?；逼嚨?0a計劃（車體、傳動軸等擬采用CFRP，子午胎簾子線采用PPTA纖維等，預定于2011年完成）外，日本東麗擬成立面向新一代汽車的技術研發中心“Automotive Center(AMC)”，預定于2008年6月底開所，該公司預測15a后用于汽車的CFRP銷售額將由目前的100億日元弱大幅度提升，這是面對持續攀升的汽油價格所采取的對策之一^[6]。
    在體育用品方面，三菱人造絲出售了輕量的使用極薄碳纖維片材的高爾夫球桿，其結構為超微細的均質結構，與普通碳纖維桿相比，因采用多層極薄片材積層而成，強度極優，擊球時的飛行距離穩定。
    在能源領域，除深海油田鉆井平臺、抽油桿、大型風力發電片、太陽能裝置部件等采用CFRP外,日本ジェィチクラフト公司將開發設置于建筑物樓頂的1OkW小型風力發電機，其葉片將采用CFRP,可滿足輕量化、剛性和耐疲勞強度要求，可長期使用。該風力發電系統的特點是將被稱作通風道的環狀物置于旋轉葉片的外周，而正是組裝了通風道，即使在風向易變的日本環境下也能發揮整流效果，而且由于把持風導向旋轉翼，就可提高發電效率，同時通過抑制由旋轉翼端部所產生的氣流等，就可進一步提高效率。其外形為5m直徑，噪音低，價格僅風車部分約為1千萬日元，加上組裝于房頂上的費用約為1300萬日元^[7]。另一方面，風能葉片又向大型化發展，如皇家荷蘭殼牌集團和美國地平線風能公司正建大的風場，發電能力計劃各為2000MW和600MW,前者占地310k