淺談碳纖維產(chǎn)品國際貿(mào)易現(xiàn)狀和思考
日期：2016-06-24
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摘 要：碳纖維是高科技領(lǐng)域中新型工業(yè)材料的典型代表，為世人所矚目，碳纖維的發(fā)展與安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。通過分析2006年碳纖維制品的進(jìn)出口貿(mào)易數(shù)據(jù)，得到只有靠發(fā)展研發(fā)技術(shù)，做出自有的高性能碳纖維才是解決碳纖維制品作為勞動密集型產(chǎn)品輸出的劣勢的結(jié)論。
關(guān)鍵詞：碳纖維產(chǎn)品，國際貿(mào)易， 現(xiàn)狀分析
碳纖維是以碳元素為主體(碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在90%～95%)的高分子纖維，是一種新型非金屬材料，它是利用各種有機(jī)纖維在惰性氣體中、高溫狀態(tài)下碳化而制得。根據(jù)所采用原料不同，可以分為三大類，即:聚丙烯腈基（PAN）、瀝青基和黏膠基碳纖維。其中產(chǎn)量大、用途廣泛的是PAN基碳纖維。
與碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新型材料，與傳統(tǒng)高性能材料相比，它具有高的比強(qiáng)度（是一般金屬的3-5倍）和高的比模量，特別是較高的熱穩(wěn)定性（空氣中400℃緩慢氧化和在2000℃以上的高溫惰性環(huán)境中，碳材料是唯一強(qiáng)度不下降的物質(zhì)，是其他主要結(jié)構(gòu)材料（金屬及其合金）所無法比擬的）和化學(xué)惰性，使其具有耐燒蝕和耐腐蝕的優(yōu)勢。此外，碳纖維還兼具其他多種優(yōu)良性能， 如低密度（是一般金屬的1/4-1/5）使其成為減重、增強(qiáng)的佳材料；耐摩擦、 抗疲勞、震動衰減性高、電及熱傳導(dǎo)性高、熱膨脹系數(shù)低、光穿透性高，非磁體但有電磁屏蔽性等。[1]
碳纖維復(fù)合材料(CFRP)作為一種先進(jìn)的復(fù)合材料，具有重量輕、模量高、比強(qiáng)度大、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫、耐熱沖擊、耐腐蝕、吸振性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、汽車等領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用。
1 我國碳纖維制品產(chǎn)業(yè)國際貿(mào)易現(xiàn)狀
我國在八十年代初開始研制CFRP體育運(yùn)動器材。1983哈爾濱玻璃鋼研究所研制的CFRP羽毛球拍，1987年研制成功碳纖維，玻璃纖維混雜增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)四人皮艇。八十年代中期，由于的改革開放政策和勞動力低廉等原因，臺灣逐步把勞動力密集，污染嚴(yán)重的CFRP體育器材制造業(yè)轉(zhuǎn)往大陸沿海地區(qū)。例如，臺灣80％的高爾夫球桿、40．50％的網(wǎng)球拍、羽毛球拍，60％以上的自行車架制造業(yè)轉(zhuǎn)移到深圳、東莞、福州和廈門等地；一些發(fā)達(dá)也把該種體育器材制造業(yè)轉(zhuǎn)來。例如，韓國把其大部分CFRP釣魚桿制造業(yè)轉(zhuǎn)來天津、威海和寧波等地。據(jù)統(tǒng)計，2002年國產(chǎn)CFRP釣魚桿、高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、自行車等已分別占到同類產(chǎn)品產(chǎn)量的60％、60％、75％、65％。這些CFRP體育休閑用品所消耗的CF量，約占當(dāng)年CF消耗總量的16％。然而，由于國際CFRP體育休閑用品已處于飽和狀態(tài)。
向宇宙空間發(fā)射物體需要極大的推力，重量的減輕將會帶來極大的效益，此外宇宙空間溫度變化劇烈，要求材料耐熱、耐低溫及尺寸穩(wěn)定。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是比較理想的材料。因此在人造衛(wèi)星的主結(jié)構(gòu)、天線、太陽能電池帆板、航天飛機(jī)方面均得到應(yīng)用。由于航空航天方面主要考慮的是材料性能，不太考慮材料的成本，因此碳
纖維及其復(fù)合材料才得以被做為不可缺少的材料進(jìn)行研究開發(fā)。
1995年美日共同開發(fā)的B777飛機(jī)上先進(jìn)復(fù)合材料的用量己達(dá)到24％，至于新一代直升飛機(jī)，其旋轉(zhuǎn)葉片及機(jī)身幾乎全部是用碳纖維增強(qiáng)塑料制成。隨著碳纖維增強(qiáng)塑料性能的提高，它在航空領(lǐng)域特別是大型民用客機(jī)上的應(yīng)用將會日益增大。
正是因?yàn)樘祭w維增強(qiáng)復(fù)合材料在軍事上具有極大的應(yīng)用空間，碳纖維原絲一直是作為軍事資源而言，其技術(shù)引進(jìn)和貨物貿(mào)易也是受到碳纖維工業(yè)發(fā)達(dá)的進(jìn)出口限制的。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析，2006年，碳纖維制品出口總額為6039.1343萬美元，進(jìn)口總額為3015.9312萬美元， 我們可以得到我國的碳纖維制品的出口大于進(jìn)口，保持貿(mào)易逆差，但是從單價和數(shù)額上我們可以看見，我國碳纖維制品進(jìn)出口的格局是因?yàn)閿?shù)量上的限制，進(jìn)口的單價高于出口的單價，進(jìn)口的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于出口的數(shù)量，這說明了一方面發(fā)達(dá)的碳纖維技術(shù)對我國進(jìn)口碳纖維制品有所限制，另一方面說明我國的貿(mào)易逆差在于碳纖維制品的加工，利用廉價的勞動力和對環(huán)境污染的較低成本代價將碳纖維制品的生產(chǎn)設(shè)在，以較大量的加工廠的模式完成碳纖維制品。根據(jù)要素稟賦理論，碳纖維制品在的進(jìn)出口貿(mào)易仍舊屬于勞動密集型產(chǎn)品。
近年來, 我國的碳纖維市場發(fā)展很快, 今年可望達(dá)到1200t-1500t/a, 大都由日本、臺灣省臺塑和韓國產(chǎn)品所占領(lǐng), 近美國產(chǎn)品也開始打入市場。此外日本的三家原絲小絲束已輸入我國東邦也在設(shè)法找渠道輸入, 這對暫無國產(chǎn)合格原絲的碳纖維廠家來說, 無疑是個機(jī)遇, 因?yàn)槠涫蹆r低于國產(chǎn)品, 而性能和質(zhì)量好但它對生產(chǎn)原絲的廠家和即將引進(jìn)原絲生產(chǎn)線的企業(yè)來說, 又是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 迫使他們必須不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量, 擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本, 不然會有一定的風(fēng)險, 除非是自己消化掉并發(fā)展下游制品。
2、對于我國碳纖維制品進(jìn)出口貿(mào)易的思考
碳纖維制品和我國大部分勞動輸出型產(chǎn)品一樣，都存在著只是國外的代工廠的問題。正如郎咸平所言：“事實(shí)上我們制造的過程當(dāng)中，破壞我們的環(huán)境，浪費(fèi)我們的資源，剝削我們的勞動。”碳纖維雖然被冠以高科技技術(shù)產(chǎn)品，但在掌握了這一領(lǐng)域的技術(shù)范疇來看，的逆差實(shí)際上是以低廉的人力成本，資源成本和環(huán)境成本換來的。而改變這一狀況基本的就是要加速我國碳纖維制品的技術(shù)研制和高性能碳纖維原絲的研發(fā)。
根據(jù)波特的競爭優(yōu)勢理論，一個或其特定產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢主要體現(xiàn)為基于比較優(yōu)勢而形成的一國或企業(yè)的核心競爭力。但是單純的比較優(yōu)勢不能形成競爭優(yōu)勢，在國際競爭中幾種具有競爭優(yōu)勢的是具有壟斷性的資源和技術(shù)，創(chuàng)新能力是競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。但現(xiàn)在總體上粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式還沒有根本轉(zhuǎn)變，自主創(chuàng)新的能力還比較低，國際競爭力還主要體現(xiàn)在由低人力資源成本主導(dǎo)的勞動密集性進(jìn)出口產(chǎn)品上。因此，面對保護(hù)期之后多元而白熱化的國際競爭市場，我們應(yīng)當(dāng)在發(fā)揮原有比較優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，通過創(chuàng)新來提升競爭優(yōu)勢，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將潛在的比較優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為國際市場的競爭優(yōu)勢，才能真正實(shí)現(xiàn)自身國際競爭力的提升，更好地應(yīng)對當(dāng)前的新形勢。
波特的競爭優(yōu)勢理論指出，在一國的國際競爭力形成過程中，一國的要素稟賦、需求狀況、相關(guān)產(chǎn)業(yè)或輔助產(chǎn)業(yè)、公司的策略、結(jié)構(gòu)和競爭等四大因素對一國競爭優(yōu)勢的形成具有促進(jìn)或阻礙的作用。因此，一國競爭優(yōu)勢的取得終落實(shí)到其資源合理配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改善之上，所以我們可以從我國的產(chǎn)業(yè)布局整體來把握競爭優(yōu)勢。
先，整合資源，走集約化發(fā)展道路。的持續(xù)高速增長，基本上還是一種外延粗放以規(guī)模取向的簡單增長方式，與國際競爭力提倡的以效率、質(zhì)量、環(huán)保取向的內(nèi)涵集約式增長有很大的不同。因此，我們應(yīng)該通過整合資源，避免低水平的重復(fù)建設(shè)，使經(jīng)濟(jì)在高效率水平上運(yùn)行。并鼓勵有實(shí)力的企業(yè)“走出去”，到國際市場上去“搶蛋糕”，在競爭中提升自己的競爭力。其次，著眼區(qū)域經(jīng)濟(jì)，走產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展模式。將那些產(chǎn)品關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，價值鏈長的產(chǎn)業(yè)通過整合，形成區(qū)域性產(chǎn)業(yè)集群。通過集群內(nèi)部技術(shù)外溢、資源共享達(dá)到成本降低，并形成自己的核心競爭力。后，積極引導(dǎo)，加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。在國際貿(mào)易中，雖然存在有技術(shù)外溢和“干中學(xué)”(Learn by Doing)的效應(yīng)，但是我們?nèi)匀灰獜?qiáng)調(diào)高新技術(shù)的自主創(chuàng)新能力的開發(fā)，而這正是我國當(dāng)前國際競爭力缺乏的主要原因。我們可以通過政府的政策引導(dǎo)和高校、科研機(jī)構(gòu)的成果產(chǎn)業(yè)化，來發(fā)展自己在未來具有競爭能力的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
從技術(shù)上而言，制約我國基碳纖維發(fā)展的基本因素是原絲質(zhì)量差和無高精度的碳化裝置，“ 十二五”的重大科技攻關(guān)課題或“863”計劃應(yīng)緊緊圍繞此項(xiàng)重點(diǎn)同時也要配套考慮輔料問題。此外, 如何正確處理大絲束和小絲束基碳纖維的關(guān)系, 也是我國業(yè)界十分關(guān)心的問題。
大絲束碳纖維無疑是今后的發(fā)展方向之一, 對傳統(tǒng)材料和許多產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代有十分重要的意義, 但考慮到我國目前還處于開發(fā)初期約95%以上的市場仍依賴于24K以下的小絲束碳纖維, 特別是軍工急需的碳纖維100%為小絲束。從國際上看, 目前小絲束的市場仍占居優(yōu)勢, 而且目前需求量大的T300檔次的碳纖維正迅速向T700性能水平過渡, 土木建筑和體育用品用的碳纖維有相當(dāng)一部分采用的12K T700型產(chǎn)品而大絲束碳纖維的強(qiáng)度指標(biāo)4.9Gpa是很難達(dá)到的, 而且其性能離散系數(shù)要比小絲束大這就決定在一些高科技和軍工領(lǐng)域以及事關(guān)生命安全與要求長壽命的應(yīng)用領(lǐng)域, 仍需要小絲束碳纖維。有些重要的工業(yè)領(lǐng)域如土木建筑雖然也可以選用大絲束碳纖維, 但加固層數(shù)要比采用同樣性能檔次的小絲束碳纖維要多, 才能達(dá)到相同的加固水平從而抵消了其價格低的優(yōu)勢。為此在今后相當(dāng)時期內(nèi)小絲束碳纖維仍將有其強(qiáng)大的生命力。
3、結(jié)論
如上所述，碳纖維制品屬于勞動密集型產(chǎn)品的輸出，要改變這種狀況我們必須要加大實(shí)驗(yàn)研究。目前而言，我國的大絲束碳纖維應(yīng)著力于解決其原絲的國產(chǎn)化和市場開發(fā)方面。
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