從一張紙看新材料產(chǎn)業(yè)的技術突破之路
一張看似不起眼的“紙”,卻承載著新材料產(chǎn)業(yè)技術突破的夢想與希望。被賦予“高科技”“高性能”標簽的芳綸紙,以其獨特的輕質高強、耐高溫、阻燃、絕緣等特性,在航空航天、軌道交通等多個領域大放異彩,并成為中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的縮影和見證。
從無到有的艱辛歷程
在飛機制造過程中,芳綸紙扮演重要角色。在國內芳綸紙制造龍頭企業(yè)民士達的展廳里,公司總經(jīng)理孫靜向中國證券報記者介紹:“制造一架波音737或空客A320,需要使用1.5至2噸的芳綸紙,而雙通道大型飛機需要3至4噸?!狈季]紙是一種高性能纖維新材料,可以其獨特的蜂窩結構,支撐飛機的輕量化需求。
據(jù)介紹,芳綸紙是以芳綸短切纖維和芳綸沉析纖維為主要原材料,通過濕法成形技術制備成紙,再經(jīng)高溫整飾而成。“芳綸紙兼具重量輕、力學性能好、阻燃能力強、耐溫性強、耐輻射及優(yōu)異的電性能等特質,是航空航天、電氣絕緣、新能源等領域不可或缺的關鍵材料?!睂O靜告訴記者。
然而,芳綸紙的研發(fā)之路并非一帆風順。自20世紀70年代,我國便開始組織對芳綸紙進行研究攻關,由于國外技術封鎖,長期難以取得實質性進展。核心技術缺失,導致我國在這一領域長期受制于人。業(yè)內人士回憶,當年用芳綸紙制作的異形件,每個成本僅20元,但外國公司賣給中國的價格高達2800元,不僅價格昂貴,還存在斷供的風險。
轉機出現(xiàn)在2007年,民士達成功實現(xiàn)芳綸紙產(chǎn)業(yè)化,一舉打破外國公司長期的技術壟斷。這一突破的背后,是科研人員無數(shù)次的試驗與失敗。孫靜用“艱辛”二字總結了這段研發(fā)歷程:“那幾年,最大的奢望就是能睡一個囫圇覺?!?/p>
從“0”到“1”的突破,不僅意味著技術的自主掌控,更標志著中國在新材料產(chǎn)業(yè)領域邁出了堅實的一步。如今,民士達已成為國內芳綸紙制造領域的龍頭企業(yè),其產(chǎn)品性能可與杜邦等國際巨頭相媲美,某些指標甚至優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。
創(chuàng)新驅動引領產(chǎn)業(yè)升級
創(chuàng)新引領發(fā)展。在芳綸紙領域,民士達始終高舉創(chuàng)新旗幟,不斷推動產(chǎn)業(yè)升級與國產(chǎn)替代進口。
在電氣絕緣方面,間位芳綸紙作為耐高溫絕緣材料,主要應用于變壓器、電機、電抗器等電氣裝備上。近年來,隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,高性能絕緣材料需求日益旺盛。民士達憑借在芳綸紙領域的深厚積累,成功開發(fā)出適用于新能源汽車電機的芳綸紙絕緣材料,降低了絕緣材料的厚度,同時提升了電機功率以及抗過載能力,順應了新能源汽車電機輕量化、高壓化以及高功率密度的發(fā)展趨勢。
在蜂窩結構材料方面,芳綸紙的應用同樣廣泛。由于具有重量輕、力學性能好等優(yōu)點,芳綸蜂窩結構材料廣泛應用于飛機、高鐵、游艇的結構件和內飾件中。
“以飛機為例,使用芳綸蜂窩結構材料可以大幅降低飛行器重量,從而降低運營成本?!睂O靜介紹。芳綸蜂窩結構材料的強度達到優(yōu)質鋼材的5到6倍,其韌性是鋼材的2倍,重量僅為鋼材的1/5。
在國產(chǎn)替代進口方面,民士達取得顯著成績。盡管國內已經(jīng)實現(xiàn)芳綸紙技術突破,但60%的市場依然被外國巨頭占據(jù)。隨著民士達產(chǎn)品性能持續(xù)提高,國產(chǎn)替代進口加速推進。目前,民士達芳綸紙已經(jīng)成功應用于某機型的列裝,并陸續(xù)在其他機型中獲得批量應用,成為其獨家供應商。同時,民士達研發(fā)的航空蜂窩基材紙,已成功通過全球多家航空公司實驗室的檢驗。
除了在傳統(tǒng)領域深耕細作,民士達還積極拓展新的應用領域。針對國家提出的“雙碳”目標,民士達開發(fā)了低氯產(chǎn)品,氯含量比國外同類產(chǎn)品低70%以上,實現(xiàn)了芳綸紙從無到有、從有到全、從全到精的三次跨越式發(fā)展。
市場前景持續(xù)向好
展望未來,隨著中國制造業(yè)的不斷升級和全球產(chǎn)業(yè)結構的調整,芳綸紙產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。
一方面,隨著國內新能源汽車、大飛機等產(chǎn)業(yè)的崛起,芳綸紙需求將大幅提升。申萬宏源證券預測,隨著新能源汽車的持續(xù)放量和雙電機滲透率提升,每年將為芳綸紙帶來千噸級的需求量。在航空航天領域,隨著國產(chǎn)大飛機的逐步量產(chǎn)和交付使用,芳綸紙等高性能材料的需求將持續(xù)增長。
根據(jù)QY Research測算的數(shù)據(jù),2023年-2028年,預計國內芳綸紙需求年均復合增長率將達到16.98%,高于全球8.58%的年均增速。近年來,行業(yè)龍頭民士達的業(yè)績穩(wěn)步增長,且前景持續(xù)向好。
另一方面,國產(chǎn)替代進口將加速推進。目前,國內芳綸紙市場仍被國外巨頭占據(jù)較大份額。隨著民士達等本土企業(yè)技術實力的不斷提升和產(chǎn)能擴大,國產(chǎn)替代進口的空間將越來越大。特別是在一些高端應用領域,本土企業(yè)有望通過技術創(chuàng)新和定制化服務等方式,市場拓展不斷實現(xiàn)突破。
此外,隨著全球環(huán)保意識的不斷提高和可持續(xù)發(fā)展理念深入人心,芳綸紙等高性能環(huán)保材料的應用將越來越廣泛。專家表示,未來,中國芳綸紙產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭,為新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新活力。這張看似普通的“紙”,將不斷書寫制造強國的新篇章。