“今年我國復(fù)合材料行業(yè)企業(yè)尤其是小型民營企業(yè)受到了較大影響，但受益于軍工、風(fēng)能、航空、汽車輕量化等領(lǐng)域增長，復(fù)合材料總體增長還是比較明顯。”中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)秘書長孟弋潔表示。

2019年至2020年，復(fù)合材料增長較快的應(yīng)用領(lǐng)域集中在風(fēng)能、航空、軌道交通、汽車輕量化，以及與5G建設(shè)相關(guān)的通信基站、天線罩、通信雷達(dá)等方面。今年即使受新冠肺炎疫情影響到全球產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)檢疫變緩，風(fēng)電葉片需要的原材料如輕木、碳纖維等出現(xiàn)了一段時(shí)間的供應(yīng)緊張，但風(fēng)電葉片的產(chǎn)量增長卻達(dá)到了最高峰。這次高峰還能從玻纖的供應(yīng)上感受到，出現(xiàn)了一陣子玻纖緊張的局面。受風(fēng)電葉片原材料需求的影響，一些復(fù)合材料生產(chǎn)小企業(yè)面臨原材料供應(yīng)緊張、成本增加的壓力。

今年復(fù)合材料行業(yè)企業(yè)尤其是小型民營企業(yè)受到了較大影響，主要表現(xiàn)在小型民營企業(yè)開工率下降、員工減少、原材料供應(yīng)緊張等。但受益于軍工、風(fēng)能、航空、汽車輕量化等領(lǐng)域增長，復(fù)合材料總體增長還是比較明顯。預(yù)計(jì)今年復(fù)合材料產(chǎn)量將達(dá)到500萬噸左右，同比增長4%至5%；一些與軍工、航空相關(guān)的復(fù)合材料企業(yè)增長比較明顯，高于平均水平，預(yù)計(jì)在5%至6%，甚至個(gè)別企業(yè)部分產(chǎn)品成倍增長。

風(fēng)電、汽車輕量化、航空是關(guān)鍵市場領(lǐng)域

2018年至2020年產(chǎn)生了風(fēng)能搶裝潮，擴(kuò)建了不少風(fēng)電葉片廠，但仍不能滿足市場需求。據(jù)孟弋潔估計(jì)，今年復(fù)合材料在風(fēng)電領(lǐng)域的增長約為20%以上，部分企業(yè)可達(dá)到40%的增長。

復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用是一個(gè)比較明顯的趨勢，但還需攻克復(fù)合材料與金屬連接、復(fù)合材料連續(xù)化裝配快速成型、質(zhì)量穩(wěn)定性等適應(yīng)汽車大批量生產(chǎn)、降低成本的技術(shù)。這些問題得不到解決，將成為復(fù)合材料在汽車上應(yīng)用的瓶頸。

據(jù)預(yù)測，到2023年，中國航空僅復(fù)合材料市場規(guī)模就將達(dá)到282.7億元。據(jù)中國商飛復(fù)合材料中心典型結(jié)構(gòu)部主任、研發(fā)工程師陳萍透露，國內(nèi)外所研發(fā)的先進(jìn)金屬材料在國產(chǎn)大飛機(jī)C919上都有所應(yīng)用，其中復(fù)合材料在C919上主要用于后機(jī)身段，復(fù)合材料用量約為12%；不過未來CR929除了機(jī)頭以外，整個(gè)機(jī)身和機(jī)翼尾翼都計(jì)劃采用復(fù)合材料，復(fù)合材料用量的目標(biāo)是在50%以上。孟弋潔認(rèn)為，在C919上復(fù)合材料應(yīng)用只有12%的情況下，達(dá)到50%是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。這不僅是材料替換的問題，還有設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法、認(rèn)證、供應(yīng)鏈、制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化方面的挑戰(zhàn)。如果復(fù)合材料能成熟地在大飛機(jī)上得到應(yīng)用，必將給國內(nèi)復(fù)合材料行業(yè)帶來一次重大革新，進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)復(fù)合材料行業(yè)的自動(dòng)化制造水平提升。

上馬新項(xiàng)目是行業(yè)升級(jí)表現(xiàn)

全球最大的50萬噸風(fēng)電材料生產(chǎn)基地——振石集團(tuán)旗下浙江恒石纖維基業(yè)有限公司改擴(kuò)建工程及投資10億元的華美新材遷址新建項(xiàng)目建成投運(yùn)，中復(fù)神鷹西寧公司年產(chǎn)2萬噸高性能碳纖維及配套原絲項(xiàng)目投產(chǎn)在即……最近，各地都在上馬新項(xiàng)目。在孟弋潔看來，這是我國復(fù)合材料行業(yè)升級(jí)的一種表現(xiàn)。原來復(fù)合材料以玻纖為主，但隨著人們生活水平日益提高，需求不斷生升級(jí)，對(duì)產(chǎn)品性能、質(zhì)量等提出了更高要求，同時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域也在逐步擴(kuò)大，使得玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用受到限制，而在材料剛性、強(qiáng)度、減重等方面更具有優(yōu)勢的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料得到大力開發(fā)、應(yīng)用。

碳纖維熱塑性預(yù)浸料將是行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)

孟弋潔告訴記者，未來，碳纖維熱塑性預(yù)浸料將是復(fù)合材料行業(yè)投入和關(guān)注的焦點(diǎn)。首先碳纖維本身是一個(gè)趨勢，熱塑性也是一個(gè)趨勢；其次熱塑性材料很適合機(jī)械化、自動(dòng)化程度比較高的成型方法，極適合快速化生產(chǎn)。

孟弋潔介紹說，隨著對(duì)風(fēng)電葉片生產(chǎn)成本、產(chǎn)品性能要求的不斷提升，風(fēng)電葉片的主要部件——主梁采用碳纖維拉擠成型鋪放技術(shù)得到了廣泛研究，并已在國外得到成熟應(yīng)用，這是風(fēng)電發(fā)展中比較確定的主流趨勢。目前，關(guān)鍵技術(shù)已得到了突破，應(yīng)用只是時(shí)機(jī)和方式的問題。在這種情況下，相對(duì)來說，就給掌握相關(guān)技術(shù)的供應(yīng)商提供了進(jìn)入風(fēng)電領(lǐng)域的機(jī)會(huì)，就是說本來由葉片生產(chǎn)企業(yè)完成的工作，現(xiàn)在交給專業(yè)的公司來完成，這將帶動(dòng)拉擠設(shè)備制造、拉擠材料等相關(guān)領(lǐng)域的增長。

與其他技術(shù)相比，拉擠片材主梁鋪放技術(shù)具有效率高、質(zhì)量波動(dòng)小、成本低等特點(diǎn)，可有效提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和模量，是今后風(fēng)電葉片主梁發(fā)展的一個(gè)趨勢。但該技術(shù)在國內(nèi)基本處于研發(fā)探索、小批量試生產(chǎn)階段。

目前，國外已在使用70兆帕四型高壓儲(chǔ)氫瓶，而我國只允許使用三型瓶，大部分燃料電池車用的是32兆帕儲(chǔ)氫瓶。壓力越低，導(dǎo)致氫的運(yùn)輸量越小，運(yùn)輸往返次數(shù)就越多，續(xù)航里程大打折扣，也增加了運(yùn)輸成本。對(duì)此，孟弋潔解釋說，不是國內(nèi)復(fù)合材料企業(yè)做不出市場需要的儲(chǔ)氫瓶，而是因?yàn)闅淙剂险w技術(shù)發(fā)展的不均衡決定的，同時(shí)儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、可靠性還需要進(jìn)一步穩(wěn)固。此外，復(fù)合材料在氫燃料電池上的應(yīng)用還有很多可以拓展的空間，比如，氫燃料堆的一些外框、骨架等部件完全可以使用復(fù)合材料，這是復(fù)合材料行業(yè)需要拓展的新領(lǐng)域。傳統(tǒng)復(fù)合材料以結(jié)構(gòu)為主，未來應(yīng)該大力拓展復(fù)合材料的功能性，比如在鋰電池應(yīng)用方面，復(fù)合材料可以發(fā)揮功能結(jié)構(gòu)一體化的特點(diǎn)，讓復(fù)合材料能更好地守護(hù)電池，根據(jù)電池使用的不同階段，實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下保溫，使用中控溫的功能，這在電動(dòng)汽車輕量化上顯得特別重要。

談及復(fù)合材料新年展望，孟弋潔表示，除了上述復(fù)合材料應(yīng)用的關(guān)鍵領(lǐng)域外，復(fù)合材料的功能性應(yīng)用想象和創(chuàng)新空間巨大，如復(fù)合材料用于綠色節(jié)能房屋的建造，把儲(chǔ)能、轉(zhuǎn)換材料結(jié)合，將為復(fù)合材料在建材領(lǐng)域的節(jié)能綠色應(yīng)用提供新的用途和機(jī)遇，也將助力新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和綠色建筑發(fā)展。在2020年中國復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展論壇上，提出了“融合創(chuàng)新，綠色發(fā)展新征程”，希望中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)能在“兩個(gè)大局”中為復(fù)材行業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

信息來源：中國建材報(bào)