当节能减排已经关乎国家战略发展的时候,绿色新材料就无可厚非地成为现代工业发展的基础之一。十二五规划2011年起航,看新材料行业如何直面挑战,抓住机遇搭乘“十二五”经济发展的快车道,取得进一步的发展,我们拭目以待。
中国材料研究学会咨询部主任唐见茂教授在接受 《每日经济新闻》记者采访时表示,绿色材料是一个新的概念,狭义上说主要是指绿色建筑材料;但从广义上来讲,整个新材料领域都有“绿色”的内涵,比如说新能源材料、太阳能光伏材料等等,这些材料都为节能减排作出了贡献。 日前,国家发改委审议并原则通过了《战略性新兴产业发展“十二五”规划(框架)》,同时要求有关部门抓紧起草《战略性新兴产业发展“十二五”规划》初稿,并尽早报送国务院审批。
当节能减排已经关乎国家战略发展的时候,绿色新材料就无可厚非地成为现代工业发展的基础之一。十二五规划2011年起航,看新材料行业如何直面挑战,抓住机遇搭乘“十二五”经济发展的快车道,取得进一步的发展,我们拭目以待。
碳纤维引民间热钱关注 稀土功能远未开发够
新材料产业几乎涵盖了整个国民经济领域,这其中,同为重点发展对象的碳纤维复合材料与稀土功能材料却有着明显的区别。
有专家指出,我国碳纤维复合材料需求量大,但生产和工艺水平却相对落后。对此,农工民主党中央在此次“两会”上提交了《关于大力发展碳素新材料产业的建议》,以发展壮大我国碳素材料领域的应用。
而我国稀土资源非常丰富,但始终存在着开采过度、环境污染等问题,此外,在下游产业链的整合上也存在诸多弊病,针对这些问题,全国政协委员、五矿集团总裁周中枢提交了 《关于整合组建大型稀土一体化企业集团的提案》。
针对前述话题,《每日经济新闻》(以下简称NBD)分别专访了中国材料研究学会咨询部主任唐见茂教授;农工民主党中央《关于大力发展碳素新材料产业的建议》提案执笔人戴君惕;全国政协委员、五矿集团总裁周中枢;中国钢研科技集团公司功能材料研究所副所长李卫及稀土研究院信息情报室主任窦学宏。
21世纪是碳纤维世纪
NBD:农工民主党在这次 “两会”中提交了《关于大力发展碳素新材料产业的建议》,作为该提案的执笔人,您为什么把碳素新材料产业提到这样一个高度?
戴君惕:高性能新材料的出现历来是科技和经济发展的里程碑。进入新世纪(002280)(002280)以来,碳纤维已成为全世界大规模开发应用的高性能材料。传统的碳素材料是人造金刚石和耐高温石墨材料;而新世纪最引人注目的碳素新材料是碳纤维材料、碳纤维和石墨烯材料。碳纤维具有高强度、高模量、低比重、耐高温、抗疲劳、导电质轻、易加工等多种优异性能,正逐步取代传统材料,广泛应用于航天航空和军事领域,并开始深入到国计民生的各个方面。
现在一个值得关注的事情是,由于老百姓意识不到石墨资源的宝贵,使得这些资源被部分发达国家买走。21世纪是碳素材料的世纪,要代替20世纪的硅材料,我们要像重视稀土一样重视石墨资源。
NBD:在碳素材料中,哪种材料是重中之重?目前的应用情况怎样?
唐见茂:最重要的代表是碳纤维复合材料,如果用于飞机制造当中,将会比现在的铝合金减重20%~40%,在节能方面则会体现出很大效益。波音787目前有50%用了碳纤维复合材料,空客一款飞机62%的材料也将被碳纤维复合材料取代。
碳纤维复合材料属于一种高端应用,代表了一个国家的整体科技水平和工业化水平,最重要是用在航空航天等高端领域,至少要有20~30年的发展空间。现在关键的问题是,中国的碳纤维复合材料在产量和质量上与世界先进水平还有差距。此外,成本约束也亟待解决,一旦成本有效降低,将会在高铁、汽车等领域广泛应用。
NBD:在碳素材料的应用中,哪些能够一经投入就产生立竿见影的效果?规模产值能达到多大?
戴君惕:现在都在讲节能,但是不能割裂开来,最直接的一个例子就是现在中国汽车产业迅速发展,因此要把新能源汽车考虑成新型节能汽车。我们对新能源汽车的投入非常大,如果把其中一部分投入放到碳素材料的开发中,效果会非常明显,并产生联动效应,比单一投入新能源汽车的回报要快一些。现在宝马部分型号的汽车都是采用由中国生产的碳素复合材料的零部件。
由于各地情况不同,全国的规模产值目前还很难估计,不过我所在的湖南省如果能够顺利发展碳素材料的话,就可以形成一个1000亿元规模的大产业,全国的数字肯定会大很多。
NBD:目前我国在碳纤维复合材料上处于什么水平?民间资本有何动向?
唐见茂:现在中国的碳纤维复合材料需求量很大,数字大约是10000吨,而产能只有4000~5000吨。随着国家的重视,产能正在进一步提高。“十二五”期间的产能是能够满足发展需求的,中国目前专门生产碳纤维的厂家有十多家,但高端应用技术还有待突破,如果不突破的话,总体水平还是上不去。
未来10~20年,在碳素领域最重要的还是高性能的碳纤维复合材料。也正是因为碳纤维成为了热点,民间热钱有流入的迹象,一些资金实力雄厚的民营企业家表达过进入该领域的想法,但是我的建议是,要谨慎进入,光靠钱也许不能解决技术难题。
新材料用途向多种领域发展
随着科学技术的进步,产业用纺织品新材料不断地呈现发展趋势,用途也不断向多种领域扩展。一些具有特殊功能的纤维如芳纶、聚苯硫醚、碳纤维等,虽然价格较贵,但在环境保护、节能减排、阻燃耐高温等领域仍被市场看好。
阻燃:助建筑材料一臂之力
建筑与纺织的联姻是最近几年才有的。将纤维放入混凝土中,起到增强建筑强力、抗老化的效果,已经取得了成效,在奥运场馆的建设中,这样的实例不少。但是,作为建筑行业使用的防火、阻燃材料纺织品,还没有引起足够的重视。2009年2月9日央视配楼的火灾,过去已1年时间了,但人们仍然记忆犹新。这场大火,给国家和人民群众的生命财产安全带来了严重危害。最近,媒体披露了失火原因系大楼外墙易燃材料——挤塑板遇燃放的烟花引燃起火。挤塑板虽然环保,但是具有易燃性,过火极快。使用这种易燃材料,一旦遇到火星,造成的损失就不可避免。在建筑工程领域,为了减少由此造成的损失,世界各国对阻燃材料的研究格外重视。一些高性能及高阻燃性的聚合物,包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI棒)、聚苯硫醚(PPS棒)、聚苯砜(PPSU棒)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF棒)和改性聚苯醚(PPO)等浮出水面。
目前我国生产和使用最多的是阻燃剂整理织物,包括纯棉、纯涤纶、纯毛、涤棉和各种混纺的耐久性阻燃织物和纯棉、粘胶、纯涤纶非耐久性洗涤阻燃织物,有识人士指出,随着人民生活与环境条件的不断改善,人们对阻燃纺织品性能要求越来越高,应投入人力和资金,加大开发尺寸稳定性、耐化学品性和耐磨性的阻燃纤维产品,扩大应用范围。近年来,我国在研制阻燃材料方面投入了大量人力物力,其中产业用纺织品中阻燃、耐高温材料受到格外关注,并成为阻燃纤维发展的方向和趋势。2009年,一项重大科研成果——芳纶1313与耐高温绝缘纸制备关键技术及产业化通过了中国纺织工业协会组织的专家鉴定,此项成果还获得中国纺织工业协会科学技术一等奖。这项由上海东华大学、圣欧(苏州)安全防护材料有限公司和广东彩艳股份公司共同开发研究的技术和装备,开启了芳纶1313产业化的进程。圣欧开发部工程师颜言告诉记者,芳纶1313是一种综合性能优良的高科技纤维,具有良好的物理机械性能。芳纶产品不仅具有可观的经济价值,而且还具有重要的战略意义。因此它是目前世界上耐高温纤维中发展最快的品种之一。他说,在目前年产间位芳纶2000吨的基础上,公司决定扩建产能,二期工程计划达到年产7000吨芳纶1313和3000吨绝缘复合材料的规模。
据了解,目前全世界芳纶产量在3.1万吨,其中美国杜邦公司产量,为2.5万吨,其次是日本帝人公司,年产2500吨左右。我国生产芳纶1313的企业主要有烟台氨纶(002254)、圣欧集团和广东彩艳股份公司等,年产总量在5000吨~6000吨之间,远不能满足市场的需要。中国产业用纺织品行业协会工程师张艳博士介绍说,国家出台的建材下乡政策,产业用纺织品可以助一臂之力。一些高性能纤维用于建筑材料,可以起到增强、防火、阻燃的功效。如果可以把这些高性能纤维纳入建材下乡的范围,就可以扩大产业用纺织品用途,扩大产业用纺织品市场。