“十三·五”为我国玻璃钢复合材料产业描绘的新兴蓝图是什么?是传统产业的创新升级需要我们,是新兴产业的开发更需要我们。这些产业涉及到新型城镇化建设地下水、净化系统改造扩建,城市水电气综合改造、地下管廊系统组合,城乡建筑被动房屋的轻型快装装饰和厨卫系统配套,冶炼煤电脱硫脱氮系统环保节能,国家电网家用电器等高低压绝缘体系统配置,石油化工矿井构架防腐系统总成,玻璃钢船艇及舾装件系统的升级创新,兆瓦级玻璃钢叶片技术和工艺系统的持续创新开发。在国内近几年的新兴产业中,如面广量大的树脂基人造石开发应用,高铁动车、轻轨地铁轻量化玻璃钢结构件的开发应用,新能源乘用车(轿车、客车)轻量化结构件和充电桩的开发应用,沿海核电工程、城市工业循环用水等海水淡化系统大口径玻璃钢管道工程的开发和提升,玻璃钢渔船的设计开发等。玻璃钢作为轻型结构材料、多功能材料通过创新设计,在各个工业领域显示了环保、节能、轻质、高强和全生命周期的各种优势;玻璃钢原材料性能的创新、玻璃钢产品的夹层和轻量化结构设计,使之以优越的性价比与其它高性能纤维复合材料媲美竞争。
我国玻璃钢复合材料产业当前面临重要的市场之一是高铁动车、轻轨地铁、新能源汽车三大行业。我国高速铁路技术水平已步入世界先进行列,不仅满足国内市场,还带动了整车工程“走出去”,铁路技术装备已出口到80多个国家和地区。伴随着高速铁路建设和动车组等技术标准进一步提升,我国已主持制定或参与制定多项UIC(国际铁路标准)、ISO(国际标准化组织)、IEC(国际电工委员会)国际标准,并全面参与了ISO/TC269(国际标准化组织/铁路应用技术委员会)的各项工作,提高了中国铁路技术标准的影响力,对中国高铁采用国际标准带来巨大的海外潜在市场,也为国内数十家从事玻璃钢结构件配套的企业提供了巨大商机。据有关方面透露,虽然,我国进入全球高铁,产品性价比高,但仅占国际市场份额的5%,与数十年全球知名品牌庞巴迪、西门子、川崎、阿尔斯通、EMD相比,还有一定差距。因此,加快我国高铁的全球布局,将大大加快我国玻璃钢复合材料产业在高铁上的广泛深入应用。当今,我国高铁动车用玻璃钢复合材料产品在不到十年中“一触即蹴”,得益于长客、四方、今创、康平等企业早期为北京、上海等大中城市轻轨地铁建设配套玻璃钢产品中取得的成功和经验,实现了为高铁动车配套技术和产品的快速转移。如今,我国玻璃钢产业在服务于高铁动车同时,又面临 “十三·五”城市轻轨地铁建设高潮到来的大好机遇。据国家发改委发布的信息,2015—2017年拟开工建设的轻轨地铁项目已有68个在建。预计到2020年,附合国家地铁标准的城市将从已经批准的39个增加到50个左右,将迎来“十三·五”城市轨道交通产业发展新契机。据有关资料了解,目前,我国玻璃钢行业用于高铁动车、轻轨地铁的产品已达到四大类22个部件。随着材料创新和标准化的推进,开发应用的产品还在增多。广东中迅公司的人造花岗岩板已成功应用在江苏无锡地铁工程,常州今创集团去年实现轨道交通配套件产值过百亿。“机遇涌来处处欢歌,全力以赴快马加鞭。”
应对全球性的资源短缺、气候变暖、雾霾肆虐的现状,“十三·五”我国新能源汽车发展加快提速。2015年新能源汽车销量在35万,2016年销量将达到50万辆,产量居全球第一。新能源车包括三大部分:轻量化的车身和零部件、新能源电池和充电装置。这三个部分与纤维复合材料密切相关。据了解,国内庞大电动车市场引起了台湾众多企业开发CFRP车身先走一步,其中台湾东风裕隆汽车杭州厂投产了终端产品。再如宝马I3,车身和车架采用CFRP一次成型。国内中科院海西院泉州所开发了纯电动车车身,比传统金属车身质量减少60%以上,续航里程提升20—25%。加快CFRP汽车轻量化包括整车结构设计、有限元分析、基础数据库建立以及满足大批量生产的工艺技术,从设计、应用到市场还要走较长的路程。作为新能源汽车的动力系统有插电式混合动力、纯锂离子电池和氢燃料电池。比亚迪以近6.2万辆业绩夺取新能源汽车全球销量冠军,其在轿车插电式混合动力和客车纯电动大巴成为国内外市场主力。国内燃料电池轿车上汽荣威950为电池瘦身作出创新。期间,丰田燃料电池车M1-RA1配备的高压储气罐的碳纤用量减少了40%。作为新能源汽车目前话题最热门的是充电设施的不完善,严重制约了新能源汽车的上路。据相关部门提供数据,截止2015年底,我国公共电动汽车充电桩数量仅为4.9万座。根据国家规划至2020年,我国电动汽车保有量将超过500万辆。按电动汽车与充电设施的比例标配为1:1,以充电桩2万元/个,充电站300万/座计算,未来五年内新能源汽车充电桩(站)的直接投入规模有望达到1240亿元;到2020年,国内充电桩(站)市场规模将超1万亿元。国内目前电动汽车与充电设施的比为4:1,远远落后于电动汽车的市场化。大规模开发充电桩已引起北京、上海、常州等地比亚迪、奥特迅、万邦、富电、中恒、和顺、特锐德、科士达等企业和资本的进入,充电桩市场的爆发将引发玻璃钢充电桩的开发。传统直接充电桩保护桩体一般为金属,在户外环境中易生锈腐蚀,且存在一定的安全风险。近年,一些新充电桩建立采用了SMC材料,不仅带来了材料良好的设计和工艺性,且防腐蚀、稳定性好、强度高、组装尺寸精确,防漏电、易安装等特点。随着国家对充电桩的补贴政策出台,SMC充电桩将迎来大规模推广应用。
汽车行业的碳减排和新能源车辆的轻量化,在推动热固性玻璃钢复合材料(FRP)用于车体结构件外,也带动了玻纤增强热塑性复合材料(FRTP)在车辆内饰件上大量应用。车用塑料内饰件包括工程塑料、塑料合金、功能助剂改性塑料和玻纤增强塑料(FRTP)。FRTP在车辆上应用对原生塑料形成威胁,也进一步巩固了它在汽车工业中的地位。对此,国外车用纤维复合材料朝气蓬勃,形成产业。特别应该提到的是国外车用FTRP已进入150℃~300℃高温长期下的设计应用,50%玻纤含量的耐高温内饰件已用于发动机罩内而代替金属。在国外,因为塑料材料自身的混杂改性和应用技术的节节突破、高性能玻纤增强的含量逐步提升、全自动化装备的精准快速等,推进车用FRTP走入高端市场。受国际汽车市场辐射,国内FRTP走势也十分强劲。据中国复合材料协会2015年产业报告提到,玻纤增强热塑性复合材料产量达到146万吨,主要应用领域在乘用车和新能源车辆。上海耀华大众、长春英利、东风商用、浙江俊尔、成都黎明名院、南京聚隆、河南翎羽等加大了市场开发。当前,影响国内企业走向中高端市场、原因反映在轿车企业,大都外中外合资,走入的FRTP内饰件为国际品牌产品证照齐全。其次,我国在高性能塑料开发、高性能玻纤开发、高性能纤维增强复合材料应用的数据库建立及装备仍有很大差距。对于一些 急于上马“LFTD”的企业,应多作市场深入调查研究,宏观的虚拟经济是以实体经济为基础的大数据云计算分析,虚拟经济必须与实体经济互为结合才能找准市场方向。
在新兴玻璃钢复合材料市场中,树脂基人造石为增长为最快的板块。目前,大量浇铸型低耐磨填料(碳酸钙)人造石用于厨櫃台面、墙面装饰和台盆等数十个品种。广东、福建,浙江等地用氢氧化铝为填料的透光石和以高耐磨填料(石英粉及高耐磨填料)的人造石已出口海外。以上这些板材料的厚度在12—13mm左右。十多年前,在国内市场上曾出现的海外进口薄型人造石(3~3.5mm)厚度板,现在在国内市场也开始出现。这种板材主要是通过BMC材料设计组合、搅拌挤出后通过不同的终端工艺和设备制作而成。一种是将挤出料经过三辊磨挤压成卷材后,再进入压机压成平板;还有一种是将挤出料经高压注塑进入模具成型产品。对仿景聚兰工艺的人造美术地坪在我国仍是空白。近几年,我国人造石市场风风火火,一些原石材企业抛弃了天然石材开采的繁琐工序,上人造石降本增效;一些小微玻璃钢企业引进这一技术,改手糊工艺为浇铸工艺,利于降低成本和环保生产。因此,近几年传统石材行业、玻璃钢行业、陶瓷行业、装饰材料行业、有矿山资源的山区等转型生产人造石及制品在全国各地如雨后春筍,“一轰而上”。广西贺州由于碳酸钙资源丰富,这里已被打造成全国人造钙石之都。据悉,目前在贺州由372家板材及工艺加工企业,有120多条人造钙石生产线,成为全国最大人造石材生产基地。中科院电研所为帮助这些企业实现钙石的快速固化,用微波快速固化技术小试取得成功,将原来240-300小时固化期缩短到1-2小时。此外,贺州钙石产业群也在引入环保型人造石表面打磨抛光系统。不久,贺州人造石材将成为全国人造石行业智能生产、环保生产、综合利用的示范基地,对激发全国人造石制造技术和装备向中高端迈进,开发更多板材和异型制品进入市场起到引领作用。
我国国民经济为赶上世界先进水平,“十三五”在工业系统引入“4.0”、“互联网+”。即智能化的装备和技术,通过互联网+实现产品制造的高效化、精准化、市场化、国际化。全球企业都在思考和迈向这个终点和新起点。我国玻璃钢复合材料产业是依附国内各类制造业的新材料产业和知识经济产业,通过我们自身的科技创新深度融合,推进制造业向中高端迈进是我们努力方向。纵观国内整个玻璃钢复合材料产业仍处在一个中低端水平,地区与地区,企业与企业之间发展极不平衡。某些产业的产能过剩和落后产能,致使整个发展水平在中低端市场徘徊,再由于我们自身缺失产品的“设计、标准、质量”,也造成某些市场的丧失。当前,国家在淘汰落后产能,消化产能过剩,激发自主创新迈向中高端市场的过程中,也为我们提供了极好机会。我们要珍惜这个时机,加快产业结构调整,认真梳理企业产品;淘汰落后工艺,引进先进技术;规范企业管理,建立标准体系;培养科技和服务团队,跟进深度发展。中国玻璃钢复合材料的应用创新市场非常广阔,我们仍在成长发展期,需要我们着眼未来,从学习和实践中去摸索市场、开辟市场、引领市场。