周路菡

如果問您汽車的主要材料是什么,您的答案也許是鋼鐵,不過在不久的將來,越來越多“塑料做的汽車”將會馳騁在馬路上。不過這種塑料可不是普通的塑料,而是“工程塑料”。
為了汽車輕量化、舒適化及節能的需要,目前的汽車零件中已經大量出現工程塑料的影子,比如尼龍制作的發動機及周邊部件,聚酯及其合金類制作的保險杠、擋泥板、加速器、離合器踏板、車底板、面板,聚甲醛及其合金制作的輸油管、動力閥,聚碳酸酯及其合金制作的汽車內裝件、防凍板、車門把手、車輪罩、尾燈罩、反光鏡外殼以及聚苯醚及其合金制作的汽車輪罩、發動機罩、外板等。這些工程塑料不僅可以減輕車身自重,還可以簡化汽車裝配工藝,節省勞力,降低生產成本。
根據統計,在當今世界上,汽車中工程塑料件用量的多少已成為衡量汽車制造業水平高低的一個重要標志。其實不僅是在汽車工業中,在建筑、機械、航空航天等行業,工程塑料的應用已成為流行趨勢。我國的工程塑料工業也在迅速崛起。
工程塑料是戰略工業
工程塑料是指被用做工業零件或外殼材料的工業用塑料,與普通塑料相比,其具有密度小、強度高、電絕緣、隔熱、耐化學腐蝕、容易成型加工等一系列優良特性。工程塑料由于在強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均有優異的表現,因此不僅是金屬等傳統材料的代用品,在電子電氣、汽車、建筑、辦公設備、機械、航空航天等行業,已經成為國民經濟,特別是高新技術產業必不可少的新材料之一。正因為如此,工程塑料工業已經成為我國的戰略工業。
工程塑料是電子信息、交通運輸、航空航天、機械制造業的上游產業,在國民經濟中占據著重要的地位。目前,我國的汽車、電子和建筑等行業已經成為國家的支柱性產業,工程塑料也成為我國塑料工業中增長速度最快的領域,且其發展不僅對國家支柱產業和現代高新技術產業起著支撐作用,同時也推動傳統產業改造和產品結構的調整。
另外,在一些體現制造業水平的行業中,如電氣電子、交通運輸、機械制造和醫療器械以及航空航天、核電等領域,更需要很多剛度、強度、韌度、蠕變、磨耗和疲勞等機械性能優異的特種工程塑料,市場需求量正在逐年增大。
目前,我國的工程塑料市場正在快速興起。全球化工巨頭巴斯夫預測,2015年亞洲工程塑料需求還將增長32%,達到145萬噸。巴斯夫亞太地區工程塑料業務高級副總裁表示,中國和印度巨大的新興市場將推動聚酰胺和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)塑料產品快速增長,預計2010~2015年該地區年均需求增速將在10%~11%。
市場與技術的博弈
汽車業是我國工程塑料需求增長的主要推動力。隨著汽車與能源、環境、社會間的矛盾還將會持續加劇,今后我國的汽車產業將緊隨全球綠色汽車的發展趨勢,未來更多的工程塑料將用于取代汽車中的金屬零件,以降低終端用戶的成本。
但是有專家指出,目前我國的零部件產業基礎不強,導致了我國汽車大國基礎不牢。中國零部件供應商至今在全球百強零部件企業榜單上還幾乎看不到,而在美國三大汽車廠商背后,是江森自控、德爾福、天合、李爾等一大批知名供應商的名單;日本汽車工業的身邊同樣有電裝、愛信精機、矢崎等一些零部件廠商的伴隨。在企業供應鏈中,工程塑料及其合金制作的關鍵零部件所占的比例越來越大,但由于關鍵技術沒有解決,至今我國每年依然需要進口大量的高級工程塑料及其零部件。
為加快工程塑料產業化步伐,早在2009年,石化協會就發布了《石油和化工產業結構調整指導意見》。這份意見指出,要進一步推動聚碳酸酯(PC)、長碳鏈尼龍、耐高溫尼龍、液晶聚合物(LCP)的研制與開發,盡早實現工業化、產業化。積極推廣應用具有自主知識產權的改性聚苯醚(MPPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮系列等工程塑料產品。加快樹脂共混、改性及合金化的進程,鼓勵發展環保型改性材料、新型阻燃材料,積極擴大應用領域。
在《“十二五”新材料規劃》中,國家對于特種橡膠及工程塑料等兩大新材料產業的發展凸出了其重要地位。由于工程塑料事關我國新能源汽車產業的安全,因此,工程塑料作為其中應用最廣泛的化工新材料得到了政策的扶持,特別是在車用改性工程塑料等關鍵品種上。我國目前正在打造江蘇、上海、河南及浙江工程塑料基地及廣東改性材料加工基地。
不過,盡管我國工程塑料產業取得了一些進步,但與國外同類品種比較,在一些關鍵技術上,中國的相關企業尚未過關。專家指出,我國的工程塑料產業從聚合工藝上講放大技術設計水平和裝置水平較差,以致工業化生產出現瓶頸現象。比如中國石化北京化工研究院副院長喬金說,“我國一方面是工程塑料產能不足,另一方面是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)產能過剩,而 PET 一旦結晶是一種非常好的工程塑料。PET 結晶速度太慢,提高其結晶速率是使其工程塑料化的關鍵。這樣的研究工作難度很大,應發揮我國產、學、研合作的優勢,從基礎研究入手,力爭在新型成核劑和分子結構調整方面取得突破”。
正因為企業的技術能力限制,目前在基礎材料的供應中我國就面臨著進口的依賴問題。比如由于從事基礎樹脂生產的企業少,而從事工程塑料改性企業多,就在源頭上很大程度上制約了國內工程塑料的發展。業內專家表示,我國工程塑料市場在“十二五”期間需求總量不成問題,但是在國家政策支持下,如何提高核心技術,增加整個產業附加值才是未來發展的關鍵。
目前,國內企業迫于生產成本的壓力,對于本土化的工程塑料產品的需求越來越強烈。再加上人們對產品環保安全特性的追求越來越強烈,工程塑料行業應該說是面臨著產業升級的難得良機。只有從長遠發展著眼,加大技術創新能力,提高我國高端產品自給率,增加產品附加值和技術含量,才能實現較大規模的工業化發展。
依賴創新市場突圍
中國工程塑料工業協會數據表明,在過去的10年里,中國工程塑料產值年均增長20%以上,企業規模不斷發展壯大,科技水平日益提高。目前,我國的工程塑料企業正在遭遇跨國公司的集體圍攻,國外大牌公司的不斷涌入使原本競爭十分激烈的市場更加白熱化。
如美國沙伯基礎創新塑料公司正在擴大位于中國廣州南沙和上海的聚碳酸酯樹脂和薄膜配混料生產能力。此外,沙伯基礎創新塑料公司還將與中國石化在天津組建一個合資企業。沙伯基礎創新塑料公司總裁查理·克雷表示,全球工程塑料市場的需求增速與GDP增速保持一致,而中國來自醫療和航空航天工業的需求有望快速增長。而巴斯夫公司也開始在上海浦東的工程塑料生產基地生產兩款食品接觸級聚酰胺6.6產品。巴斯夫公司的上海技術中心目前正在對中國汽車企業提供工程塑料測試仿真軟件Ultrasim,希望憑借該產品贏得中國本土汽車制造商的關注。
杜邦公司正在加緊擴大在中國深圳的工程塑料復合生產能力,涉及的產品包括杜邦尼龍樹脂以及杜邦高性能聚酰胺樹脂。目前杜邦中國研發中心已經是杜邦公司在美國本土以外設立的第三大公司級的綜合性科研機構。
日本旭化成工業公司正通過旭化成(蘇州)塑料復合物生產基地和旭化成(上海)塑料公司銷售基地擴大在中國的塑料復合物經營業務,該公司主要瞄準了汽車部件用料的經營。熱塑性工程塑料供應商帝斯曼則在江陰擴建了工程塑料共混廠,另外一座世界級的單6聚酰胺聚合工廠也已經建成。其生產的高性能聚酰胺、PBT和PET以及熱塑性彈性體將供應給全亞洲的汽車、電子電氣和制造行業的客戶。而世界著名工程塑料提供商意大利蘇威特種聚合物集團收購法國羅地亞工程塑料公司后,其市場銷售額已經位居全球前三甲。目前,蘇威和羅地亞在上海莘莊工業區的研發基地已經合并,以此來增加實力爭奪中國市場。
面對這些來勢洶洶的跨國工程塑料領域的巨頭,中國企業該如何應對?
業內人士認為,我國的工程塑料目前依然存在產能集中的情況,在一些技術含量相對較低產品上過度集中,而在技術含量較高的產業上依然未產生突破。發達國家的低端工程塑料產業經過幾十年的發展,在規模和技術上已經相對成熟,目前正在向我國轉移。我國在低端工程塑料領域既沒有技術優勢,隨著技術的升級,成本優勢也微乎其微。要根本提高這個行業的競爭力,還要依賴技術的進步,注重于高端產品的研發和應用生產。
國際模具及五金塑膠產業供應商協會負責人羅百輝認為,企業應當將目光放長遠,把握住當前如大飛機等一批國家重點工程建設的契機,提升科技水平,加快產品結構升級,促進我國工程塑料行業更快、更健康的發展。
在這個過程中,我國應該密切注意工程塑料行業的發展動向,比如2012年1月,英國軍方推出了最新型的Qineti QACAVP裝甲車,這輛裝甲車是歐洲第一輛塑料坦克,相較于傳統的鋼制坦克,它有重量更輕、速度更快以及“隱形”的功能——雷達幾乎偵察不到其行蹤。這種塑料坦克車身主要由工程塑料,聚甲醛制作,另有一層無堿玻璃纖維的被動附加裝甲。而正是聚甲醛具有類似金屬的硬度、強度和鋼性,以及低于其他許多工程塑料的成本,正在替代一些傳統上被金屬所占領的市場。
目前,我國的一些企業也正在抓緊對技術的攻關。比如平煤神馬工程塑料公司圍繞控制切片水分、降低聚合物中凝膠、消除超長粒含量等工藝“短板”,組織技術人員開展攻關,先后完成了切粒水系統、二氧化鈦系統、振動篩等20余項設備技術項目,有效解決了產品的諸多工藝難題。神馬多項產品填補國內空白,尼龍66樹脂產品被譽為中國馳名商標產品。上海漢特工程塑料有限公司在國內第一家研發出高光潔度的免底漆PC/ABS材料作為尾燈飾框,目前已經在合資汽車和自主品牌汽車上廣泛使用。材料可廣泛應用于電動工具、汽車、電子電器、機械、紡織、鐵路、漁具、家電、運動器材等行業。
未來5年,工程塑料高性能化和低成本化,將成為發展的主要趨勢。業內專家指出,我國應該在改性工程塑料產品及共混合金的生產,以及一些高性能工程塑料,如耐高溫、耐磨、導電、電磁屏蔽功能的產品上進行更多的創新,以贏得不斷擴大的市場。