我國混凝土外加劑產業演化機理及動力研究

李愛梅

摘 要： 本文從混凝土外加劑產業演化過程入手，討論了產業演化機理及其演化動力，闡述了外加劑行業發展歷程，從技術創新的角度剖析了外加產業演化的幾種形式，進而提出了技術創新對產業演化發展的影響機制及演化路徑。研究結果對我國廣大混凝土外加劑企業技術管理提供了決策思路。

關鍵詞： 混凝土外加劑;演化機理;演化動力;技術創新

中圖分類號：F406.3/F404.3????? 文獻標識碼：A????? 文章編號：1008-4428（2018）10-0050-03

一、 引言

混凝土外加劑是繼石子、砂子、水泥、摻合料、水后的第六種原材料，可以說是現代混凝土不可缺少的一部分。現代混凝土尤其是高性能混凝土技術的快速發展完全離不開減水劑的成功應用。混凝土外加劑自20世紀30年代誕生以來，經歷近一個世紀的發展，產品性能已經歷多次升級換代，從最初的木質素系減水劑發展到現階段的聚羧酸系減水劑，產品主要性能指標減水率從最初的8—15 % 發展到現階段的25—45 % ，產品的種類也從最初的木質素單一產品發展到現階段的萘磺酸鹽系、三聚氰胺系、氨基磺酸鹽系、聚羧酸系等幾大系列產品，國內行業也從最初的幾家發展到現階段的數千家規模，企業生產模式從最初的單一復配發展到現階段的復配+合成一體化，產業結構也發生了較大變化。減水劑產業的演化發展路徑及演化機理尚未受到學者關注，弄清行業演化機理及發展路徑將有助于預測行業的發展趨勢，為廣大外加劑行業管理者提供戰略借鑒。

二、 產業結構演化機理

（一）演化模型構建

圖1顯示了我國混凝土外加劑產業結構演化發展模型。從木質素系減水劑誕生起開始研究，最初發現木質素減水劑可以提高新拌混凝土流動性、節約水泥用量、降低用水量、提高硬化混凝土強度是偶然事件，減水劑名稱也因此而得。后期隨著混凝土應用環境的變化，為解決各種復雜問題，需要對木質素系減水劑進行各種改性，這就是復配技術的起源，標志著外加劑行業的誕生，也就是圖1所示的行業起步期。后期為了從分子結構上改善木質素性能，對木質素進行各種化學改性則是母材合成技術范疇。

日本觸媒公司率先研制的萘系減水劑開創了人工合成減水劑母材的先河，隨著新型減水劑母材的入市，與之相適應的復配技術便隨之應運而生，整個行業進入復配+母材合成共存時期，同時由于萘系減水劑母材性能以及配套復配技術的大幅度提高，產品的應用范圍也得到了擴大，市場容量的增大，帶來了行業的高速增長，外加劑產品也逐漸被市場所接受，整個行業進入快速發展時期。后期隨著外加劑技術擴散的長期累積，技術變得公開化，行業利潤也迅速降低。有實力的外加劑企業開始涉入萘系母材合成技術創新，開拓萘系母材制造，企業進入母材合成+復配應用綜合一體化模式，再加上市場存在的其他單一復配企業、單一母材制造企業，整個行業形成了單一復配、單一母材制造、綜合模式混合共存的產業局面。

2000年前后聚羧酸系減水劑進入我國，也經歷了相似的發展路徑。首先進口聚羧酸減水劑母材，為了提高羧酸母材對原材料的適應性，國內開展了針對羧酸減水劑的復配技術，羧酸系減水劑也是從復配產業起步，后期隨著羧酸復配技術擴散，行業利潤減薄，迫不得已，企業研究母材制造技術，企業進入復配+母材制造綜合一體化模式，整個市場也是單一母材制造、單一羧酸復配以及綜合模式三種產業結構形態共存的局面。所不同的是，羧酸產業發展在后，外加劑企業在發展羧酸技術復配和母材制造時，企業就已經存在了萘系母材制造、萘系復配以及其他諸如脂肪族、三聚氰胺等多種外加劑共存的產品結構，行業結構變得更加復雜化。

2015年以后，我國由于實行“三去一降一補”宏觀調控政策，改變經濟發展驅動模式，建筑業受到很大影響，外加劑行業因此而進入成熟期，行業總產值已經連續好幾年處于500億規模徘徊。同時因為去杠桿政策的負面影響，資金回籠困難。行業在多年高速發展的慣性帶動下，行業投資規模很難急剎車，造成行業產能過剩嚴重，激烈的市場競爭環境，造就了行業地位的低下，隨之而來的就是應收款的過度競爭，資金實力薄弱的中小型企業無力支撐現實業態，最終走向倒閉。單一復配企業因利潤薄弱及墊資負荷過大首先破產倒閉，單一母材制造企業因單一復配企業市場規模萎縮以及自身無法控制終端應用客戶而隨之消亡，清洗后的市場幸存企業都是綜合模式企業。同時市場主體數量迅速降低，行業集中度提高，行業進入壟斷競爭時代。

（二）演化動力

前文分析了我國混凝土外加劑產業結構演化過程及機理，那么這種演化的動力機制如何呢？我們認為推動外加劑產業結構演化的動力因素主要有市場需求、技術創新、利潤訴求三個方面。

1. 市場需求

外加劑行業誕生的起源就是偶然發現天然木質素可以增大新拌混凝土的流動性，這是典型的市場需求，于是最先發現這種技術的人們開始專業從事天然木質素的提取及應用工作，從而形成了外加劑產業。隨著外加劑技術的發展，人們發現外加劑的減水率與硬化混凝土的強度密切相關，高性能混凝土的市場需求促進了高性能減水劑的推廣和應用，這也是典型的市場需求拉動行業發展的案例。

2. 技術創新

復配型外加劑企業掌握了母材制造技術后迅速增加母材制造產業，這是技術推動產業擴張的案例。從木質素系減水劑母材發展到萘系減水劑母材，再從萘系減水劑母材發展到聚羧酸系減水劑母材，產品的減水率逐漸增大，拓展了產品的應用范圍，從而增加了市場容量，間接推動了產業的擴張。同一家企業掌握母材制造技術就會立即延伸產業到母材環節，掌握了聚醚制造技術，也會繼續向上延伸產業鏈到聚醚生產環節，企業產品結構的不斷豐富和擴大直接由企業掌握的技術來決定，技術推動產業結構變化。

3. 利潤訴求

上述討論的市場需求動力和技術創新動力都是動力的表現形式，推動行業發展的根本動力是企業家對利潤的訴求。市場需求是企業家行動的必要條件但不是充分條件。企業看到市場需求是否立即投入行動主要還是看行動能否帶來經濟利潤。企業家發現天然木質素可以增大新拌混凝土的流動性，這種需求可以轉化為經濟利潤，企業家會立即行動。企業家也會發現新鮮的空氣可以增加人的壽命，但沒有企業從事新鮮空氣制造業，這是因為空氣可以隨處免費獲取。企業發現技術創新可以形成產品壟斷，從而獲取超額利潤，企業會立即投入行動。在木質素時代，誰掌握了萘系母材制造技術，誰就可以獲取壟斷超額利潤，導致了企業想方設法獲取萘系母材的制造技術;在萘系減水劑時代，誰掌握了聚羧酸系減水劑母材制造技術，誰就能夠承接大型特殊工程，并占領市場獲取超額利潤，這也推動了企業開展技術創新，發展羧酸合成技術的欲望。可以說技術創新和市場需求能夠驅動企業家行動的根源動力就是企業家對利潤的訴求。

4. 動力模型

圖2顯示了產業演化動力模型。動力模型的三個要素中，利潤訴求是根本，它直接控制技術創新和市場需求兩個要素。技術創新和市場需求兩個要素也是相互影響、相互促進的。發現了市場需求，需要技術作為支撐才能實現利潤的實現，企業家發現聚羧酸減水劑市場需求很大，但如果掌握不了羧酸母材合成技術，這種市場需求也無法實現。同時技術創新也以市場需求為支撐，如果沒有市場需求，技術創新也將失去方向或者變成無效的技術發明。

三、 技術創新推動產業演化路徑

在前文所述的產業演化動力因素中，利潤訴求和市場需求這兩個因素一般企業都可以具備，決定各個企業差距的是技術創新，企業之間因為技術創新的差異形成企業發展規模的差異，從這個角度來說，技術創新又是推動產業演化的主要因素了，我們認為技術創新推動產業演化的主要形式是產品創新和工藝創新。

（一）產品創新

1. 新功能

產品創新的一個顯著特點就是增加了產品的功能。這種新功能的增加有兩種情況，一種是行業內應用范圍增加，例如保塑型羧酸減水劑的誕生，直接增加了泵送混凝土的運輸時間，這使得一些特殊大型工程施工成為可能，從而增加了外加劑的應用范圍，擴充了市場容量，增加了產業自身規模;另一種是行業外應用范圍的增加，例如某些羧酸結構減水劑可以用作印染行業的分散劑，這種應用在增加行業自身規模的同時，對其他行業形成了替代效應，深刻影響其他行業的產業結構。

2. 提高性能

新產品創新的另一個方向提高產品減水率，減水率提高對產業的影響比較復雜，在行業的不同階段，影響效果不同。在行業起步期和高速成長階段，新產品減水率的提高，可以增加產品的應用范圍，從而擴充市場容量，增加產業規模;在行業成熟期，市場容量基本穩定，產品減水率的增大，意味著市場飽和用量的減少，這是降低產業規模的趨勢;衰退期減水率的提高會加速行業的萎縮。

3. 更換原材料

新產品創新的另一個可能結果就是更換了原材料，這種結果會影響其他產業，引起其他產業結構的變化。例如木質素減水劑時代，萘系減水劑誕生后，鋼鐵工業的副產品工業萘得到了資源化利用，對鋼鐵業影響深遠;萘系減水劑時代，聚羧酸減水劑誕生以后，減水劑的主體原材料由工業萘變為聚醚，當市場萘系減水劑占有率降低、羧酸減水劑比重升高時，工業萘的利用率逐漸降低，重新影響鋼鐵制造業;同時氧乙烯聚醚主要原材料是環氧乙烷，之前主要用來制造乙二醇以及其他非離子表面活性劑，當外加劑也需要大量氧乙烯聚醚時，原有的環氧乙烷市場將變得日益緊俏，從而改變環氧乙烷產業系統。上述分析說明，更換原材料的產品創新會影響產業內外其他產業規模和結構的變化。

（二）工藝創新

1. 提高勞動效率

工藝創新的一個顯著結果就是提高產品生產勞動效率，企業單位時間產量增加，節約勞動力，從整個行業范圍內看，這種剩余勞動力有兩個結果，如果行業處于高速成長期，多余勞動力正好可以填充擴充的產能，如果行業處于成熟期或者衰退期，多余的勞動力只能轉移到其他行業，例如因原材料變換帶來的其他行業規模擴充效應而引起的勞動力增加。對于微觀企業來說，勞動力剩余效應對產業結構的影響就比較復雜。對于實力較強的大型企業，勞動力的剩余有可能誘導企業開展價值鏈延伸創新，例如聚羧酸產品的上游聚醚產品的制造，國內某龍頭企業的產品價值鏈擴張基本上都是這個發展脈絡，這樣在影響自身行業產業結構的同時，也影響其他行業的產業結構。對于成熟期的外加劑企業來說，勞動力的剩余可能誘導企業開展轉型升級，從事其他行業業務，從而深刻改變其他行業的產業結構。例如現階段的大部分小型外加劑企業迫于市場競爭壓力紛紛轉型從事醫藥中間體制造。

2. 降低成本

工藝創新的另一個效果就是降低產品的成本。這種工藝創新對行業自身轉型升級也有重大影響。聚羧酸系減水劑在誕生之初是酯化-聚合兩步法合成工藝，這種工藝生產過程復雜，能耗高，成本極其高昂，同等條件下，性價比遠低于萘系減水劑，它在我國的推廣完全依靠行政政策，例如起初的某些特殊大型工程設計壽命超過100年，強制要求使用聚羧酸系減水劑，這種聚羧酸系減水劑在我國推廣的根本動力是特殊大型工程，普通民用工程因為綜合成本劣勢很難推廣。后期隨著羧酸技術進步，常溫一步法代替加熱兩步法工藝，產品綜合性價比反超萘系減水劑，這種優勢加速了羧酸減水劑普及與推廣，在民用領域市場占有率逐漸上升。據統計，2013年聚羧酸系減水劑市場占有率首次超越萘系減水劑，自此以后萘系減水劑在市場占有率逐年降低，目前聚羧酸系減水劑的市場份額大約在80 % 以上，萘系減水劑大約在20 % 以下，后期這種變化趨勢將不會改變，這說明聚羧酸技術的工藝創新形成了對萘系減水劑的顯著替代效應，改變了產業結構。

四、 結論

本文從混凝土外加劑產業演化過程入手，討論了產業演化機理及其演化動力，闡述了外加劑行業發展歷程，從技術創新的角度剖析了外加產業演化的幾種形式，進而提出了技術創新對產業演化發展的影響機制及演化路徑。研究結果對我國廣大混凝土外加劑企業技術管理提供了決策思路。

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