艱難漫長的碳纖維產業(yè)化之路

曹福成

在江蘇恒神股份有限公司的采訪中我們看到，恒神在錢家兩代領導人和全體員工的共同努力下，在碳纖維產業(yè)取得不斐成績的同時，面臨的一些問題和困惑也發(fā)人深思：

思考之一，我們很難相信，即使是理念先進、產品眾多、數(shù)量充足的恒神碳纖維產業(yè)，由于研發(fā)過程投入巨大目前依然處于長期虧損狀態(tài)，光環(huán)背后的錢京，有著諸多的無奈和焦慮

訪談中發(fā)現(xiàn)，在諸多成果形成光環(huán)背后，現(xiàn)任董事長錢京其實有著諸多的無奈和焦慮。究其原因，一是民用產品市場不清晰，國產碳纖維面對的國產大飛機主要是C919和CR929兩個型號，批產尚待時日，且用量有限，即使10年后也僅千噸量級，個別企業(yè)可以此為目標，但不應是國產碳纖維期待的巨大市場。因此國產碳纖維產業(yè)化必須選擇其他工業(yè)領域。目前國內己獲大量應用的其他工業(yè)領域主要是體育休閑、建筑補強領域，風電葉片和壓力容器是增長較快的另外兩個產業(yè)，前者已經基本飽和，后者的原材料和技術基本定型，國產碳纖維進入這些行業(yè)基本上只能與國外碳纖維企業(yè)打價格戰(zhàn)。根據(jù)中國制造2025的需求，其中最為看好的領域應當是交通運輸車輛的應用，包括軌道交通、汽車。這些行業(yè)與民機不同，民機客戶通常具有軍機的基礎，而這些行業(yè)對碳纖維復合材料的認識基本上為零。同時對輕量化必須使用碳纖維的迫切性遠不如民機，民機是在大量使用最輕的鋁的基礎上討論輕量化，而這些行業(yè)是在使用鋼材的基礎上討論輕量化，除碳纖維之外有很多其他的選擇。

二是軍品產品驗證周期長，同時是買方壟斷市場，這給國內碳纖維民營企業(yè)承擔了巨大的壓力。錢京告訴記者，恒神研發(fā)生產的多種規(guī)格的碳纖維產品從2011年7月開始相繼達到性能指標要求，其中兩款產品2015年和2016年分別入選國防科工局一條龍項目。但相關產品目前還沒有訂單，也不能批量生產。由于驗證的需求，恒神必須不停生產，不斷檢測批次的穩(wěn)定性，所以就只能不斷投入而沒有任何經濟效益，其鑒定周期比民用產品至少多了幾倍甚至十倍以上。軍品配套市場還是一個買方壟斷市場，配套方議價能力弱，產品定價偏低，導致配套保障能力也被削弱。

正因為這種特殊材料進入特殊領域的嚴格而漫長的鑒定周期和市場規(guī)律，從2007年進入碳纖維領域至今十年間，恒神雖然成功研發(fā)生產出了多款與國外同等強度和性能的碳纖維產品，卻一直沒有盈利，他們的投入與生產還需要堅持，不能停止。錢京告訴記者，他們前后總共投了46億元，差不多每天燒一百多萬元，后續(xù)維持也還要持續(xù)“燒錢”。

錢京的苦笑中包含著一絲無奈。他說，自己的父親錢云寶因為不堪重負，甚至曾經有過動搖的念頭，畢竟民營企業(yè)財力有限。即使是這樣，恒神的碳纖維生產線一天也沒有停下，技術研發(fā)與產品開發(fā)一刻也沒有停止。

思考之二，恒神現(xiàn)象代表了整個碳纖維行業(yè)的現(xiàn)狀，恒神有訴求，其他相關民營企業(yè)亦如此，怎樣才能實現(xiàn)由長期虧損到穩(wěn)定盈利的轉變，等著恒神類企業(yè)交出滿意答卷

對于如何進入軍品配套市場，積極參與“軍民融合”，錢京有著自己的考量和建議。他通過媒體呼吁：

要加大力度、持續(xù)支持民營企業(yè)參軍。碳纖維及復合材料是戰(zhàn)略性新興產業(yè)，國內的應用水平還不成熟。像恒神這樣的企業(yè)，為了突破國內碳纖維產業(yè)化的瓶頸，借鑒了國外成功企業(yè)發(fā)展模式，打造了全產業(yè)鏈。這樣的發(fā)展模式投資規(guī)模大，周期長，國內碳纖維企業(yè)承擔了巨大的壓力。

建議對承擔軍品配套民營企業(yè)的技術改造和科研項目進行項目補貼和項目配套專項貸款、貸款貼息、融資租賃、經營性租賃等方式進行持續(xù)滾動支持，讓民營企業(yè)的配套能力不斷提升，尤其是應重點支持一到兩家國內龍頭企業(yè)。

要打造參軍民企科研生產服務和融資對接平臺。黨的十八屆三中全會關于深化國防和軍隊改革指出，引導優(yōu)勢民營企業(yè)進入軍品科研生產和維修領域。由于軍品科研項目周期長，投入大，科技成果價值不易量化，面臨融資難、融資貴的問題。建議打造參軍民企的融資對接平臺，引導股權和債權資本參與。對碳纖維這類戰(zhàn)略性新興產業(yè)，國家政策性銀行從碳纖維在武器裝備的戰(zhàn)略意義、緊迫性和項目特點進行考察，采取相適應的的評估方法，向民企項目發(fā)放專項貸款，平臺給予推薦和予以貸款貼息補助。根據(jù)民企提供科研和生產服務產生的收益，資本方可以通過直接股權投資、成立特殊目標實體等方式參與到參軍民企的融資。

建立民企的科研生產能力評價機制，可以根據(jù)科研團隊、承擔項目、研發(fā)裝備、具備產能、保障條件、參軍資質等方面設定評價條件，給參軍民企評級（如A級、B級、C級），作為融資的參考依據(jù)。

要加快推動重大裝備碳纖維的國產化應用。碳纖維材料驗證周期長，如果在預研階段選定進口材料進行認證并列入圖紙，但在量產時卻無法通過正常渠道保證供應，則武器裝備后期列裝的風險將大大增加。因此，采取打造國產碳纖維的供應保障能力，拉動國產碳纖維的快速應用，減免依賴進口碳纖維的風險的舉措勢在必行。建議國家出臺政策對重點型號的軍工產品嚴禁使用進口碳纖維，重大裝備碳纖維全部國產化。

思考之三，明知研發(fā)碳纖維新材料是個燒錢的行當，恒神卻急國家之急，自掏腰包為國家“砸錢”。而當企業(yè)研發(fā)遇到棘手困難時，國家如何采取得力措施保護企業(yè)的積極性

經營逐利本無可厚非，但我國一些企業(yè)逐利現(xiàn)象卻耐人尋味。平時不關注基礎材料特別是高端基礎材料研發(fā)，卻急功近利的搶著短線掙錢，什么事情一炒熱大家便蜂擁而上，以致重復投資亂象輩出，造成事實上的浪費。類似現(xiàn)象在各地園區(qū)開發(fā)建設中也同樣存在。

如今，各國節(jié)能減排政策驅動下，“輕量化”是當前全球各大傳統(tǒng)汽車廠商關注的一大焦點。研究數(shù)據(jù)顯示，汽車整車質量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3升到0.6升。對傳統(tǒng)汽車廠商而言，減輕汽車重量是降低排放的最佳手段，而碳纖維材料的應用是實現(xiàn)汽車輕量化的必由之路。由于碳纖維車身質輕、高強、低成本，被譽為“黑色黃金”的碳纖維復合材料正成為實現(xiàn)汽車輕量化的有效途徑。我國也因此提出汽車輕量化的相關要求。

行業(yè)發(fā)展有需求成為熱點拉動投資，碳纖維正成為汽車廠商必爭產業(yè)。然而目前國內碳纖維行業(yè)現(xiàn)狀并不樂觀。據(jù)業(yè)內人士介紹，目前中國碳纖維廠數(shù)量約30家，大多規(guī)模偏小，絕大部分都是百噸生產線；另外，整體性能水平也比較低，主要是生產低端產品T300，有幾家能生產相對高端的T700。除此之外，中國還有60多家復合材料廠，主要是為自行車、釣魚竿等提供部件。可眼下一些企業(yè)還在競相上馬碳纖維產業(yè)。比如去年11月6日，總投資120億元，計劃形成年產600萬件新能源汽車碳纖維部件的能力的企業(yè)在江蘇常州上馬。今年福建又將在5月8日前建成規(guī)模可觀的武夷“海源新材料”ACL碳纖維生產線等。

恒神碳纖維研發(fā)中的“燒錢”之巨，幾近不堪重負的前車之鑒，呼喚著人們應更理性地對待產業(yè)發(fā)展，而如今又有不少企業(yè)上馬重復投資加入同質化競爭，或將繼而走入恒神面臨的困境。且不說重復投資勢必造成浪費，如不著重解決恒神等先期己遇到生存和發(fā)展難題，又怎樣避免后續(xù)企業(yè)重蹈覆轍！建議國家加強統(tǒng)籌規(guī)范市場運作，發(fā)揮集中力量辦大事的社會主義制度優(yōu)越性，烘托采取補貼和項目配套專項貸款、貸款貼息、融資租賃、經營性租賃等方式進行持續(xù)滾動支持，集中財力物力在先行先試的龍頭企業(yè)中有選擇有重點地扶植一些廠家，打造成功支撐國家研發(fā)和生產的碳纖維新材料基地。

當年，錢云寶決定投入碳纖維研發(fā)產業(yè)，是基于自上世紀60年代起，我國碳纖維研究歷經國家攻關、整體下馬、重新規(guī)劃等過程，長達40年沒有進展。由于國外的壟斷和封鎖，碳纖維價格高昂，嚴重影響我國部分重大工程項目的進展的狀況深深刺痛了錢云寶，“為了國家，我要砸這個錢。外國人能做出碳纖維，我們中國人也能做出來！”他決心進軍碳纖維領域，打造一個世界一流的碳纖維及復合材料產業(yè)化基地。

進入碳纖維領域的這些年，錢云寶面對的是只有投入、沒有產出的困境，每年都要頂著近6億元的資金壓力。為了填補碳纖維研發(fā)經費的巨大窟窿，錢云寶在股市低潮時，兩次低價拋售自己名下的股票幾千萬股，損失20億元以上。錢云寶之子、恒寶股份董事長錢京介紹，在父親的要求下，自己夫婦二人和母親一起簽訂了個人無限連帶責任擔保書，抵押父子兩代人所有財產，幫助父親從銀行貸款。牽頭組建了低成本碳纖維復合材料工藝設計與制造創(chuàng)新團隊，十年時間，恒神公司從零起步，先研發(fā)碳纖維，再做碳纖維織物，成為國內生產能力較強、生產品種較多、產能較大、產業(yè)鏈比較完整的碳纖維企業(yè)。又相繼研發(fā)了下一代大飛機窗框和下一代地鐵整車車體等碳纖維大型制件。

然而，恒神一方面面對巨大自費投入卻僅有少量項目入選“參軍”，且產品尚無訂單不能量產。一方面由于驗證的需求，恒神還必須不停生產，不斷檢測批次的穩(wěn)定性，所以就只能不斷投入而沒有任何經濟效益，其鑒定周期比民用產品至少多了幾倍甚至十余倍的持續(xù)“燒錢”。

具有很強實力的恒神尚且如此，那些實力遠不如恒神的碳纖維研發(fā)企業(yè)能夠承受這艱難漫長的煎熬嗎？當恒神這樣的龍頭企業(yè)走入不堪重負的窘境時，國家如何出手相助，采取特殊政策像對待國企那樣采取多樣化措施予以扶持，從根本上保護這些重點民企的研發(fā)積極性，是一個值得重視的問題。

思考之四，“芯片之痛”督促國人加快核心技術研發(fā)步伐，從東麗發(fā)展模式到恒神的“全產業(yè)鏈”，國產碳纖維應該怎樣有效走好艱難漫長的產業(yè)化之路

中美貿易戰(zhàn)打響后，國人在“芯片之痛”中警醒：芯片的禁令絕不是個例！也不是只有軍品可以成為禁運的對象，民用核心技術照樣可以加上莫須有的罪名被禁用。因為中國是個正在崛起的大國，在經濟發(fā)展過程中必然會與美國發(fā)生利益沖突，在關系到兩國利益的時候，這樣的禁令隨時都會發(fā)生。

碳纖維是火箭、衛(wèi)星、導彈、戰(zhàn)斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰(zhàn)略基礎材料。將碳纖維復合材料應用在戰(zhàn)略導彈的彈體和發(fā)動機殼體上，可大大減輕重量，提高導彈的射程和突擊能力，如美國80年代研制的洲際導彈三級殼體全都采用碳纖維和環(huán)氧樹脂復合材料。同樣，碳纖維及其在工業(yè)領域（包括民航飛機、軌交和汽車等）的潛在應用也一定會是關鍵的核心技術。

據(jù)恒神股份專家分析，在可以預期的未來10年，國內碳纖維材料將有上萬噸的用量，但在此期間國內碳纖維企業(yè)如何作為非常關鍵。如果無所作為，上萬噸的國內市場將是國外碳纖維廠商的天下，類似的“芯片”之痛將會重現(xiàn)；而為得到這一市場，國內碳纖維企業(yè)又將如何度過至少10年的煎熬？在此期間國家如何扶植這些企業(yè)也將非常關鍵。碳纖維的產業(yè)化之路的艱難和漫長，也是所有類似核心技術實現(xiàn)產業(yè)化面臨的共同問題，國家可以為兩彈一星及大飛機投入上千億，但如何制定針對核心技術實現(xiàn)產業(yè)化過程所需巨量投入的相應政策，需要有識之士共獻良策。

他山之石，可以攻玉。日本東麗的碳纖維之路起步于1970年，因開發(fā)出了釣魚竿和高爾夫球桿，東麗實現(xiàn)碳纖維（十噸級）的批量生產。1975年實現(xiàn)碳纖維在波音737次承力結構的應用則推動了東麗千噸級的量產。上世紀90年代起波音787機體結構50%重量使用碳纖維則推動東麗萬噸級的量產，同時真正實現(xiàn)了由長期虧損到穩(wěn)定盈利的轉變，面對汽車領域輕量化的需求東麗更是通過收購Zoltek的舉動朝著10萬噸級的目標挺進。

東麗的產業(yè)化之路始終與波音公司緊密捆綁在一起，碳纖維的發(fā)展，離不開波音飛機復合材料結構的批量化生產。透過幾十年東麗的發(fā)展過程不難看出，所謂的第一代碳纖維T300的指標是適應波音的需求提出和實現(xiàn)的，第二代碳纖維T800的指標是波音提出由東麗實現(xiàn)的，第三代TIl00的指標也是由波音提出，由東麗實現(xiàn)的。可見，產品性能指標的提升是在運用實踐中實現(xiàn)的！

其實，現(xiàn)在大家眾口稱贊的T1000，東麗于1986年就已研發(fā)，但至今很少有人應用，這說明材料部門脫離應用開發(fā)的產品并沒有產業(yè)化前景。還需要關注的是，東麗不僅開發(fā)出滿足工業(yè)部門需求的碳纖維，同時也開發(fā)出了適用于波音次承力構件用的環(huán)氧樹脂5208和適用于波音主承力構件的增韌環(huán)氧樹脂3901和相應的預浸料，同時東麗公司有數(shù)百名技術人員常駐波音公司，配合波音公司實現(xiàn)碳纖維的應用，協(xié)助波音開發(fā)出了制造飛機碳纖維復合材料部件的設計方法和生產工藝。從東麗碳纖維的產業(yè)化之路可以發(fā)現(xiàn)：

（1）上世紀70年代東麗的T300性能不如目前的國產碳纖維，但即使如此用它制造的飛機部件照樣安全使用了幾十年，而目前東麗T300優(yōu)于目前國產同類碳纖維的原因是通過長期的使用和生產中，不斷改進性能和不斷降低成本的結果。

（2）東麗能實現(xiàn)碳纖維產業(yè)化，不僅是根據(jù)下游客戶波音的需求開發(fā)出所需性能的碳纖維，同時還提供性能與之匹配的（包括成本和工藝性）的樹脂及其預浸料，并在波音長期駐有幾百名技術人員協(xié)同波音攻關，開發(fā)出用其制造部件適用的工藝，實現(xiàn)滿足使用要求的復合材料制件的批量生產，從而通過大-批量供應預浸料獲得豐厚的利潤。

（3）東麗從開始碳纖維生產到實現(xiàn)穩(wěn)定的盈利歷經30多年，也就意味著作為東麗公司（碳纖維只是東麗集團的一小部分）的董事長有足夠的承受長期虧損的財力和承受外界（包括董事會成員）壓力的能力。

（4）東麗碳纖維的產業(yè)化之路（或穩(wěn)定的盈利）是伴隨著波音民機復合材料結構（機體結構重量的50%）的批量生產同時實現(xiàn)的。

東麗碳纖維的產業(yè)化之路給了我們很重要的啟示：即國產碳纖維產業(yè)化一定是伴隨著工業(yè)領域復合材料制品的批量生產助力下實現(xiàn)的。

國產碳纖維起步與東麗基本同步，卻一直沒有注重相應產品的開發(fā)，故長期停留在少量慘淡經營的狀態(tài)。

上世紀70年代80年代初，國產軍機即己開始在軍機上應用碳纖維復合材料，也只是試用一下，我國第一個飛機結構零件一一強5進氣道壁板試飛成功，并在此基礎上開始研發(fā)軍機復合材料垂尾。期間由于東麗的T300-3k碳纖維始終可以很容易從非正常渠道獲得，使得國產碳纖維始終無人問津，所有的軍機復合材料部件均使用東麗的T300碳纖維。

直至本世紀初，國外封鎖迫使我們才開始意識到碳纖維國產化的重要性，開始了一輪碳纖維國產化的高潮，在此輪碳纖維國產化熱潮中國內涌現(xiàn)了幾十家碳纖維企業(yè)，但突破碳纖維技術的長期耗資的屬性，只有少數(shù)幾家民企（經歷了大約10年的長期投入和虧損）脫穎而出，實現(xiàn)了軍用裝備碳纖維供應國產化。但此輪國產化只是解決了軍用碳纖維的國產化，雖有個別碳纖維企業(yè)能依靠少量軍品的高價銷售實現(xiàn)盈利得以良性運行，但軍用碳纖維僅百噸級的用量，并沒有真正解決整個國產碳纖維行業(yè)產業(yè)化的問題，與實現(xiàn)穩(wěn)定盈利長期生存的目標相距甚遠。因此仍必須探討國產碳纖維的產業(yè)化之路，而東麗的產業(yè)化之路應是值得借鑒的模式。

國產碳纖維面對的國產大飛機型號少，用量有限，批產尚待時日，即使10年后也僅千噸量級，個別企業(yè)可以此為目標，但不應是國產碳纖維期待的巨大市場。因此國產碳纖維產業(yè)化必須選擇其他工業(yè)領域。選取尚未大量使用碳纖維，而又有可能大量使用的新的工業(yè)領域。根據(jù)中國制造2025的需求，其中最為看好的領域應當是交通運輸車輛的應用，包括軌道交通、汽車。

這些行業(yè)與民機不同，民機客戶通常具有軍機的基礎，而這些行業(yè)對碳纖維復合材料的認識基本上為零。同時對輕量化必須使用碳纖維的迫切性遠不如民機，民機是在大量使用最輕的鋁的基礎上討論輕量化，而這些行業(yè)是在使用鋼材的基礎上討論輕量化，除碳纖維之外有很多其他的選擇。所以在借鑒東麗模式的同時要意識到國產碳纖維企業(yè)必須向下游用戶提供更多全方位的技術支持，并鑒于這些領域對成本的可接受性必須對現(xiàn)有的復合材料技術基礎進行革命性的創(chuàng)新。

在這樣的背景下，國產碳纖維企業(yè)的出路在哪里？錢云寶在創(chuàng)建恒神公司時的“全產業(yè)鏈碳纖維企業(yè)”理念值得碳纖維同行借鑒，即恒神公司不僅是碳纖維生產企業(yè)，而且更是提供從碳纖維（包括織物）一中間產品（樹脂和預浸料）一復合材料產品開發(fā)技術服務（包括設計分析、成型工藝與制造）一條龍服務的全產業(yè)鏈碳纖維企業(yè)。這樣做的好處是在客戶有需求但沒有能力的前提下，使用本企業(yè)生產的性能略差的碳纖維來提供符合用戶需求的預浸料原料，最終通過自主的設計和工藝來開發(fā)出滿足用戶要求可以實現(xiàn)批生產的復合材料產品，一旦實現(xiàn)復合材料制品批量化生產，可以保證本企業(yè)生產的碳纖維大量銷售，在為用戶實現(xiàn)復合材料制品產業(yè)化的同時實現(xiàn)本企業(yè)生產碳纖維的大規(guī)模生產和銷售，同時使得本企業(yè)的碳纖維品質在生產和使用過程中不斷提升。

對此，恒神公司的10年實踐已初步見證了這一理念的正確性，最好的例證是恒神公司與長客共同研發(fā)的國際上首個19米長全碳纖維復合材料地鐵車廂。

恒神憑借一己之力去做國家和整個行業(yè)要做的事，在此過程中推行全產業(yè)鏈運作其難度可想而知。但這種全產業(yè)鏈的理念應該發(fā)揚光大，可喜的是從碳纖維界發(fā)布的各種各樣信息的披露中，這一理念已被越來越多的企業(yè)家接受。

因此，我以為國產碳纖維的產業(yè)化之路有下列幾點值得關注：

（1）不論是哪種形式，國產碳纖維企業(yè)必須具有全產業(yè)鏈，資金雄厚，可以以全產業(yè)鏈碳纖維企業(yè)與下游用戶結盟的形式實現(xiàn)產業(yè)化，或者由下游用戶牽頭組成包括碳纖維、樹脂、預浸料、設計分析、復合材料制件生產、生產設備等企業(yè)共同組成的緊密合作實現(xiàn)共贏的全產業(yè)鏈企業(yè)群，在實現(xiàn)某個工業(yè)領域復合材料產品（部件或工業(yè)產品）批量化生產的同時實現(xiàn)國產碳纖維產業(yè)化，使得碳纖維企業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定性長期盈利。

（2）必須意識到，實現(xiàn)國產碳纖維產業(yè)化一定是需要經歷至少10年漫長而耗費巨資長期虧損的事業(yè)，這只有具有長遠眼光財力雄厚的企業(yè)集團才可能勝任。

（3）國產碳纖維的產業(yè)化畢竟是國家戰(zhàn)略產業(yè)發(fā)展的重要組成部分，國家在規(guī)劃導向上、政策扶植上，都應加大力度。