- 從一張紙看新材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破之路
- 2024年10月21日 來源：中國證券報
提要：一張看似不起眼的“紙”，卻承載著新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破的夢想與希望。被賦予“高科技”“高性能”標(biāo)簽的芳綸紙，以其獨特的輕質(zhì)高強、耐高溫、阻燃、絕緣等特性，在航空航天、軌道交通等多個領(lǐng)域大放異彩，并成為中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的縮影和見證。
一張看似不起眼的“紙”，卻承載著新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破的夢想與希望。被賦予“高科技”“高性能”標(biāo)簽的芳綸紙，以其獨特的輕質(zhì)高強、耐高溫、阻燃、絕緣等特性，在航空航天、軌道交通等多個領(lǐng)域大放異彩，并成為中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的縮影和見證。
從無到有的艱辛歷程
在飛機制造過程中，芳綸紙扮演重要角色。在國內(nèi)芳綸紙制造龍頭企業(yè)民士達(dá)的展廳里，公司總經(jīng)理孫靜向中國證券報記者介紹：“制造一架波音737或空客A320，需要使用1.5至2噸的芳綸紙，而雙通道大型飛機需要3至4噸。”芳綸紙是一種高性能纖維新材料，可以其獨特的蜂窩結(jié)構(gòu)，支撐飛機的輕量化需求。
據(jù)介紹，芳綸紙是以芳綸短切纖維和芳綸沉析纖維為主要原材料，通過濕法成形技術(shù)制備成紙，再經(jīng)高溫整飾而成。“芳綸紙兼具重量輕、力學(xué)性能好、阻燃能力強、耐溫性強、耐輻射及優(yōu)異的電性能等特質(zhì)，是航空航天、電氣絕緣、新能源等領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵材料。”孫靜告訴記者。
然而，芳綸紙的研發(fā)之路并非一帆風(fēng)順。自20世紀(jì)70年代，我國便開始組織對芳綸紙進行研究攻關(guān)，由于國外技術(shù)封鎖，長期難以取得實質(zhì)性進展。核心技術(shù)缺失，導(dǎo)致我國在這一領(lǐng)域長期受制于人。業(yè)內(nèi)人士回憶，當(dāng)年用芳綸紙制作的異形件，每個成本僅20元，但外國公司賣給中國的價格高達(dá)2800元，不僅價格昂貴，還存在斷供的風(fēng)險。
轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在2007年，民士達(dá)成功實現(xiàn)芳綸紙產(chǎn)業(yè)化，一舉打破外國公司長期的技術(shù)壟斷。這一突破的背后，是科研人員無數(shù)次的試驗與失敗。孫靜用“艱辛”二字總結(jié)了這段研發(fā)歷程：“那幾年，最大的奢望就是能睡一個囫圇覺。”
從“0”到“1”的突破，不僅意味著技術(shù)的自主掌控，更標(biāo)志著中國在新材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域邁出了堅實的一步。如今，民士達(dá)已成為國內(nèi)芳綸紙制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，其產(chǎn)品性能可與杜邦等國際巨頭相媲美，某些指標(biāo)甚至優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。
創(chuàng)新驅(qū)動引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級
創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展。在芳綸紙領(lǐng)域，民士達(dá)始終高舉創(chuàng)新旗幟，不斷推動產(chǎn)業(yè)升級與國產(chǎn)替代進口。
在電氣絕緣方面，間位芳綸紙作為耐高溫絕緣材料，主要應(yīng)用于變壓器、電機、電抗器等電氣裝備上。近年來，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，高性能絕緣材料需求日益旺盛。民士達(dá)憑借在芳綸紙領(lǐng)域的深厚積累，成功開發(fā)出適用于新能源汽車電機的芳綸紙絕緣材料，降低了絕緣材料的厚度，同時提升了電機功率以及抗過載能力，順應(yīng)了新能源汽車電機輕量化、高壓化以及高功率密度的發(fā)展趨勢。
在蜂窩結(jié)構(gòu)材料方面，芳綸紙的應(yīng)用同樣廣泛。由于具有重量輕、力學(xué)性能好等優(yōu)點，芳綸蜂窩結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于飛機、高鐵、游艇的結(jié)構(gòu)件和內(nèi)飾件中。
“以飛機為例，使用芳綸蜂窩結(jié)構(gòu)材料可以大幅降低飛行器重量，從而降低運營成本。”孫靜介紹。芳綸蜂窩結(jié)構(gòu)材料的強度達(dá)到優(yōu)質(zhì)鋼材的5到6倍，其韌性是鋼材的2倍，重量僅為鋼材的1/5。
在國產(chǎn)替代進口方面，民士達(dá)取得顯著成績。盡管國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)芳綸紙技術(shù)突破，但60%的市場依然被外國巨頭占據(jù)。隨著民士達(dá)產(chǎn)品性能持續(xù)提高，國產(chǎn)替代進口加速推進。目前，民士達(dá)芳綸紙已經(jīng)成功應(yīng)用于某機型的列裝，并陸續(xù)在其他機型中獲得批量應(yīng)用，成為其獨家供應(yīng)商。同時，民士達(dá)研發(fā)的航空蜂窩基材紙，已成功通過全球多家航空公司實驗室的檢驗。
除了在傳統(tǒng)領(lǐng)域深耕細(xì)作，民士達(dá)還積極拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域。針對國家提出的“雙碳”目標(biāo)，民士達(dá)開發(fā)了低氯產(chǎn)品，氯含量比國外同類產(chǎn)品低70%以上，實現(xiàn)了芳綸紙從無到有、從有到全、從全到精的三次跨越式發(fā)展。
市場前景持續(xù)向好
展望未來，隨著中國制造業(yè)的不斷升級和全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，芳綸紙產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。
一方面，隨著國內(nèi)新能源汽車、大飛機等產(chǎn)業(yè)的崛起，芳綸紙需求將大幅提升。申萬宏源證券預(yù)測，隨著新能源汽車的持續(xù)放量和雙電機滲透率提升，每年將為芳綸紙帶來千噸級的需求量。在航空航天領(lǐng)域，隨著國產(chǎn)大飛機的逐步量產(chǎn)和交付使用，芳綸紙等高性能材料的需求將持續(xù)增長。
根據(jù)QY Research測算的數(shù)據(jù)，2023年-2028年，預(yù)計國內(nèi)芳綸紙需求年均復(fù)合增長率將達(dá)到16.98%，高于全球8.58%的年均增速。近年來，行業(yè)龍頭民士達(dá)的業(yè)績穩(wěn)步增長，且前景持續(xù)向好。
另一方面，國產(chǎn)替代進口將加速推進。目前，國內(nèi)芳綸紙市場仍被國外巨頭占據(jù)較大份額。隨著民士達(dá)等本土企業(yè)技術(shù)實力的不斷提升和產(chǎn)能擴大，國產(chǎn)替代進口的空間將越來越大。特別是在一些高端應(yīng)用領(lǐng)域，本土企業(yè)有望通過技術(shù)創(chuàng)新和定制化服務(wù)等方式，市場拓展不斷實現(xiàn)突破。
此外，隨著全球環(huán)保意識的不斷提高和可持續(xù)發(fā)展理念深入人心，芳綸紙等高性能環(huán)保材料的應(yīng)用將越來越廣泛。專家表示，未來，中國芳綸紙產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭，為新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新活力。這張看似普通的“紙”，將不斷書寫制造強國的新篇章。
