《光威集团董事长陈亮:碳纤维产业化先行者的突围之术》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2020-04-02
  • 2017年,光威复材成功上市,成为碳纤维行业的第一股。而30年前,集团创始人陈光威先生接手这家企业的时候,还是一家濒临倒 闭的石化科研器材厂。光威集团的成长轨迹,伴随着多次阵痛和转型:1987年开始做钓具,到1995年成为全球钓具界的翘楚;1998年碳纤维预浸料成功国产化;2005年成功批量生产碳纤维后,转身投入航空领域高性能碳纤维研发……日前,本刊在采访集团董事长陈亮先生时,他告诉记者,光威从未停止过变革,时至今日,集团仍在不断调整公司的产业结构,以促进企业的持续健康发展。

     


    从钓具到碳纤维 摆脱国外掣肘

    1987年,光威集团创始人陈光威先生接手一家只有30人却亏损近100多万元,濒临倒 闭的镇办石化科研器材厂。经反复调研论证,公司决定上马当时主要在日韩生产,国内尚属空白的钓具产业,这是光威做出的第一次产业选择。当时由于资金和时代背景等因素的影响,公司缺少生产设备,陈光威亲率技术骨干连续奋战150多个日夜,研制出首条国产鱼竿生产线,光威也由此开始自主保障生产装备。

    1995年,光威集团已成为世界最大的钓具生产基地之一。1996年,随着碳素鱼竿的兴起,光威也开始批量制造碳纤维鱼竿。当时,生产碳纤维鱼竿所需要的原材料——碳纤维预浸料完全依赖国外进口。为进一步降低成本,公司于1998年从日本引进国内首条宽幅碳纤维预浸料生产线,并于投产当年收回投入成本,光威也由传统劳动密集型企业向科技型企业转型。

    20世纪初,国外民用航空发展迅速,需要使用大量碳纤维,供给中国市场的碳纤维数量锐减。眼见碳纤维供应危机,“通知性涨价,赏赐性供给”时有发生,看人脸色的日子并不好过,陈光威很不服气,“外国人能做出来的东西,我们中国人也可以!”

    为确保钓具用碳纤维原材料供应稳定,2002年光威成立威海拓展纤维有限公司开始研制碳纤维,这是公司的又一次转型。至2005年,威海拓展成功批量生产能够满足钓鱼竿等体育休闲产品所用的碳纤维。

    一个偶然的机会,科技部得知光威正在研制碳纤维,时任科技部副部长马颂德亲自来到光威调研取样,得出结论:光威所生产的CCF300碳纤维性能基本达到国际同类水平。恰逢此时,国际对我国高性能碳纤维的封锁日益加重。深知国家受制之苦的陈光威当机立断,改变产品结构进行业务转型,带领光威人踏上漫漫航空高性能碳纤维研发之路。

    倾囊投入 只为实业报国

    数十年来,我国核心技术受限的产业总是被扼杀于萌芽之中,无数次跌倒,无数次吃亏。国产碳纤维在研制之初,也经历了被国外价格打压,几乎被扼杀的危险局面。光威的碳纤维自主创新之路布满荆棘。作为一家民营小鱼竿厂,光威人自筹资金、自组技术团队,先后投入30多亿元,面对国际三封锁,在无技术、无装备、无产品的困境下,以“脱富致贫、回头无岸”的开拓精神,十年磨一剑,填补了国产碳纤维事业的空白。

    公司一直坚持在碳纤维领域做下去的信念就是光威人的初心——“振兴民族产业,坚持实业报国”。

    在航空碳纤维国产替代、新型号验证甚至是批量供货时,对国产碳纤维价格和质量的质疑声从未中断,“停止国产替代”的言论也一时甚嚣尘上。

    “造不如买,买不如租”在特定历史背景下确实能“短平快”的解决国家的燃眉之急。“但是以碳纤维为代表的战略性产业,必须要实现自主可控,而且要发挥国家力量,有计划、有步骤地谋划发展,简单、盲目市场化是对资金和时间成本的巨大浪费,同时国产碳纤维在发展初期即陷入与国外产品的恶性价格竞争,会造成企业无法形成自身造血能力和可持续发展能力,是对民族产业的健康发展的不负责任;在关键战略领域过分推崇国外产品,更是对国家安全的不负责。”陈亮如是说。

    光威人从未放弃,始终秉持“天道酬勤,不忘初心”的信念,尤其是“国家认识到了碳纤维的重要性,坚定支持国产碳纤维应用验证,并从资金和政策方面给予了我们一定支持。这使我们倍感责任重大,更使我们脚踏实地、心无旁骛地长期潜心投入到碳纤维研制中,用实际行动默默的报效国家。”

    厚积薄发 围着院墙“转”出的好业绩

    据陈亮介绍,光威集团一直以陈光威先生提出的“跳出院墙围着院墙转”为指导方针,紧紧围绕钓具这一发展主线。

    “光威能成功研制出碳纤维,很大一部分原因是我们了解碳纤维。”据陈亮介绍,光威从1996年生产碳素鱼竿时,就开始和碳纤维打交道,1998年生产碳纤维预浸料,2002年开始研制碳纤维,从产业链的下游产品向上游材料进行追溯式发展。在公司研制碳纤维初期,不符合航空要求的纤维,光威将其用到碳素鱼竿当中,因此对于光威而言,碳纤维没有‘废品’。”

    2017年9月1日,光威复材在深交所挂牌上市之后,借助资本市场的力量,依托多年来积聚的深厚技术和管理底蕴,坚持实业报国,坚守主业发展,全面加快技术创新和市场投入。2020年3月30日,光威复材发布《2019年年度报告》,报告期内,公司实现营业收入17.15亿元,较上年同期增长25.77%;归属于上市公司股东的净利润5.22亿元,较上年同期增长38.56%;扣除非经常性损益的净利润4.59亿元,较上年同期增长62.84%。其中,碳纤维及织物业务、风电碳梁业务均保持稳定增长。光威复材业绩已持续4年高速增长。

    良性的产业结构是企业持续健康发展的重要因素,航空领域相较于其他领域而言,对产品质量、稳定性、交期、管理等具有更加严苛的要求,由于长验证周期要求,企业无法在短期内形成效益,且市场容量较小,盲目进入反而会给企业带来一定负担,过分依赖航空领域也不利于企业长久发展。

    “因此,公司一直在调整产业结构,不断加大工业领域的研发投入和市场开发力度。光威复材的研发费用在营收中的占比一直在10%以上。”据陈亮介绍:“光威复材成立之初就立志要实现碳纤维的国产化,让中国人有自己的纤维可用。一要解决有、二要解决用,目前已基本解决‘有无’问题。用是需求端,只有需求才能带动碳纤维的应用和技术进步。”

    近年来,体育休闲、风电、汽车、建筑等领域对碳纤维的需求保持持续增长,且在未来几年也处于乐观发展态势,轨道交通等新兴领域对碳纤维也提出了新的需求。各大工业领域的增量,是光威业务增长的重要推动力。

    “521”战略迎接新风口

    在工业领域,很多行业对减重和强度都有越来越高的要求,而碳纤维因其高强、高模、轻量化等性能优势,将会形成大量的碳纤维替代需求,成为碳纤维产业增长的重要驱动力。

    风电领域便是近几年来碳纤维应用增长最快的领域。随着风电叶片创新设计和创新工艺的开发,高效、低成本、高质量的碳纤维得以大规模使用。

    陈亮认为,碳纤维行业未来在航空航天、轨道交通、建筑补强、压力容器、体育休闲、汽车等领域都有可能出现新的风口,因为这些领域对碳纤维轻量化替代都提出了需求,一旦某个工业领域像风电一样打通低成本碳纤维及复材制造工艺,都将使碳纤维的需求量呈现指数级增长。

    目前,光威复材已搭建起涵盖“原丝—碳纤维—预浸料—织物—碳纤维制品—装备制造—检测分析”的上下游一体化产业链条,为客户提供“整体解决方案”。面对国内蓬勃的发展形势和全球激烈的竞争态势,公司制订了“521”发展战略,即布局碳纤维、通用预浸料、能源新材料、先进复合材料和精密机械装备5个业务板块,在碳纤维国家工程实验室和国家企业技术中心2个“产学研用”科研平台引擎的带动下,孵化形成1个具有全球影响力和领先地位的千亿级碳纤维产业基地,布局复合材料最优生态园区。

    “我们十分看好碳纤维产业的未来,公司科研实力和产业化技术能力也具有一定的相对优势,同时为了适应行业未来的发展趋势,公司也做出了前瞻性部署。”陈亮表示。当前,光威募投项目“先进复合材料研发中心”一期建设进展顺利,部分装备设施已陆续投产使用,该项目为公司先进复合材料试点基地,主要承担科研任务,以碳纤维为依托,向碳纤维复合材料开发制造领域延伸,进一步增强公司的研发、设计及技术创新能力,为碳纤维复合材料在各领域的规模化工业应用培育和开拓市场,为复合材料产业化储备技术、奠定基础。

    为了迎接碳纤维在全领域的爆发式增长,经过全国范围的谨慎调研,公司最终选择在包头进行低成本碳纤维战略布局。2019年,公司与包头市政府、维斯塔斯三方就建设低成本碳纤维项目达成共识并签约,这也是公司与客户端进行全产业链深度合作的一次业务布局。

    在采访的最后,陈亮向记者坦言:“尽管碳纤维行业是非常有前景的朝阳行业,但目前国产碳纤维行业依旧处于研发投入期,行业的发展现状与经济发展需要和社会期许还有差距,尤其是在成本、技术水平、产品稳定性等方面与国外依然有很大差距,我们会继续努力,以技术创新为核心,不断提高自身实力,努力打造成为具有全球竞争力的碳钎维全产业链制造商。”

  • 原文来源:http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=562586
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5、国产碳纤维不能用于制造高端产品吗? 碳纤维生产企业的老总说:我们的精力必须且只能关注如何提高碳纤维的质量和降低生产成本,以便使国产碳纤维在性能和生产成本方面优于国外碳纤维,能成功将它们替代,愿望是好的,确实是努力方向,但现实是我们能等到那一天吗?国内众多碳纤维企业已作出了多年努力,虽然有少数企业可以把T300-3k和6k级碳纤维的性能做到基本满足军机的要求,实现批量化生产,但T300-12k级碳纤维始终没有达到台丽的水平,更何况东丽的水平。可见碳纤维的生产技术是如此复杂,即使实现了,国产碳纤维也只能与国外碳纤维打价格战,结果将是苦涩的。国产碳纤维得不到高端应用,只能长期亏本生产和销售,这样的状态是否能实现碳纤维生产企业老总的预期呢? 如上所述,国产碳纤维实现产业化的机会只能是把“蛋糕”做大,通过扩大碳纤维的应用范围,增加碳纤维用量来实现。方向就是进入有光明前景,且尚未开发出“买得起的复合材料制品”的高端应用领域(即有迫切轻量化需求的工业领域)。目前国内外都在关注这些领域,并正在开发攻关。要知道这些用户在开发时通常都愿选用质量稳定、价格适中的国外碳纤维,国产碳纤维不在它们的考虑范围内。如果国产碳纤维生产厂家只关注修炼“提高质量和降低成本”的内功,不积极参与开发,产业化将会越来越远。国产碳纤维生产企业必须主动用自己生产的碳纤维来研发出高端应用“买得起的复合材料产品”,通这些产品的批量化生产,来实现自己生产的碳纤维的大量销售。要知道高端产品的成本构成中原材料成本通常只占20%,原材料价格略高一些在自己开发的产品中是可以接受的。只要开发出的产品被市场接受,并形成批量生产,就可以在生产和使用过程中同时实现碳纤维的质量提高和成本降低。当然这条道路异常艰难,也需要假以时日,但也只有这条路才能实现国产碳纤维的产业化。当然,在极度缺乏复合材料设计人才的当下,汇集这些人才与设备储备也是一项艰巨的工作。 很多碳纤维生产厂家都认为只有把自身的碳纤维质量提高到东丽的水平,才能应用到高端应用,从来也没有想过将现有水平的碳纤维用于开发高端产品。而恒神则打破了这一思维模式,在近年来就采用看似性能不被专家认可的、市值100元/kg的恒神碳纤维,开发出了一些价值几千元/kg被用户接受的高端轻量化制品,且通过了一系列严格的地面试验考核,即将批量生产。虽然这些制品体量不大,但证明了一点,即使性能低于国外碳纤维,价格高于国外碳纤维,同样可以设计和制造出性价比被用户接受的轻量化产品(早期东丽的碳纤维性能并不好,同样可以用于民机结构),从而可以实现恒神碳纤维的长期稳定销售。千里之行,始于硅步,大量恒神碳纤维的销售,就是依靠一个一个产品的开发,形成小规模稳定销售,积少成多,开发的产品多了,就形成了大规模的销售。用较低性能的碳纤维开发高端产品的范例是恒神与中车长客合作采用恒神生产的原材料(包括纤维、织物、自己开发的阻燃树脂等)和恒神创新的制造工艺开发出满足轨交行业设计规范(安全性)要求减重近30%的复合材料地铁车体,该车体结构已通过了严格的地面试验考核,即将上线运行。研发中采用的就是市值100元/kg的工业级恒神碳纤维。在地铁车体的开发过程中,恒神的全产业链技术团队基于丰富的航空航天应用(包括设计和制造工艺)的经验针对轨交车体的特殊行业要求,采用创新性设计与制造工艺实现的。该地铁车体虽然暂时还达不到“买得起”的水平,但通过碳纤维复合材料在地铁车体的应用实践取得了丰富的经验教训,在此基础上进一步研发,今后有可能开发出轨交领域“买得起的复合材料结构”,进而实现恒神碳纤维原材料的大量销售。 对于高端应用,为满足安全性要求对所用材料体系(包括纤维与树脂组合)要进行相当复杂的严格鉴定(通常要进行从材料到元件、组合件直至全尺寸结构件的积木式地面试验验证和在线运行考核),用户一般不会为了原材料价格的少量差异进行繁琐的等同性鉴定流程(保证性能与工艺的相容性),采用替代材料,这才是国产碳纤维生产企业需要全产业链的真谛。 碳纤维应用的高端产品的特点一定是对变形有严格要求,同时对减重也有迫切需求,特别是形状和受力复杂的杆板壳结构,这些是高端碳纤维复合材料制品的基本特点,这些产品的附加值比较高,通常原材料成本占比往往小于30%。 目前国内碳纤维生产企业已逐渐接受了钱云宝先生倡导的“全产业链”理念,很多企业也正在尝试做全产业链的碳纤维企业,但仔细了解这些企业,可以发现它们所建立的碳纤维生产线所生产的产品与其试图进入的工业领域对碳纤维的需求往往是不一致的,例如希望生产碳纤维电缆芯,却建立湿法小丝束的生产线;上游生产湿法小丝束碳纤维,下游生产湿法大丝束的风电叶片梁板;上游建设湿法大丝束生产线,下游却致力航天结构研发生产;上游生产干法小丝束,下游致力需要湿法大丝束的汽车制件;自己的下游不用上游生产的碳纤维,致使上游的碳纤维没有销路,下游产品开发所需碳纤维受人制约,这样的全产业链有何意义? 当然碳纤维生产企业在进入后端应用时,通过购买其他厂家的碳纤维生产复合材料制品来实现尽快盈利也是可以理解的,但国产碳纤维的产业化去哪了?这与“芯片之痛”遇到的现象有何区别?利用芯片的产品铺天盖地,而芯片的供应商全部来源于国外,“中兴事件”发生后国外断供,国内一片哀鸿。碳纤维复合材料企业是否也会出现类似的情景呢? 6、结论 国产碳纤维生产企业的生存之道,不能局限于修炼内功,致力于提高质量和降低成本,然后与国外碳纤维去拼价格,抢市场。必须用目前已基本能用的国产碳纤维去开拓工业领域应用的新领域,把“蛋糕”做大,在新开拓的应用市场找到国产碳纤维的生存空间,实现自己的价值,在实现价值的同时提升国产碳纤维的质量和降低成本。在寻找生存空间时,国产碳纤维企业必须发挥积极作用,不能寄希望于工业领域的新用户主动使用国产碳纤维,为此国产碳纤维企业具备上下游密切配合的全产业链是必备条件。
  • 《碧水源董事长文剑平:污水资源化亟待市场化“突围”》

    • 来源专题:水体污染治理
    • 编译者:wangyang
    • 发布时间:2020-08-29
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