從一張紙看新材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破之路

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(mèng)想與希望。被賦予“高科技”“高性能”標(biāo)簽的芳綸紙，以其獨(dú)特的輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫、阻燃、絕緣等特性，在航空航天、軌道交通等多個(gè)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(jī)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(bào)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(jī)需要3至4噸。”芳綸紙是一種高性能纖維新材料，可以其獨(dú)特的蜂窩結(jié)構(gòu)，支撐飛機(jī)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(qiáng)、耐溫性強(qiáng)、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?！睂O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(duì)芳綸紙進(jìn)行研究攻關(guān)，由于國外技術(shù)封鎖，長(zhǎng)期難以取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。核心技術(shù)缺失，導(dǎo)致我國在這一領(lǐng)域長(zhǎng)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(gè)成本僅20元，但外國公司賣給中國的價(jià)格高達(dá)2800元，不僅價(jià)格昂貴，還存在斷供的風(fēng)險(xiǎn)。

轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2007年，民士達(dá)成功實(shí)現(xiàn)芳綸紙產(chǎn)業(yè)化，一舉打破外國公司長(zhǎng)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(yàn)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(gè)囫圇覺?！?/p>

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(jiān)實(shí)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(dòng)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

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(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與國產(chǎn)替代進(jìn)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(jī)、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(jī)的芳綸紙絕緣材料，降低了絕緣材料的厚度，同時(shí)提升了電機(jī)功率以及抗過載能力，順應(yīng)了新能源汽車電機(jī)輕量化、高壓化以及高功率密度的發(fā)展趨勢(shì)。

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(diǎn)，芳綸蜂窩結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、高鐵、游艇的結(jié)構(gòu)件和內(nèi)飾件中。

“以飛機(jī)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(yùn)營成本?！睂O靜介紹。芳綸蜂窩結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)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?jī)H為鋼材的1/5。

在國產(chǎn)替代進(jìn)口方面，民士達(dá)取得顯著成績(jī)。盡管國內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)芳綸紙技術(shù)突破，但60%的市場(chǎng)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(jìn)口加速推進(jìn)。目前，民士達(dá)芳綸紙已經(jīng)成功應(yīng)用于某機(jī)型的列裝，并陸續(xù)在其他機(jī)型中獲得批量應(yīng)用，成為其獨(dú)家供應(yīng)商。同時(shí)，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(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)。

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(duì)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(shí)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(chǎng)前景持續(xù)向好

展望未來，隨著中國制造業(yè)的不斷升級(jí)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(jī)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(cè)，隨著新能源汽車的持續(xù)放量和雙電機(jī)滲透率提升，每年將為芳綸紙帶來千噸級(jí)的需求量。在航空航天領(lǐng)域，隨著國產(chǎn)大飛機(jī)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(zhǎng)。

根據(jù)QY Research測(cè)算的數(shù)據(jù)，2023年-2028年，預(yù)計(jì)國內(nèi)芳綸紙需求年均復(fù)合增長(zhǎng)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(jī)穩(wěn)步增長(zhǎng)，且前景持續(xù)向好。

另一方面，國產(chǎn)替代進(jìn)口將加速推進(jìn)。目前，國內(nèi)芳綸紙市場(chǎng)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(shí)力的不斷提升和產(chǎn)能擴(kuò)大，國產(chǎn)替代進(jìn)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(chǎng)拓展不斷實(shí)現(xiàn)突破。

此外，隨著全球環(huán)保意識(shí)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(shì)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(qiáng)國的新篇章。