2015 復合材料創(chuàng)新應用高峰論壇回顧

寂靜天花板

據(jù)有關資料顯示,，全球范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)用復合材料將以年均6% 的增速發(fā)展,，而亞洲則以每年兩位數(shù)增長,，亞洲地區(qū)復合材料的用量占全球比例將從目前的36% 增長到2015年的46%,。亞洲已經(jīng)成為全球復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快地區(qū),，而中國市場在這一發(fā)展過程中將起到中流砥柱的作用,。

1 V4 v; i7 i. n9 D; d! N        2015 年7 月23-24，“2015 復合材料創(chuàng)新應用高峰論壇”在青島舉行,，吸引了逾百名業(yè)內(nèi)專業(yè)人士匯聚一堂,，深度探討復合材料在汽車軌道交通、風電能源,、航空航天,、基礎建設、船舶游艇以及體育休閑等領域的應用情況,，推進了復合材料生產(chǎn)商與用戶間的合作與交流,。
+ o7 A& w( f9 r" i3 r3 }! Q        市場現(xiàn)狀
! Q' |/ \2 T  ]+ n( k$ Y        中國復合材料工業(yè)協(xié)會，中國玻璃纖維工業(yè)協(xié)會駐會副會長兼秘書長張福詳在主題演講中匯報了“中國玻璃纖維復合材料行業(yè)2015 年上半年經(jīng)濟運行分析”,。數(shù)據(jù)顯示,，2015 年上半年，我國玻纖/ 復材行業(yè)基本延續(xù)2014 年的穩(wěn)定態(tài)勢,，各企業(yè)加大研發(fā)投入,，優(yōu)化產(chǎn)品結構，不斷拓寬應用領域。全行業(yè)實現(xiàn)（1-5 月）：規(guī)模以上企業(yè)總收入936 億元,，利潤總額68.3 億元,。
        在玻璃纖維行業(yè)，2015 年1-5 月,，玻璃纖維紗總產(chǎn)量137 萬噸，同比增長6.8%,。由于下游風電市場需求旺盛,，池窯紗供求良好，幾無庫存,。1-5 月份,，全行業(yè)主營業(yè)務收入595.6 億元，同比增長8.65%,；其中主營業(yè)務成本507.2億元,，同比增長7.41%。2015 年1-5 月,，全行業(yè)實現(xiàn)利潤39.7 億元,，同比增長26.43%。

" l7 M: l  W1 Z" v( x9 `5 I% Q0 `        從進出口方面來看,，2015 年1-5 月,，玻璃纖維及制品進口數(shù)量9.55 萬噸，同比下降1.34%,，進口增速減緩,；進口金額3.58 億美元，同比下降1.10%,。玻璃纖維及制品進口均價3749 美元/ 噸,。1-5月出口數(shù)量與去年同期持平，出口數(shù)量51.03 萬噸,，同比增長14.75%,；出口金額8.49 億美元，同比增長21.98%,；出口均價1664 美元/ 噸,，同比增長6.33%。
% Q$ m) k' t* @" E! X: Z        在纖維增強塑料制品行業(yè),，2015年1-5 月,，188 家規(guī)模以上纖維增強塑料制品產(chǎn)量約為98.7 萬噸，同比增長3.74%,。玻璃纖維增強塑料制品制造業(yè)規(guī)模以上項目1-5 月投資完成53 億元,，同比增長14.65%。2015 年1-5 月，441家規(guī)模以上纖維增強塑料制品生產(chǎn)企業(yè)：主營業(yè)務收入340 億元,，同比增長12.2%,；主營業(yè)務成本291 億元，同比增長13.4%,。實現(xiàn)利潤總額28.6 億元,，同比增長7.1%。
$ G$ d8 V" R2 d" k        存在問題
4 h8 x/ B/ _2 x6 i! z  k. J0 j' P        沈陽飛機設計研究所高級工程師陳紹杰在演講時指出了中國復合材料相對國外存在的差距,。他說道：“雖然中國復合材料研究不算晚,，但是就目前來看，我們明顯落后太多,。與國外比,，有很多瓶頸與短板�,！本唧w來看,，他認為中國復合材料行業(yè)存在以下十個問題：
        思想認識和理念問題；缺乏政府部門的有力組織和支持,；基礎預研不到位,，投資研制不足；設計環(huán)節(jié)薄弱,，問題突出,；制造技術發(fā)展滯后，設備需改造更新,；成本高制約應用發(fā)展,；缺乏原始技術創(chuàng)新，創(chuàng)新能力不足,；使用保障能力不足,，研發(fā)不夠；沒有啟動回收再利用問題的研究,；人才短缺,，不能滿足應用發(fā)展需求。
0 m" ^1 v  D, v4 G9 ]+ B        在這些問題中,，他尤其強調(diào)了政府部門的支持不足問題,。以國外為例，比如美國1975 年由NASA 牽頭制定的ACEE飛機節(jié)能計劃,，前后執(zhí)行了10 年,；接著又有著名的ACT 先進復合材料技術計劃；再如歐洲TANGO 技術應用近期目標計劃,，以及NGCW 下一代復合材料計劃等,。此外,，政府的作用還體現(xiàn)在法規(guī)痕跡技術標準的制定，這對推動復合材料的發(fā)展至關重要,。
; t2 e6 P8 w) G        反觀中國,，因為缺乏統(tǒng)一的標準以及政府的帶頭作用，復合材料行業(yè)各自為政,，埋頭單干,。泰山體育產(chǎn)業(yè)集團有限公司總共龍國榮在演講中也表達了相同的觀點：復合材料行業(yè)上下游應該加強合作，彼此學習和借鑒,，共同推動行業(yè)的發(fā)展,。
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3 |. i2 R( A9 e/ M: f        陳紹杰還說道：“應用是硬道理，應用上不去,，許多具體技術問題就暴露不出來，解決不了,，何談技術進步,？因此應用落后是我國復合材料技術發(fā)展的一個瓶頸、一個短板,，關鍵癥結所在,。”
( J* Q7 s; ^1 s/ |8 b        他最后指出,，國家已經(jīng)認定材料工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè),，新材料是材料工業(yè)的先導，是重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),。明確了新材料是國家七大新興戰(zhàn)略之一,，是重點發(fā)展新興功能材料、高性能結構材料和先進復合材料,�,！盁o需多言，我國已是一個復合材料大國,，年耗碳纖維一萬噸以上,，但還不是一個強國，由大國走向強國,，我們必須看到問題,，找出差距，認清方向,，做出切實努力,。”
0 [7 j4 ^4 v% s' c        張福詳也指出,，針對我國復合材料企業(yè)小而散的現(xiàn)狀,，兼并重組,、甚至跨界重組作為結構調(diào)整的重要舉措，將成為發(fā)展趨勢,。通過兼并重組使企業(yè)加強資源整合,、實現(xiàn)快速發(fā)展、提高競爭力,，并充分發(fā)揮兼并重組在化解產(chǎn)能嚴重過剩矛盾,、調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構、提高發(fā)展質(zhì)量效益方面的作用,。復合材料行業(yè)要做大做強,，縱向與玻纖、樹脂等上游行業(yè)加強合作,，發(fā)展深加工制品,；橫向要參與到汽車、建筑等下游應用領域中,，在跨界合作中消納產(chǎn)能,，拓展新技術，并推動材料的演進更替,。
        自動化趨勢
        在此次論壇上,，自動化得到了深入的探討。對于復合材料而言,，自動化是整個行業(yè)面臨的問題,。寶馬公司在這個方面為復合材料自動化生產(chǎn)樹立了一個很好的榜樣。在寶馬i 系列車型生產(chǎn)中,，除了碳纖維增強復合材料結構以外,，其安裝過程也體現(xiàn)了自動化、機械化,。
        張福詳表示,，反觀我國復合材料行業(yè)，2014 年手糊成型工藝制品產(chǎn)量92.8萬噸,，雖然同比下降9%,，但仍占纖維增強塑料制品行業(yè)總產(chǎn)量的21.4%，自動化應用依然任重道遠,。目前,，整個制造業(yè)都在談論工業(yè)4.0，他對此表示：“生產(chǎn)技術與國外比都還存在很大的落差,，怎么去搞工業(yè)4.0 ,？我們?nèi)蕴幱诠�業(yè)2.0、3.0 階段,。所以復合材料行業(yè)必須要明確打造機械化,、自動化工藝裝備的發(fā)展方向,，手糊成型工藝將來只用于做異型產(chǎn)品�,！�

        關于加工制造智能化和信息化,，哈爾濱工業(yè)大學土木工程學院副院長邊文鳳認為真空導入工藝可以成為智能制造的一個工藝，在成型過程,、參數(shù)分析及在線控制方面實現(xiàn)智能化,，在在線監(jiān)控和參數(shù)采集方面實現(xiàn)信息化。
5 L9 o. f" s5 b, y/ B# S        贏創(chuàng)特種化學（上海）有限公司PMI 泡沫材料亞太區(qū)經(jīng)理胡培在第二天的頭腦風暴中指出,，復合材料未來的機會還要看汽車和電子這兩塊大批量生產(chǎn)的行業(yè),，而如何能夠以低成本的方式滿足這兩個行業(yè)的大批量高節(jié)拍生產(chǎn)需求，是復合材料行業(yè)發(fā)展的方向,，但是這并非一蹴而就的,。
        新工藝、新材料,、新應用
( T! D* f/ M) z! [' f- z        兩天的研討會涉及多個復合材料應用領域,，包括汽車、航空航天,、基礎建設、風電,、高速列車,、游艇及體育器材等。正如張福詳所說,，復合材料行業(yè)與交通,、建筑、能源,、畜牧,、航空航天、軍事國防,、電子電氣,、運動休閑等國民經(jīng)濟應用領域的傳統(tǒng)行業(yè)合作越來深入，產(chǎn)業(yè)邊界也日趨模糊,，因此不同應用領域的新技術都可以彼此借鑒學習,。


        中國復合材料集團有限公司的總工程師張曉明在“熱塑性復合材料及其應用”演講中介紹了一種“Multi-Meterial-Head”新型激光輔助鋪放系統(tǒng)。該項目是由德國2 家公司共同完成的,，是針對中小型企業(yè)開發(fā)出一種低成本,、多功能的激光輔助鋪放系統(tǒng)。這項新技術率先實現(xiàn)了多種材料（熱塑性預浸帶,、熱固性預浸帶,、增強纖維/ 粗紗）的鋪放工藝,。其特點是：自動化程度高、人工成本低,、生產(chǎn)周期短,、高纖維含量（纖維含量可達到60%-65%）；熱量激光輔助感應可以精確并迅速調(diào)節(jié)溫度,，不會增加臨近元件的溫度,。
        南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司材料工藝研發(fā)中心工程師王瑞探討了“高速列車采用復合材料輕量化的研究”。她指出,，過去復合材料主要用于列車內(nèi)部裝備和裝飾等非結構件,，如地板、墻板,、門窗,、座椅、車門,、衛(wèi)生間等�,，F(xiàn)在越來越多地應用于各種結構件，例如,，車體和車頭前端部采用玻璃鋼復合材料,、芳綸纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料或碳纖維復合材料蜂窩夾層。
        中國船舶及海洋工程設計研究院教授級研究員曹明法在“中國復合材料船舶行業(yè)的沿革,、現(xiàn)狀和展望”演講中分享了復合材料在游艇中的應用現(xiàn)狀,。他指出，目前全球游艇消費每年高達350至400 億美元,，對于這個高技術,、高文化品位所帶來的高勞動消耗的游艇產(chǎn)業(yè)來說，中國有著世界發(fā)達國家無法比擬的優(yōu)勢,。中國復合材料船艇工業(yè)經(jīng)過了初創(chuàng)奠基,、引進消化、鞏固提高這三個階段,，技術層面已有長足的進步,，目前國內(nèi)需求打開，游艇經(jīng)濟開始萌芽,，這將給復合材料創(chuàng)造新的發(fā)展機遇,。
7 v# l1 g, q& Q3 a        在體育器材中復合材料應用方面，泰山體育產(chǎn)業(yè)集團有限公司總共龍國榮稱,，環(huán)氧樹脂體系對碳纖維品種適應性研究在國內(nèi)取得重要成果,，特別是國產(chǎn)碳纖維增強的環(huán)氧樹脂基復合材料已經(jīng)過了一系列性能考核，與纖維界面有關的復合材料0°壓縮和面內(nèi)剪切性能與國外同類纖維增強的環(huán)氧樹脂基復合材料相當,，界面破壞形貌基本相似,，并已進入體育器材結構上的應用,。


  x' t4 w; b& I        此外，為降低纖維復合材料體育器材的制造成本,，國家體育用品工程技術研究中心研制出了一種可彈性固化樹脂體系,，纖維復合材料體育器材企業(yè)可根據(jù)產(chǎn)品的使用要求和加溫設備的情況，在95℃ -140℃溫度范圍內(nèi)任選一種固化參數(shù),。
2 f4 w3 g: x" ~. c* e        他還指出,，復合材料數(shù)字化制造技術的發(fā)展，可降低纖維復合材料體育器材制造成本,。傳統(tǒng)的復合材料制造是以手工為主,，手工下料、手工定位,、手工鋪層,，成本高、質(zhì)量控點多,、精度低,、互換協(xié)調(diào)性差，易造成制件超差等問題,。數(shù)字化制造技術在復合材料結構件制造上的應用不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,，還可降低制造成本，已成為復合材料高端行業(yè)的主流技術,。
3 v+ K, p# v) S6 S        中國復合材料工業(yè)協(xié)會研究院陳博談了“二維在線編織拉擠與拉繞工藝之比較”,。他指出，最初,，為提高拉擠制品橫向力學性能，拉繞工藝在歐美應運而生,，且可部份取消連續(xù)氈,，降低成本。這種工藝的特點是：可連續(xù)化生產(chǎn),；勞動成本低,；利于采用混雜纖維增強材料；可直接采用無捻粗紗筒,；利于提高生產(chǎn)率與制品質(zhì)量的穩(wěn)定,；可生產(chǎn)大截面和厚壁制品。
        此外,，他還介紹了在線編織- 拉擠工藝,，其優(yōu)點包括：可連續(xù)化生產(chǎn)；勞動成本低,；沖擊強度優(yōu)于纖維纏繞,；更換產(chǎn)品時,，不受編織機原結構的限制；可采用2.5D 或3D 編織,，使制品層間剪切強度呈數(shù)量級大幅度提高,，且可使坯料更接近成品形狀。
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