高性能纤维的市场机遇与竞争态势

引言
    2007年下半年起，日美欧所有PAN-CF厂家为适应市场的迅速扩大而纷纷大幅度扩大其产能，我国大批有雄厚经济实力的企业特别是民营企业，已介入到PAN-CF的产业化行列，其规模之大和发展之迅猛出乎业界人士的预料。为此，专业技术人才之紧缺和争夺已开始突显。日本东丽公司为了强化和促进在的研发，投入18亿日元增强在南通的东丽纤维研究所（）有限公司和上海分公司研究所的战力，并扩大产品功能，充实纤维尖端材料的研究，尤其是在衣料和产业用新功能纤维和高性能纤维的研究，其研究人员已从2007年的260人增至2008年的350人，而且将通过与的相关研究所一体化运营，确保技术研发的效率和机动性，并推进与相关大学、研究机构和企业的协作，以推动其研发^[1]。此外，在碳纤维复合材料（CFRP）方面，东丽还与日本金シㄡ工业大学的研究的所签订了开发CFRP研究的协议，主要研究CFRP的耐久性，设计究全、安心的复合材料结构物，以提高其寿命，为此在该所新设了“计划室”和“成型中心”。其它高性能纤维如PPTA、UHMWPE、聚芳酯、聚酮、PMIA、PPS、玄武岩等纤维，也都进入大规模扩展期。我国也有多家企业参入上述品种的产业化开发行列，其中UHMWPE纤维的竞争将尤为突出。2007年在法国巴黎JEC复合材料展会上，多家和欧洲厂商展出了连续玄武岩纤维及其编织物产品，加大了宣传力度，以期扩大其市场应用。此外作为“准”高强高模纤维的萘环聚酯（PEN）纤维，目前只有帝人纤维公司生产，并与音响装置生产厂家共同开发创的“音布”喇叭纸盆，除强度、尺寸稳定性和耐热性好外，还具有声传性和振动衰减性优良的特点，因而引人注目^[2]。
    正是由于航空航天、国防军工及诸多产业领域产品更新换代和产业升级的需要，有力地推动了这类军民两用战略材料的大发展，除美、欧、日发达早已将此类纤维列入严禁向中俄等国输出技术外，近日本经产省已追加碳纤维等高性能纤维的先进技术为新一代战略项目，列入2007年版的“技术战略图”中^[3]。俄罗斯则自2007年起将生产Rusar等高性能纤维的生产厂家进行警卫布岗，严加管制。则比以往任何时期更重视高性能纤维的研发和产业化。为此，这类纤维已成为强化综合国力的重要战略材料，其新市场开发和向大宗化商品的过渡，势将加剧其市场竞争，而越来越多的第三如印度、土尔其、巴西等已参入碳纤维的生产,大国的垄断地位势将逐步削弱。以下列举主要品种加以分述。[-page-]
1 碳纤维
1.1 PAN-CF
1.1.1 市场需求与应用状况
    图1示出国外PAN-CF的市场需求预测，2006年的推定需求量为2.4×104~2.7×104t，据东丽和东邦Tenax公司预测，2010年的需求量分别为45500t和37700t，这两公司预测自2005~2010年按不同应用领域的增长率，在产业用途东丽预测为14%，而东邦为16%，在航空航天用途东丽为24%，东邦为13%，在体育用品方面，东丽为6%,而东邦为3%。前两项的需求增长详见图2和图3^[4]。
    东邦Tenax公司随后修改了上述预测，认为自2005~2010年飞机用途的年需求增长率为17％，2010年总需求量为43540t，其中飞机占10590t，到2012年为12780t，体育用品各为7090t和7370t，一般产业各为25860t和29840t。自2005~2012年预计三者年增长率各为15.1％、5.4%和13.8%^[5]。
    在航空方面，东丽于2006年4月与波音公司签订了大型提供碳纤维的协议，即直到2021年陆续向波音787中型客机提供碳纤维复合材料，而东邦Tenax向大型民航机A380提供6成所需的碳纤维。三菱人造丝也向A-380提供碳纤维及预浸料等，另外，A350中型飞机的CFRP用量已占飞机材料的52%，与铝混杂使用。

 
    在汽车工业方面，除美国正在履行“轻量化、节能化和环保化”汽车的10a计划（车体、传动轴等拟采用CFRP，子午胎帘子线采用PPTA纤维等，预定于2011年完成）外，日本东丽拟成立面向新一代汽车的技术研发中心“Automotive Center(AMC)”，预定于2008年6月底开所，该公司预测15a后用于汽车的CFRP销售额将由目前的100亿日元弱大幅度提升，这是面对持续攀升的汽油价格所采取的对策之一^[6]。
    在体育用品方面，三菱人造丝出售了轻量的使用极薄碳纤维片材的高尔夫球杆，其结构为超微细的均质结构，与普通碳纤维杆相比，因采用多层极薄片材积层而成，强度极优，击球时的飞行距离稳定。
    在能源领域，除深海油田钻井平台、抽油杆、大型风力发电片、太阳能装置部件等采用CFRP外,日本ジェィチクラフト公司将开发设置于建筑物楼顶的1OkW小型风力发电机，其叶片将采用CFRP,可满足轻量化、刚性和耐疲劳强度要求，可长期使用。该风力发电系统的特点是将被称作通风道的环状物置于旋转叶片的外周，而正是组装了通风道，即使在风向易变的日本环境下也能发挥整流效果，而且由于把持风导向旋转翼，就可提高发电效率，同时通过抑制由旋转翼端部所产生的气流等，就可进一步提高效率。其外形为5m直径，噪音低，价格仅风车部分约为1千万日元，加上组装于房顶上的费用约为1300万日元^[7]。另一方面，风能叶片又向大型化发展，如皇家荷兰壳牌集团和美国地平线风能公司正建大的风场，发电能力计划各为2000MW和600MW,前者占地310k