沈真
最近網上充滿了對“芯片之痛”的評論，當然“芯片”之痛主要是電子行業遇到的問題，但類似的核心技術還有很多，芯片的禁令只是提醒人們，不要把它作為個例，也不是隻有軍品可以成為禁運的對象，即使民用的核心技術照樣可以不遵守市場經濟的規矩和不用國際貿易法則來解決。因為中國是個正在崛起的大國，在經濟發展過程中必然會與美國發生利益衝突，不要總是用意識形態說事（就像有些人在網上說的），在關係到兩國利益的時候，這樣的禁令隨時都會發生，即使中企中距中規也可以找出懲罰你的理由。
碳纖維是從“芯片”事件出來後網上議論紛紛的國家另一關鍵核心材料，因此如何實現碳纖維國產化（包括軍用和民用）也是大家議論的重點。本人在碳纖維應用領域耕耘了近40年，在碳纖維企業從事國產碳纖維工業領域應用也已有7年，下面想結合東麗碳纖維產業化之路來談談對國產碳纖維產業化之路的一些體會。碳纖維在軍事裝備方面的應用舉世皆知，同樣碳纖維及其在工業領域（包括民航飛機、軌交和汽車等）的潛在應用也一定會是關鍵的核心技術，未來上萬噸的用量不是痴人做夢，當然在國內將是10-20年以後的事，但在此期間國內碳纖維企業如何作為非常關鍵？如果無所作為，上萬噸的應用將是國外碳纖維廠商的天下，類似的“芯片”之痛將會重現；如果為得到這一市場，國內碳纖維企業將如何度過至少10年的煎熬？碳纖維的產業化之路的艱難和漫長也是所有類似核心技術實現產業化的共同問題，國家可以為兩彈一星及大飛機投入上千億，但如何制定針對核心技術實現產業化過程所需巨量投入的相應政策需要有識之士共獻良策。
關於碳纖維的產業化離不開對國際上碳纖維霸主東麗產業化之路的瞭解。東麗的碳纖維之路起步於1970年，東麗實現碳纖維量產（十噸級）起步於開發出了釣魚竿和高爾夫球杆的批量生產， 1975年實現碳纖維在波音737次承力結構的應用則推動了東麗千噸級的量產，上世紀90年代起波音787機體結構50%重量使用碳纖維則推動東麗萬噸級的量產，同時真正實現了由長期虧損到穩定盈利的轉變，面對汽車領域輕量化的需求東麗更是通過收購Zoltek的舉動朝著10萬噸級的目標挺進。東麗的產業化之路始終與波音公司緊密捆綁在一起，碳纖維的發展離不開波音飛機複合材料結構的批量化生產。在此前幾十年東麗的發展過程看出，所謂的第一代碳纖維T300的指標是適應波音的需求提出和實現的，第二代碳纖維T800的指標是波音提出由東麗實現的，第三代T1100的指標也是由波音提出，由東麗實現的。大家在網上紛紛稱讚的T1000，東麗於1986年就已研發，但至今很少有人應用，這說明材料部門脫離應用開發的產品並沒有產業化前景。還需要關注的是東麗不僅開發出滿足工業部門需求的碳纖維，同時也開發出了適用於波音次承力構件用的環氧樹脂5208和適用於波音主承力構件的增韌環氧樹脂3901和相應的預浸料，同時東麗公司有數百名技術人員常駐波音公司，配合波音公司實現碳纖維的應用，協助波音開發出了製造飛機碳纖維複合材料部件的設計方法和生產工藝。從東麗碳纖維的產業化之路可以發現：
1上世紀70年代東麗的T300性能不如目前的國產碳纖維，但即使如此用它製造的飛機部件照樣安全使用了幾十年，而目前東麗T300優於目前國產同類碳纖維的原因是通過長期的使用和生產中，不斷改進性能和不斷降低成本的結果。
2 東麗能實現碳纖維產業化，不僅是根據下游客戶波音的需求開發出所需性能的碳纖維，同時還提供性能與之匹配的（包括成本和工藝性）的樹脂及其預浸料，並在波音長期駐有幾百名技術人員協同波音攻關，開發出用其製造部件適用的工藝，實現滿足使用要求的複合材料製件的批量生產，從而通過大批量供應預浸料獲得豐厚的利潤。
3 東麗從開始碳纖維生產到實現穩定的盈利歷經30多年，也就意味著作為東麗公司（碳纖維只是東麗集團的一小部分）的董事長有足夠的承受長期虧損的財力和承受外界（包括董事會成員）壓力的能力。
4東麗碳纖維的產業化之路（或穩定的盈利）是伴隨著波音民機複合材料結構（機體結構重量的50%）的批量生產同時實現的
東麗碳纖維的產業化之路給了我們很重要的啟示：即國產碳纖維產業化一定是伴隨著工業領域複合材料製品的批量生產同時實現的。
國產碳纖維起步與東麗基本同步，一直沒有注重相應產品的開發，故長期停留在少量慘談經營的狀態。上世紀70年代-80年代初，國產軍機即已開始在軍機上應用碳纖維複合材料，也只是試用一下，我國第一個飛機結構零件——強5進氣道壁板（1977年12月28日）試飛成功，並在此基礎上開始研發軍機複合材料垂尾。期間由於東麗的T300-3k碳纖維始終可以很容易從非正常渠道獲得（雖然對中國實行碳纖維禁運的“巴統”協議一直存在），國產碳纖維始終無人問津，所有的軍機複合材料部件都均使用東麗的T300碳纖維，直至本世紀初，非正常渠道進口的T300突然從市場上“失蹤”了，T300-3k市場價格飛漲至8000元/kg仍有價無市（可能與當時的國際形勢有關），直接威脅到我國的武器裝備生產，在此背景下，我們才開始意識到碳纖維國產化的重要性，開始了一輪碳纖維國產化的高潮，在此輪碳纖維國產化熱潮中國內湧現了幾十家碳纖維企業，但突破碳纖維技術的長期耗資的屬性，只有少數幾家民企（都經歷了大約10年的長期投入和虧損）脫穎而出，實現了軍用裝備碳纖維供應國產化。但此輪國產化只是解決了軍用碳纖維的國產化，雖有個別碳纖維企業能依靠少量軍品的高價銷售實現盈利得以良性運行，但並沒有真正解決整個國產碳纖維行業產業化的問題（軍用碳纖維用量僅百噸級），與實現穩定盈利長期生存的目標相距甚遠。因此仍必須探討國產碳纖維的產業化之路，而東麗的產業化之路應是值得借鑑的模式，但與此同時必須意識到國產碳纖維企業與東麗所處環境的差異：
1 東麗在1970年代與當時其他碳纖維企業處於同樣的水平，而國內碳纖維企業目前面臨著東麗、赫氏、東邦、三菱等羽翼豐滿實力強勁的對手。不像當時波音，是從技術實力相差不大的供應商中選取最優，而目前下游用戶可以首選實力強大的國外供應商，下游工業碳纖維複合材料製品的產業化可以通過使用國外優質碳纖維來實現，在此背景下國產碳纖維企業必須意識到市場經濟的規律。
2國內碳纖維產業化之路與東麗面對的產業領域不同，東麗面對的是對輕量化有迫切需求的波音飛機結構，其對成本容忍度較高，有軍機複合材料結構的研究基礎，同時波音系列有多種型號，均已實現批量生產，特別是波音787的結構重量50%使用碳纖維複合材料，目前碳纖維年需求量可達萬噸。國產碳纖維面對的國產大飛機主要是C919和CR929兩個型號，批產尚待時日，且用量有限，即使10年後也僅千噸量級，個別企業可以此為目標，但不應是國產碳纖維期待的巨大市場。因此國產碳纖維產業化必須選擇其他工業領域。目前國內已獲大量應用的其他工業領域主要是體育休閒、建築補強領域，風電葉片和壓力容器是增長較快的另外兩個產業，前者已經基本飽和，後者的原材料和技術基本定型，國產碳纖維進入這些行業基本上只能與國外碳纖維企業打價格戰，除非國產碳纖維在碳纖維生產技術方面有革命性突破，做到性能與價格優於國外碳纖維，才可能佔領市場，而這不符合國產碳纖維的現狀，也不利於國產碳纖維企業的生存。因此碳纖維複合材料實現國產碳纖維產業化必須另闢蹊徑，選取尚未大量使用碳纖維，而又有可能大量使用的新的工業領域。根據中國製造2025的需求，其中最為看好的領域應當是交通運輸車輛的應用，包括軌交、汽車。這些行業與民機不同，民機客戶通常具有軍機的基礎，而這些行業對碳纖維複合材料的認識基本上為零。同時對輕量化必須使用碳纖維的迫切性遠不如民機，民機是在大量使用最輕的鋁的基礎上討論輕量化，而這些行業是在使用鋼材的基礎上討論輕量化，除碳纖維之外有很多其他的選擇。所以在借鑑東麗模式的同時要意識到國產碳纖維企業必須向下遊用戶提供更多全方位的技術支持，並鑑於這些領域對成本的可接受性必須對現有的複合材料技術基礎進行革命性的創新。
在這樣的背景下，國產碳纖維企業的出路在哪裡？錢雲寶先生在創建恆神公司時的“全產業鏈碳纖維企業”理念值得碳纖維同行借鑑，即恆神公司不僅是碳纖維生產企業，而且更是提供從碳纖維（包括織物）—中間產品（樹脂和預浸料）—複合材料產品開發技術服務（包括設計分析、成型工藝與製造）一條龍服務的全產業鏈碳纖維企業。這樣做的好處是在客戶有需求但沒有能力的前提下，使用本企業生產的性能略差的碳纖維來提供符合用戶需求的預浸料原料，最終通過自主的設計和工藝來開發出滿足用戶要求可以實現批生產的複合材料產品，一旦實現複合材料製品批量化生產，可以保證本企業生產的碳纖維大量銷售，在為用戶實現複合材料製品產業化的同時實現本企業生產碳纖維的大規模生產和銷售，同時使得本企業的碳纖維品質在生產和使用過程中不斷提升。對此恆神公司的10年實踐已初步見證了這一理念的正確性，最好的例證是恆神公司與長客共同研發的國際上首個19米長全碳纖維複合材料地鐵車廂。當然錢雲寶的理念曾被當做唐吉坷德式的笑談，確實它比單純只生產碳纖維耗資要多，耗時要長，難度增加不是一點點，但確實已看到了成功的曙光，可惜錢雲寶英年早逝，沒有看到恆神夢的實現，但他的嘗試是後人可以借鑑的寶貴財富。
恆神全產業鏈的理念很難複製，他畢竟只是憑藉一己之力，去做國家和整個行業要做的事，只有像錢雲寶這樣個別人可以去做，但他的這種理念應該可以通過其他形式發揚光大，可喜的是從碳纖維界發佈的各種各樣信息的披露中這一理念已被越來越多的企業家接受。
總之國產碳纖維的產業化之路有下列兩點值得關注：
1 不論是哪種形式，國產碳纖維企業必須具有全產業鏈，資金雄厚，可以以全產業鏈碳纖維企業與下游用戶結盟的形式實現產業化，或者由下游用戶牽頭組成包括碳纖維、樹脂、預浸料、設計分析、複合材料製件生產、生產設備等企業共同組成的緊密合作實現共贏的全產業鏈企業群，在實現某個工業領域複合材料產品（部件或工業產品）批量化生產的同時實現國產碳纖維產業化，使得碳纖維企業實現穩定性長期盈利。
2 必須意識到實現國產碳纖維產業化一定是需要經歷至少10年漫長而耗費巨資長期虧損的事業，這隻有具有長遠眼光財力雄厚的企業集團才可能勝任。
從“芯片之痛”聯想到錢雲寶的“全產業鏈”——國產碳纖維產業化之路的思考
閱讀更多 碳纖維那些事兒 的文章
