吉林省玄武岩纤维产业战略分析

2015-05-13纪晶华陈德茸梅祥云

科技创新导报 2015年3期

纪晶华　陈德茸　梅祥云

摘要：玄武岩是一种重要的岩石，它里面充填着铜、钴、硫磺等诸多矿物，通过对玄武岩进行提炼能够得到连续玄武岩纤维（CBF），而CBF被誉为21世纪的新材料，所以研究玄武岩纤维，对吉林省经济发展有重要意义。该文利用战略管理的基本理论，对吉林省当前玄武岩纤维产业的内、外部环境进行研究，根据外部环境带来的机会和威胁及内部环境所带来的优势和弱势，为玄武岩纤维产业制定出切实可行的发展战略，从而为吉林省乃至我国玄武岩纤维产业发展战略提供参考资料。

关键词：吉林省玄武岩纤维战略分析岩石

中图分类号：TQ343 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0253-02

玄武岩纤维是一种绿色材料，它符合21世纪生态环境要求，同时也是具有可持续发展的有竞争力的新材料产业，在世界高技术纤维行业中市场前景广阔。吉林省能否结合省情发展玄武岩纤维产业，既具有现实意义，也具有长远意义。

1 吉林省发展玄武岩纤维产业优势分析

1.1 吉林省玄武岩矿藏储量丰富

吉林省新生代玄武岩分布面积几乎占全省基岩出露面积的四分之一，主要分布在延边州、白山地区和通化，而且这些玄武岩资源具有厚度大、无夹层、无掩埋的特点，化学成分、矿物结构符合建筑用材料和公路用材料及基本符合岩棉生产要求，因此有着十分广阔的开发和利用价值。

1.2 吉林省科研院所研究实力雄厚

吉林省拥有数量众多的高水平科研机构與研究型大学，具备较强的现代科研能力。

在地质勘测、原材料成分分析方面，可以依托吉林省煤田地质勘察设计研究院、吉林大学地质调查研究院、吉林地质科学研究所等研究机构；在产品设计方面可以利用中国科学院长春应用化学研究所、吉林省石油化工设计研究院、吉林省纺织工业设计研究院、吉林省建筑材料工业设计研究院、长春市石油化工研究所等研究机构；在环境保护方面可以借助东北煤炭工业环境保护研究所。

1.3 开发纤维类产品技术比较成熟

吉林省有生产化纤产品的大型企业，吉林化纤集团有限责任公司，其主要产品：粘胶短纤维、粘胶长丝、腈纶纤维、化纤浆粕等四大系列130多个品种。粘胶短纤维年产量已发展到55000吨；粘胶长丝年产达到22000吨；腈纶纤维年产76000吨。

2009年5月，吉林石化公司建成并投入生产，这是我国第一个碳纤维生产基地。同时也是我国高性能碳纤维产业化实现新突破的标志。吉化千吨级碳纤维项目计划在“十二五”期间实现规模化生产。

另外，由长春工业大学牵头，联合中科院长春应用化学研究所、吉林大学、吉林化工学院、中国石油吉林石化公司、吉林化纤集团公司、中钢吉林碳素股份有限公司、吉研高科技纤维有限责任公司、长春旭阳工业集团公司、四平昊华化工有限公司、中石油东北炼化工程有限公司、吉林设计院10家单位，于2012年组建成立了“合成树脂、合成橡胶、碳纤维协同创新中心”。形成了最为合理并且完整的高分子产品研发、设计、生产、应用链条。

1.4 吉林省有计划开发新材料—玄武岩纤维

吉林省工业发展“十二五”规划中，在无机非金属材料领域，重点开发和利用玄武岩纤维复合材料、稀土发光材料、稀土永磁材料、稀土着色剂、晶体硅材料、光学玻璃材料、纳微米复合材料、碳化硅材料、新型碳素材料、新型陶瓷材料、硅藻土功能材料、纳米碳酸钙材料、废弃物资源化材料、新型石墨材料等。

1.5 吉林省具备丰富的电力资源

现有生产玄武岩纤维技术是用电、天然气、煤气加热矿石，多数企业是将电做为唯一能源，生产一吨玄武岩纤维耗电约一万度，可称为高能耗产品。

而一直以来，吉林省全社会用电量增长趋慢，由于吉林省近年来装机容量增长较快，大量机组停备，供大于求的局面进一步加剧。同时，由于供热机组较多，以及风电机组容量不断扩大，电网调峰形势不容乐观。同时，吉林省风电发展迅速，风电最大电力占比和日最大发电量占比位居全国第二位。如果通过开展玄武岩纤维产业消耗吉林省过剩电量也不会造成生产企业无电使用。

2 吉林省发展玄武岩纤维产业劣势分析

2.1 研发投资较大

玄武岩纤维加工工艺和技术还存在缺陷，加工成本较高，这就需要加大对其研发投入。高新技术的研发是一个企业发展、壮大的必然条件，高新技术的研发是高投入的科研项目，需要投入大量的人力、物力与财力，而财力是保障研发顺利完成以及支持新研发项目的必要条件。因此缺乏研发经费成为制约吉林省玄武岩纤维产业发展的一个非常重要的因素。政府财政拨款是吉林省大部分重大科研项目的资金来源，而所有科研项目都具有投资大，经济回报时间长的特点，这就使吉林省大部分资金只能集中投入在少数大型科研项目中，这从某种程度上制约其它科研项目的研发。同时，由于吉林省民间投资占总投资额的比重较低，也没有办法为玄武岩纤维产业发展科研经费找到有力的支持后盾，因此限制了玄武岩纤维产业化的发展速度。

2.2 研发起步较晚

在我国，国家建筑科学研究院和南京玻璃纤维研究设计院先后开展了连续玄武岩纤维的研发，但是都没有开发成功。真正具备乌克兰、俄罗斯“一段法”采用纯天然火山岩、不加任何辅料的连续玄武岩纤维生产的是深圳俄金碳材料科技有限公司，该公司承担了863计划该课题，是在我国列入国家863计划以后进行的。后来，这项技术成果作价入股成立的“横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司”将其成果转化，实现了批量生产。

目前吉林省尚未有一支科研团队研究玄武岩纤维，组建相关科研队伍可能周期较长。相对来说，玄武岩纤维产业发展不占先机。

2.3 玄武岩纤维成本较高

玄武岩纤维主要成本集中在所用的燃料，铂铑合金漏板的消耗量及其使用寿命。应当注意到，虽然玄武岩矿石原料价格比无碱玻纤原料价格低很多，但玄武岩纤维拉丝工艺中铂金用量占总投资的40%左右。生产1000吨玄武岩纤维占用的铂金，相当于12000吨无碱玻纤池窑的铂金用量。

2.4 关键工艺技术尚未掌握

玄武岩纤维产业国外可供借鉴的成熟技术很少，因而谈不上国外技术的引进。CBF的工艺虽然简洁，但是其生产技术难度很大。目前，我国CBF的产业还处在初级阶段，无论是市场的应用研究、基础研究或是规模生产的工艺装备及技等方面都有很多的技术难题需要解决。

3 吉林省发展玄武岩纤维产业面临的机会

3.1 国家十二五规划将大力发展玄武岩纤维

2009年12月，在中科院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室上报中办和国办的《中科院专家关于发展新资源经济拉动新一轮经济增长的建议》中，将玄武岩纤维生产技术列为新资源技术，玄武岩连续纤维可用于代替钢材、铝合金，被认为是重要紧缺矿产的替代资源。另外，工信部下达的中国工业淘汰落后产能任务与以往相比有大幅提高。

3.2 开发新资源符合全球新技术革命

玄武岩纤维的开发研究符合全球新技术革命和产业革命的方向，顺应了“绿色、低碳和可持续发展”的世界经济发展潮流。因此玄武岩纤维是关乎国家安全战略和促进国民经济相关领域升级换代的重要的基础性材料。由于我国人均资源低于世界平均水平，又是温室气体排放的制造大国，经济发展面临资源与环境的严峻挑战，开发利用环境友好的像玄武岩纤维这样的新资源是十分必要且迫切的。

3.3 玄武岩纤维产业竞争对手较少

国内玄武岩纤维企业起步较晚，现有浙江石金、四川航天拓鑫、牡丹江金石、山西巴塞奥特、阜新矿业、营口洪源等10家企业生产玄武岩纤维。其中浙江石金、航天拓鑫和山西晋投的规模稍大。由于玄武岩纤维尚属于新领域，所以涉足的企业数量并不多，竞争压力较小。

4 吉林省发展玄武岩纤维产业面临的风险

4.1 国家产业政策存在变动风险

玄武岩纤维生产过程需要消耗大量能源（电或天然气），属于高耗能产业。我国于2012年建立《节能减排“十二五”规划》，要求建立有效的激励和约束机，形成加快转变经济发展方式的倒逼机制，降低污染物排放，大幅度提高能源利用效率。因此，要抑制高耗能、高排放行业过快增长，调整优化产业结构，加快淘汰落后产能是必要的。玄武岩纤维生产过程必须要有加热熔融的生产过程，能源的大量消耗有可能被国家产业政策限制。

4.2 玄武岩纤维标准体系不完善

目前，国家已制定并颁布了岩纤维相关的标准，如《GB/T 23265-2009水泥混凝土和砂浆用短切玄武岩纤维》、《JT/T 776-2010公路工程玄武岩纤维及其制品》等，这些标准的颁布为玄武岩纤维的普及推广奠定了基础。但是，相比玄武岩纤维的众多用途来说，标准体系远不够完善。我国国家标准制定程序阶段较多，具体划分为预阶段、立项阶段、起草阶段、征求意见阶段、审查阶段、批准阶段、出版阶段、复审阶段、废止阶段9个阶段。这些过程注定国家标准的形成周期会很长，这在某种程度上也会造成玄武岩纤维产业发展的不确定性。

4.3 玄武岩纤维市场认知度较小

玄武岩纤维产业在市场上面临的主要问题是：标准缺失、品质不稳定、性价比不匹配、认可周期长、替换成本高。玄武岩纤维生产企业在“初创期”向成长期过渡的阶段最容易出现问题，甚至倒闭。因为在这个阶段制约产业发展的许多“技术瓶颈”还没解决，企业没有步入良性循环阶段，主要原因是产品质量不稳定、单位生产成本高、性价比不匹配、市场订单少、企业经济效益差、产业链尚未延伸开来。

4.4 市场潜力不明确

玄武岩纤维织品广泛应用于消防、航空航天、汽车船舶制造、军工、环保、建筑及工程塑料等领域。可制成毡、带绳板、棒等，与树脂结合还可制成多种复合材料。目前国内主要应用于建筑结构补强、玻璃钢和道路交通三大领域，在道桥建设上正逐步取代钢筋使用。用途的多样性使玄武岩纤维产业市场细分变得复杂，市场潜力难以预测，这也会影响玄武岩纤维产业的发展。

4.5 产品被替代性强

我国的高端军工企业，所使用的都是高强玻璃纤维及碳纤维，所以，按目前的情况，玄武岩纤维的性能还不能占据主导地位，尽管目前高强玻璃纤维和碳纤维的价格都比玄武岩纤维要高，但其强度性能稳定可靠。在耐高温方面，玄武岩纤维受到高硅氧纤维及石英纤维的竞争压力；在耐酸腐蚀方面，也面临着无硼耐腐蚀玻璃纤维E-CR的巨大挑战；在耐碱性方面，含锆耐碱玻璃纤维（如圣哥本的CemFil耐碱纤维）占据纤维增强混凝土（GRC）行业。因此玄武岩纤维在高端应用领域面临严峻的市场考验。

玄武岩纤维如果不能在性能上超过或和竞争产品持平，价格又没有竞争优势的情况下，其被替代的结果可想而知。

4.6 铂铑合金拉丝漏板稀缺

玄武岩纤维加工过程中需要铂铑合金拉丝漏板，铂铑合金属于我国稀缺贵重金属。而加工过程中铂耗量过大，玄武岩纤维铂的消耗量约为6 g/吨丝，而玻纤为1 g/吨丝。而且原料中的氧化铁会形成颗粒堵塞漏板从而缩短铂金漏板寿命，造成铂铑合金漏板使用寿命太短，只有90～150 d，玻纤已达300 d左右。

5 吉林省玄武岩纤维产业发展建议

发展玄武岩纤维是一个系统工程。吉林省在发展玄武岩纤维产业存在着机会、优势，同时也存在着阻碍。在此笔者建议从下面几点做起：

（1）成立玄武岩纤维标准化技术小组。标准是企业凝聚创新、激活创新、转化创新的一种非常重要的形式。创新是企业的灵魂所在。开展标准化创新活动对吉林省CBF的发展有着极为重要的促进作用。

（2）吉林省在玄武岩纤维产业发展中要确立以企业为主体，市场为导向的发展策略。企业是玄武岩纤维产业发展的重要载体。企业通过研究玄武岩纤维，然后应用到实际生产中，最终把产品投入到市场中去，其中企业获得了利益，同时促进了玄武岩纤维产业的发展。

（3）吉林省省政府应对以企业为主体，市场为导向，产学研结合的自主创新课题给予优先立项。对玄武岩纤维项目给予长期支持。

6 结语

吉林省乃至全国发展玄武岩纤维产业一定要走对路，使对劲。现阶段吉林省玄武岩纤维产业的发展还存在许多阻碍，只要坚持以企业为主体、以市场为导向和产学研究相结合策略，吉林省玄武岩纤维就没有发展不成的道理。

参考文献

[1] 郭欢，麻岩，陈姝娜.连续玄武岩纤维的发展及应用前景[J].中国纤检，2010（5）：76-79.