国产天然橡胶的质量信号机制:一个分析框架
2022-12-06刘锐金伍薇莫业勇
刘锐金 伍薇 莫业勇
国产天然橡胶的质量信号机制:一个分析框架
刘锐金 伍薇 莫业勇
(中国热带农业科学院橡胶研究所 海南海口 571101)
为尝试厘清国产天然橡胶质量及其稳定性的关键事实、阐明形成过程。研究发现:国产天然橡胶质量指标容易在批次、区域间出现波动,质量信号机制不健全,产品质量标准体系、标识措施等未能向使用者提供足够的信息,下游企业缺乏全面质量指标信息,导致“劣币驱良币”现象,迫使国产胶在市场竞争中处于相对劣势。促进国产天然橡胶市场健康有序发展,关键在于构建完善的质量信号显示机制,如设置质量指标清单、产地溯源体系、关键战略领域应用等。
天然橡胶;信号机制;质量指标
作为四大工业原料中唯一的可再生资源,天然橡胶具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、防水隔气、抗拉伸和耐磨等特点,被广泛地运用于国防、交通运输、机械制造等领域。中国天然橡胶产业在建国初期特殊历史环境中起步,实现了北纬18°以北的非传统植胶区大规模垦殖橡胶树的突破,改革开放后,逐渐从保障国防工业,转向满足各类企业的需求,而在国防和高端制品业的用量少。一直以来,国产天然橡胶及其初加工原料均未有滞销的报道,但产业界和市场上充斥着关于国产天然橡胶质量差的负面言论,对国产天然橡胶的整体声誉造成严重不良影响。主要反映在市场价格上,海南产区浓缩乳胶价格显著低于从泰国进口的浓缩乳胶价格,折合干胶后比进口约低3 800元/t,如图1所示。本文尝试在厘清基本事实的基础上,从经济学角度解释关于国产胶质量的信号形成过程,并提出建议。
1 基本事实梳理
20世纪50—60年代,我国天然橡胶产业处于起步阶段,初加工产品以烟片胶为主;70年代以来,由于生产效率低和缺乏质量标准,烟片胶最终被完全取代;当前,国内主要产品包括浓缩乳胶和技术分类橡胶SCR WF、SCR5、SCR10、SCR20等。天然橡胶市场具有多层级的特点,不同类型或质量的天然橡胶满足于不同行业、产品的需求。航空轮胎等高端制品以烟片胶为主,全球烟片胶产量呈减少趋势,部分制造商转向使用高等级的技术分类天然橡胶。
图1 国内外浓缩乳胶与海南胶乳田间收购价的价差比较
数据来源:青岛橡胶贸易信息网,上海浓缩乳胶为泰国进口,按60%的含量将浓缩乳胶折合为干胶。
1.1 影响天然橡胶质量及其一致性的因素多
天然橡胶是天然合成的高聚物,质量形成机制非常复杂,气候、农艺、加工工艺、制造技术等因素都会对天然橡胶质量及其一致性产生重要影响,如图2所示。由于对天然橡胶质量形成机制缺乏系统和深入研究,影响国产天然橡胶品质及其一致性的关键因素一直存在争议。①从气候因子看,热带北缘地区年积温明显低于马来西亚等主产国,每年割胶期少3~4个月,需要经历冬季的低温。②从农艺因子看,树龄、割制、割胶方式对天然橡胶的品质有影响,其中树龄对橡胶品质影响较大,幼龄树的天然胶乳分子量较小,热稳定性差,但非胶组分较高[1];4年割龄橡胶树生胶分子量较高,2年割龄橡胶树且不使用化学刺激剂割胶的浓缩胶乳机械稳定性较高,相比其他割制,6天1刀割制所产鲜胶乳非胶固体含量、生胶门尼黏度和浓缩胶乳热稳定性均较高[2]。③从加工工艺看,东南亚胶园在割胶后胶乳大多采用田间自然凝固而形成杯凝胶,在林间胶杯中微生物分解了部分非胶组分,改善了分子间结构。国内大多数鲜胶乳直接收集后送往加工厂,或在农户家中添加甲酸或乙酸凝固。橡胶材料和制品领域部分专家指出,农艺因子不是关键,重要的是加工工艺;也有研究认为,地理环境和加工技术导致了国产胶与东南亚有较大差距[3]。20世纪80—90年代,几乎每个橡胶种植农场都有初加工厂,大部分规模小,质量控制难度大;21世纪初,初加工行业开始关停并转,合并后的部分加工厂年产能达到3万~5万t。④从制品环节看,国内制品企业在生产中一般不会针对国产胶特性而进行生产工艺调整,这可能是导致这些企业“用不好国产胶”的原因。
1.2 国产天然橡胶性能指标并不比进口胶差
2012—2016年,桂林曙光橡胶工业研究设计院等单位使用国产天然橡胶制造的航空轮胎,通过了地面各项静态、动态试验检验,经过装机试飞,检测结果显示,与现有应用的进口天然橡胶轮胎水平相当。21世纪初,宁夏有关企业以马来西亚进口烟片胶为比照,选用国产优质天然橡胶(SCR RT)通过适当调整配方来改善整体性能,并进行装机试验,发现能满足航空轮胎生产使用的要求,可替代目前航空轮胎生产中使用的进口烟片胶[4]。有研究对比分析国产SCR20与泰国STR20、马来西亚SMR20后发现,SMR20、STR20的加工性能、低滚动阻力特性优于SCR20,而在拉伸力学、动态力学、耐屈挠龟裂、抗硫化返原等性能方面,SCR20与STR20、SMR20相近[5]。进一步试验表明,海南天然橡胶的杂质质量分数及氮质量分数均低于马来西亚SMR20的,将海南天然橡胶替代SMR20用于越野轮胎胎面胶,拉伸性能、抗撕裂性能和抗切割性能稍好,脆性温度基本相同,生热较低,高速性能较好[6]。有文献对比国产2个品牌和泰国进口的2个品牌的浓缩乳胶发现,国产的相对分子质量较低,分子量分布较宽;进口的平均粒径较大,粒径分布相对较窄,钙、镁、锌离子浓度较低,稳定性较好,机械稳定度较高[7]。
图2 天然橡胶质量及其一致性的影响因素
1.3 国产天然橡胶部分质量指标在区域、批次和季节间变动较大
天然橡胶某个质量指标高低对于制品企业而言,并不十分重要,通过配方或工艺调整可处理,但若批次之间的质量指标波动大,则需不断地调整配方或工艺,这会导致生产成本显著提高。因此,大中型制品企业特别是轮胎企业,致力于寻找稳定的天然橡胶供应商,以此获得质量稳定的原料。以浓缩乳胶为例,有研究检测中国海南、云南、广东垦区和泰国、越南、菲律宾、喀麦隆的17个样品发现,综合质量最好和最差均来自国内,国内样品的质量指标差异大[8],其中泰国产浓缩乳胶较海南浓缩乳胶的非胶物质含量低,稳定性较高[9]。从开割到停割,新鲜胶乳的干含量逐月下降。有研究表明,不同季节生产的浓缩乳胶质量指标也有一定的差异,夏季天然胶乳的总固含量最大,分子量最大,而冬季天然胶乳氮含量、抗热氧化指数、热稳定性最强,在定伸应力、拉伸强度、断裂伸长率、回弹系数、力学性能方面,夏季>秋季>冬季[10]。国内浓缩乳胶市场容量大,市场开拓难度不大,国内企业往往缺乏持续改善稳定性的动力。
1.4 关于国产胶质量一致性差的原因尚无定论
有文献认为,国产胶质量稳定性的主要问题集中在前端,民营胶园大多数采用2天1刀的割制,橡胶树体内合成物尚未达到最佳状态就被采收;原料未经过充分混合、生产工艺管理差异也被认为是国产天然橡胶一致性较差的原因[11],尤其是在西双版纳。仍以浓缩乳胶为例,除加工工艺外,保存时间也是关键参数,泰国等进口浓缩乳胶需经过较长时间的海运,一般能够很好地满足保存时长,进而熟化;但国内部分小型企业在保存环节存在瑕疵,造成下游产品的次品率明显提高。橡胶树品种对浓缩乳胶质量有影响,如云研774蔗糖含量最高,热研73397硫醇含量最高,RRIM600挥发脂肪酸值最高,热垦525胶膜的物理机械性能最好[12];热研879浓缩乳胶的总固含量最高,热研8813钙镁含量最高,RRIM600分子量最大,硫化胶膜物理机械性能最好[13]。此外,土壤、施肥、割胶季节、胶乳早期保存等对产品质量均有不同程度的影响[14]。
综上所述,结合实地调研和专家访谈,国产胶的质量指标确实有较大波动。虽然不能将某项指标变动作为质量好坏的标准,但这确实会对下游制品企业产生影响。造成质量一致性出现问题的主客观原因均有,还没有明显的结论。
2 经济学的解释
浓缩乳胶、技术分类天然橡胶、烟片胶各自满足不同细分市场需求。全球及国内天然橡胶市场结构更倾向于是垄断竞争市场,有为数众多的买者和卖者,单一买者或卖者不足以对定价成果起到决定性作用,竞争比较充分;企业进入和退出没有明显的壁垒,不同厂家的产品具有一定差异,但仍然可被替代。天然橡胶市场具有层次性,胶鞋、汽车轮胎、航空轮胎、减震垫等产品对天然橡胶原料性能的要求各不相同。汽车轮胎生产中,20号标准胶使用最为广泛,价格也相对较低,但生产飞机轮胎则需要使用烟片胶,尤其是印度尼西亚生产的1号烟片胶,其杂质含量很低,属于浅色胶,价格高。标准胶主要是依据理化性能、灰分含量、杂质含量、氮含量、挥发分含量、塑性初值、塑性保持指数等指标进行分级,国内初加工企业普遍认为达到国家标准即可,对下游企业关注的差异化技术指标缺乏必要的了解和充分关注。一个比较清晰的事实是,国产天然橡胶确实存在品质不稳定的情况,比如批次之间、不同工艺、不同地区,若无法准确识别区分,产生错配,则会产生不良结果。
2.1 信息不对称
一种解释是使用经济学中柠檬市场来探讨这种类似于劣币驱良币的现象。2020年末,全国约有250个天然橡胶加工厂,其中不少规模小、生产设备落后,部分因环保等问题而关停并转。部分小型工厂所生产的天然橡胶,并不直接流向市场,而是卖给大胶厂,加工成复合橡胶或混合橡胶,再流向制品企业,例如云南景洪曼列胶厂从周边小厂收购天然橡胶成品再加工。如果这些小型初加工企业生产的不合格天然橡胶产品直接流向市场,且下游制品企业无法有效地将其与高质量产品区分开来,或者是不进行事前检验,将优品和次品进行区别,就会在实际使用中发现问题,造成损失。云南省西双版纳和普洱等地区,不少农户采用代加工的方式,加工完成后称重,再卖给加工厂,这明显增加批次间质量指标的波动。如果这种现象发生的频率或频数增加,就可能对国产天然橡胶质量信号产生污染,并可能进入恶性循环。正如二手车市场的情形,由于无法确保购买到所需品质的产品,下游制品企业对国产天然橡胶支付意愿下降,部分可能转向使用进口胶,这就会使国产胶在与进口胶的竞争中处于劣势,并阻碍“优质优价”竞争体系的运行。
更为严重的潜在问题是品质的不稳定性,意味着同一厂商在不同批次或季节间的某些质量指标有差异,并足以影响下游企业生产。根据2020年9月18日西双版纳州质量监督局质检中心介绍,云南主产区户均种植面积大,部分农户将鲜胶乳制成生胶片或胶块,积累到一定量后再委托工厂进行单独加工、出售,这可能会进一步加剧性能指标的不稳定。国产天然橡胶存在质量不稳定,会对整体的品质评价造成较大的负面影响,特别是实际使用者拥有更强话语权的情形下。下游行业对天然橡胶市场的影响大,下游产品市场变动对上游原料的影响要明显强于上游对下游[15],西双版纳州质量监督局质检中心等机构人员亦同意此观点,市场上只要颜色等方面有细微瑕疵,国产胶就会被压价。若在实际生产过程中,部分批次的天然橡胶使下游企业有所损失,例如乳胶制品中次品率提高、轮胎制造中硫化时间加长,就会使下游企业对国产天然橡胶品质提出疑议。一般而言,负面信息的传播速度更快,对市场的冲击更大,即使没有直接涉及的企业,也会特别关注此类信息。这些信息一旦在较大范围内扩散,将会进一步削弱上游市场主体在定价中的作用。
2.2 博弈分析
运用博弈论来探讨天然橡胶市场供需双方匹配过程。在天然橡胶市场中,初加工厂直接或通过收购商获取加工原料,包括新鲜胶乳、生胶片、杂胶等,初加工厂使用离心机、凝固槽、破碎机、烘干机等设施设备,将这些原料加工成浓缩乳胶、技术分类天然橡胶并出售。加工厂生产的天然橡胶依据其品质满足不同企业的需求,如图3所示。在完全信息条件下,初加工厂A、B、C、D完全清楚种植主体H、I、J、K的原料质量,并如实向下游客户报告产品质量信息,把不同质量层级的天然橡胶配置给制品企业V、W、X、Y、Z,这些企业依据质量等级支付,可以显著减少交易成本。关键的问题是在信息不完全且无法保证每个参与者如实报告质量信息的情况下,低质量产品的初加工厂A可能虚报或其本身也不清楚此批产品的质量信息,将产品卖给需要高品质原料的制品企业V,造成资源错配。若此类事件发生次数较多,下游制品企业就会将其归类为国产胶质量有问题,容易在制品企业中形成关于国产胶的负面信息。
广东、海南和云南农垦下属天然橡胶集团(如图3中的初加工厂D)具有一定的市场份额优势,与下游企业容易形成相对稳定的供求关系,供求双方对产品质量拥有较多的共同知识,也由此获得一定的溢价。西双版纳州曼列橡胶加工厂产品不仅成为上海期货交易所交割品,还是日本普利司通在华工厂的供货商,很大程度上是由于供求双方在产品质量信息交互上取得了相互信任。因为国产天然橡胶质量指标客观上存在较大的波动,且没有建立完全反映产品的信息清单,即便是较大型的初加工行业企业,同样可能出现对产品品质稳定性的争议,这在一定程度上还加剧了国产天然橡胶质量信号的“污染”。
图3 天然橡胶市场匹配过程的示意图
2.3 质量信号显示机制
如果买卖双方都对交易产品掌握充分的信息,根据产品质量等进行交易,那么上述的问题就迎刃而解,比如在二手车市场,需要有准确且可靠的质量信号传递,质量好的二手车可提供一份保证书作为实际的信号;再比如劳动力市场为例,劳动力异质性是客观存在的,雇主无法很好地识别求职者的能力,受教育程度成为衡量工作能力的重要信号。国产天然橡胶市场存在较为严重的质量信息不对称,同样需要完善质量信号显示机制。经分析,改变国产天然橡胶质量信息混乱的一个突破口是在国产大飞机上的应用。天然橡胶约占航空轮胎总重量的50%,占航空轮胎中弹性体重量的比例约75%。在航空轮胎制造领域,合成橡胶无法替代天然橡胶,高品质的1号烟片胶(RSS1)是首选,甚至部分生产企业需要特定胶园供应。由于环保等原因,高品质烟片胶供应不断减少,主要发达国家加大对高质量产品的争夺,获取难度不断加大。国产天然橡胶还没有持续应用到大飞机的轮胎上,若能做到这点,则是一个重要的质量信号显示,表明国产天然橡胶与国外并无明显差异,同样可以实现对高端制品需求的满足。良好的信号显示机制有助于飞机轮胎等高端制品企业在国内寻找稳定的供应基地,促进国内上中下游行业联动发展,而不是仅仅依赖于进口烟片胶,促进国内上中下游行业联动发展。
3 主要结论与建议
从以上分析可知,国产天然橡胶质量指标的波动性较大,相关质量指标的标识不够齐全,容易产生市场错配,进而导致“劣币驱逐良币”现象,浑搅国产天然橡胶的质量信息。解决好天然橡胶市场信号不精确的一个重要方面是构建质量信号显示机制,使得市场主体能够低成本准确识别天然橡胶的制品等级和相关指标。从市场机制的角度来看,关键是要减少由于信息不对称而导致的错配。完善的质量及其一致性追溯体系,有利于建立生产质量的惩戒机制及科技工作者开展品质研究;阐明国产天然橡胶质量形成和调控机制,可运用多种技术手段减少某些质量指标的频繁变动;在高端领域关键环节上使用国产天然橡胶,即使用量不大,也有助于完善国产胶的质量信号机制。构建天然橡胶质量清单的基础是明晰其形成机制,这也是进行质量调控的基础,但目前质量形成机理还未被清晰阐述,需要强化攻关。
3.1 构建完善质量标准体系,建立质量指标清单和产地溯源系统
虽然浓缩乳胶、技术分类天然橡胶等均制定了国家标准,但仍无法有效地区分同类型产品的不同质量层级。以浓缩乳胶为例,高氨保存胶乳的规格指标有干胶含量、总固体含量、非橡胶固体含量、氨含量、机械稳定性、凝块含量、铜含量、锰含量、挥发脂肪酸值、氢氧化钾值、残渣含量、颜色和气味,但缺少保存时间和条件、离心机等信息,不足以全面反映浓缩乳胶的整体质量。鼓励大型企业、区域行业协会商会等主体建立团体标准,为不同细分行业的用胶需求建立标准体系,一方面,增加在细分行业领域上下游客户对国产天然橡胶的一致意见,消除不信任,减少交易费用,以更加恰当的方式使用国产胶;另一方面,减少国产天然橡胶在市场的错配,避免局部市场出现“劣币驱逐良币”的现象。
依据标准体系,初加工企业针对每批次产品提供质量清单。除了产品标识外,提供质量指标检测结果清单,确保下游企业用户能够轻松掌握产品质量的大部分信息,但如何分担成本是关键。全面质量指标检测会增加生产企业的成本,需购置检测仪器设备、配备检测人员,特别是小型加工企业可能难以承受边际成本。鼓励研发快速检测方法,大型加工企业建立健全检测体系,发展社会化检测机构。加大质量基础设施建设,扩大覆盖面,支持全链条检测服务,将天然橡胶纳入质量基础设施“一站式”服务的试点范围(国市监质〔2020〕177号),充分发挥好农业农村部天然橡胶检测站的作用。建立高效运行的质量追溯平台,公开每一批次产品的质量指标清单及其关于加工原料、工艺等信息,及时准确地录入产品溯源系统。运用区块链和大数据处理技术,优化数据采集和管理,通过二维码,可查阅质量指标清单,追溯到加工厂及其原料来源地,比如细化到村庄。对高端和特殊领域企业的用胶需求,通过初加工企业提供质量保证书等方式,促进交易。
3.2 完善市场基础性建设,构建上下游间的良性协调机制
运用信息化手段,加强原料收购市场建设。原料收购市场的核心问题是干胶含量测定的不准确,虽然有机构研发了自动干含测定仪,能够实现自动显示,但原料收购商并不愿意采用;通过调节干胶含量测定和价格,原料收购商可提高获利的灵活性,满足不同地区农户对干胶含量的偏好,部分地方甚至存在“送含量”的现象。虽然田间市场是挂牌收购,但价格无法真实反映交易情况[16]。在不强迫原料收购商采用新型干胶含量测定仪的情况下,海南白沙通过实施天然橡胶价格/收入保险和“期货+保险”项目,建立橡胶生产销售管理系统,农户每次销售的胶乳重量、价格和收入自动传回数据中心;在一定程度上实现干胶含量测定的监督,促进了公平交易,以“公开”促进“公平”,同时提高初加工原料的整体质量。
构建沟通协调机制,加强初加工厂与下游企业的联系。上下游行业交流机制还不够通畅,初加工企业对制品企业需求了解不足,制品企业由于信息不对称,对国产胶质量产生错觉,创新链存在断链和孤点,产业链协作机制尚未构建。支持初加工厂与轮胎等制品企业开展定向合作,由下游企业提供技术要求,初加工企业按时供货。品牌轮胎等橡胶制品生产企业对原料把关较严格,会对供货商进行较长时间的质量跟踪。初加工企业与大型用胶企业建立长期合作关系,有助于初加工企业改进生产工艺,加强原料把关,更新生产理念,进而获得产品溢价。
3.3 强化与国内轮胎企业的沟通与合作
研究国产天然橡胶在大飞机轮胎中对进口胶替代的可行性,将国产天然橡胶交由航空轮胎生产企业试制和测试。作为国产大飞机的一个重要组成部分,在飞机研制测试阶段将国产天然橡胶生产的航空轮胎列入,是一个可行的方案,这也符合全程国产化的理念。如果国产天然橡胶所生产的飞机轮胎在国产大飞机生产和测试中使用,作为原装轮胎,就如米其林轮胎在空客飞机上、固特异轮胎在波音公司飞机上的应用。C919的轮胎由国际大型轮胎企业提供,CR929的轮胎研制分别由国内和国外企业承担,可为国产天然橡胶应用于大飞机轮胎提供机遇。
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The Quality Signal Mechanism of Domestic Natural Rubber: An Analysis Framework
LIU Ruijin WU Wei MO Yeyong
(Rubber Research Institute, CATAS, Haikou, Hainan 571101, China)
This paper tried to identify the key facts and formation of the stateman that domestic natural rubber is less useful than the imported. It finds that the indices of natural rubber from domestic produced areas are volatile among batches and regions while measures including standard system and labeling of quality may not provide enough information for rubber manufacturers to distinguish high and low quality, which induces that “bad money drives out good”. The poor mechanism caused by asymmetric information weakens the competitiveness of domestic natural rubber. So, the revelation mechanism of signals about quality is necessary for sound development of natural rubber market at home, such as full list of quality, origin traceability system and implication in vital strategical areas.
natural rubber; signaling mechanism; quality consistency
F326.2
A
10.12008/j.issn.1009-2196.2022.10.020
2022-04-12;
2022-06-06
海南省自然科学基金(No.2019RC325;No.720QN353;No.721QN339);中国热带农业科学院橡胶研究所基本科研业务费项目(No.1630022022022;No.1630022022004)。
刘锐金(1984—),男,博士,副研究员,主要研究方向为热带农业经济和科技创新,E-mail:liuruijincl@gmail.com。
(责任编辑 龙娅丽)