纤维缠绕行业十一五发展规划方案

纤维增强塑料行业“十一五”发展计划（讨论稿）行业现实状况分析历经上世纪90年代和“十五”，中国纤维增强塑料（FRP）行业在生产技术上、产品种类、生产规模等方面迈过了由小到大台阶，产量已前后超出德国、日本而居世界第二位，现已靠近居世界首位美国水平。然从技术水平、产品质量及其附加值，尤其是自主创新开发新技术、新产品及其应用领域方面，和发达国家相比，还有很多差距，要其成为FRP/CM（复合材料）强国，还有相当长一段旅程要走。表一、1991-中国大陆GF、UP、FRP产品产量统计表单位：万吨199119921993199419951996199719981999GF9.6912.0813.415161717.518202127.3364765.25UP681113151620253245505880100.7FRSP1113.314.515151722253048505460114FRTP1.52.02.52.533.581015172230CCL2.03.5444712119912.422注：1993-1999年CCL含纸基，其中玻布/环氧约占1/2，起均为玻布/环氧。原辅材料增强材料玻璃纤维中国（大陆，下同）玻璃纤维产量66.25万吨，其中池窑拉丝产量占62%。上六个月产量44万吨，估计产量90万吨。现有池窑39座，产能71.1万吨，在建池窑3座，产能16万吨/年。中国玻纤产能、产量已居全球第二，居首位美国纤维产量120.66万吨。除传统无碱、中碱、高强、高模、高硅氧、耐碱玻纤外，多年开发了D（低介电）玻纤、镀金属膜玻纤等特种玻纤。今年重庆国际复合材料企业年产4万吨ECR（耐酸）玻纤池窑投产，产品已用于德国设计脱硫烟道等项目。玻纤及其制品门类已基础齐全：用于SMC/BMC、增强热塑性塑料、FW、拉挤、纺织等多个用途多种合股无捻粗纱、2400/4800Tex直接无捻粗纱、短切纱、无捻粗纱布，平纹、斜纹、缎纹布、单向布缝编织物；湿法薄毡、短切原丝毡、连续原丝毡、针刺毡、复合毡…..中国大陆电子级玻纤布产能已经达成721万米，超出了中国台湾省（717万米）和日本（148万米）、欧（259万米）美（253万米），已居全球之首。最近研发成功三维立体织物芯材，该芯材上下两面层织物之间由垂直纤维联成一体，这种3D芯材世界上仅有欧洲部分国家能生产，用作复合材料制品，可奏轻质高模量之效。玻璃纤维和热塑性塑料直接复合行业已经试制成功。2）特种纤维优异复合材料所用碳纤维、芳纶纤维基础上仰仗舶来品，已经成为制约我发展优异复合材料瓶颈。全球碳纤维消费量2万吨，中国大陆占1/5之多，关键用于运动器材、建筑结构补强、航空航天及军工。即使北京、上海、山东、吉林、大连、安徽、兰州、山西等地均生产碳纤维，但均未达成经济规模，品种和质量水平均远不如人意，强度、模量不高，且性能离散系数大。国产芳纶质量相比俄、美亦有甚大差距。PBO（聚苯撑苯并二恶唑）纤维亦全需进口。“十五”期间上海50t/a产能聚芳砜酰胺纤维（Polysulphonamidefiber）生产线，产品莆一上市即被外商抢购一空。这种纤维耐热性、阻燃性、染色性、稳定性均优于芳纶。国家863计划项目“玄武岩连续纤维及其复合材料”已经过验收。现在我控制7微米纤维，连续长度达4万米；乌克兰控制11－12微米，连续长度2.5万米。乌克兰是气熔，我气熔、电熔、气电熔全部有。我连续玄武岩生产技术已居国际水平前沿。现在全球连续玄武岩年生产能力仅3000吨，中国占1/10强。我已成功用于建筑增强和补强、高温过虑、消防防火、体育用具等领域。在车船和国防军工等方面将开拓新应用领域。中国863项目配料时纯系采取玄武岩，不加任何辅料，以免丢失产品优异性能，不用牺牲性能去追求产量。2、基体材料（1）不饱和聚酯树脂（UPR）中国UPR产量、消费量已居世界首位、生产能力200万吨/年，产量逾100万吨/年，美国产量87万吨。“十五”期间开发成功气干性胶衣、高韧性模具胶衣、紫外线固化树脂和胶衣。胶衣树脂年产量逾1.2万吨。间苯树脂、乙烯基酯树脂产销量较“九五”期间分别增加10倍和5倍。

不饱和聚酯树脂所用固化剂品种和产量增加甚速。仅MEKP（过氧化甲乙酮）年产量已达2万吨。传统过氧化环己酮（HCH）产销量不足千吨，液体HCH还有少许市场，用于钢琴涂料等要求较高处。BPO（过氧化苯甲酰）、TBPB（过氧化苯甲酸叔丁酯）、TBPO[过氧化（2——乙基）己酸叔丁酯]、TBHP（叔丁基过氧化氢）等传统及新近开发引发剂，提升了生产效率，并改善了产品外观质量。促进剂年产销量达1.5万吨。常见环烷酸钴（俗称“萘酸钴”）、异辛酸钴、无色促进剂（含环烷酸钴、含环烷酸钾、含环烷酸铜等）等三中。因环烷酸是石油分馏出来脂肪酸，因为原油性质及馏分不一样，所得分子量多有差异，以其生产钴盐含量难以正确确保，故今年用量呈下降趋势，不足促进剂销量10%。异辛酸钴性能稳定，产销量已逾60%。人造石等产品生产采取无色促进剂，市场量占到全部促进剂销量20%左右。（2）环氧树脂中国已是全球环氧树脂最大消费国。产量30万吨，进口20万吨，已改变进口量大于国产量局面。我生产能力已达成50万吨/年。多年开发成功Tg190酚醛树脂“十五”末期年产量逾20万吨。可常温常压固化新型酚醛树脂已经过国家验收。该树脂已经用于手糊、拉挤、缠绕。日本住友Bakelite企业已在苏州设厂，产能6000吨/年。辅料（1）国产中空玻璃微球在河北、浙江已经有生产，用于制作低密度玻璃钢模具、人造玛瑙、大理石浴缸、反光标志等产品，可降低体积收缩率，增加刚度，降低成本。酚醛中空微球已在京研发成功。我质量尚逊于俄、美，用于高端产品时仍采取舶来品。（2）矿物复合填料添加量大，粘度增稠缓、且于力学性能有利，已用于手糊、纤维缠绕，制品成本降幅大，已在业内推广。（3）消泡剂、低价收缩添加剂、触变剂、润湿剂等助剂可改善工艺性能、提升产品品质、降低成本（如加入润湿剂可大幅度提升填料加入量）。“十五”末期年用量为“九五”末期用量3倍。现在市场上畅销是国际名牌BYK产品（美国、日本亦多用BYK产品），现美OC企业、台湾德谦企业亦在内地设厂。（二）生产工艺和技术装备、产能、产量、产品分类“九五”、“十五”期间，行业技术进步显著。以管道发展为契机，继之以SMC/BMC、拉挤型材，推进了整个行业（含原辅材料）向高层次发展。表2中国GF/UPR各类成型工艺产品百分比工艺分类手糊（含喷射）缠绕SMC/BMC拉挤连续板材及其它“九五”末期7018101．80．2“十五”末期58251043（连续板材2）表3中国现有FRSP工艺装备保有量情况简表名称数量FW定长管、压力容器和贮罐生产线（含高压管生产线）350（21）FW连续管生产线2（2）离心浇铸管生产线3（3）SMC生产线87（17）BMC生产线100（7）拉挤385（41）连续板材生产线110（6）喷射机（含多彩胶衣）580（500）RTM130(120)*本表不含液压机、注射机、预浸机、高压釜，括号内系进口设备量，包含在总量内。中国FRP年产量再“十五”末期（）实际已经达成174万吨（见表1，另加环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢8万吨），靠近美国历史上复合材料产量最高十二个月产量（，即“911”事件那十二个月达177万吨）。现在中国（大陆）拥有工艺装备生产能力逾240万吨/年。关键玻璃钢产品市场分类百分比管道和贮罐39％建筑32％工业器材10％车辆和地面设施5％船艇3％其它11％（三）关键产品和“十五”期间进展热塑性玻璃钢取得突破性进展热塑性玻璃钢生产无污染、易回收利用，冲击韧性好，是FRP发展方向。估计FRTP产量达40万吨，约占FRP总量1/4（发达国家占1/3）。利用“863”项目结果，建立了含有自主知识产权GMT（玻璃纤维毡增强热塑性塑料）生产线，产能2600吨/年。GMT已用于制作汽车保险杠、发动机罩、座椅支架、底板等产品。年用量逾千吨。开发了PP/GF混编缝编织物，用于生产FRTP滑水板。热塑性塑料基体改性、注射用长纤维TPAC粒料和片材成绩显著。FRTP生产90％以上注射，其次是挤出，GMT极少，LFT-D还没有。SMC/BMC工艺研发成功多元固化体系，开发成功低温快速成型技术，降低了产品生产成本，降低了压机和模具投资。国产BMC注射机已在浙、粤面世。SMC/BMC产品复杂程度提升。超厚（25mm）SMC模压制品已投产。SMC大宗制品由高速公路防眩板、组合式水箱板过渡到汽车件。SMC模压汽车件已经有几家规模化生产企业。SMC面材模压门投产。纤维缠绕CNG（压缩天然气瓶）已投入正式生产和使用，“十五”期间产量逾14万只。北京已成为世界上以CNG为动力公交车最多城市。已生产汽车燃料电池用复合材料氢气瓶。以钛为内衬CF瓶已生产。拉挤技术国产拉挤成型机投入生产，产品有高级电缆保护管、锚杆、钢筋等。拉挤型材组装玻璃钢门窗规模化生产，年销量已达50万平米，其优越隔热、保温、隔音、节能等优异性能已为建筑部门所认可。原位聚正当拉挤PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）型材研发成功，可替换金属，用于人体骨折固定。除格栅、鱼杆、伞骨、帐篷杆外，手机通讯天线罩、光纤增强器、地铁接触轨保护罩、梯子型材，中巴汽车空调器风管壳、石油开采取玻璃钢抽油杆、CFRP（碳纤维/环氧）抽油带、电缆桥架、1000×300mm大截面型材等难度较大产品。采取45度多轴向缝编织物作面材、三元引发剂，生产出高品质高250mm工字钢。拉挤环氧玻璃钢管、棒已规模化生产，并有出口。5、纤维缠绕高压环氧玻璃钢管生产线已国产化，在缠绕角度、树脂固化体系螺纹制作方面较国外技术有所改善。现在内地已经有生产线22条（其中引进两个美国企业生产线5条）。“九五”末期年用量即达1600公里。6、纤维缠绕玻璃钢夹砂管生产技术有大突破。加砂方法由国外上加砂改为下加砂，已自行研发成功数次加砂加树脂，进而实现“湿加砂”（树脂和砂子预混后以湿态加到管子表面）。生产效率提升，缠1根内径2m长12m，工作压力0.6Mpa,7000刚度管道仅需45分钟。下加砂加砂层树脂含量由25％降到18％。为适应城市改造需要，开发了顶管制造关键技术和施工技术。内径2.5m顶管日顶进长度达69m/d,达成国际领先水平。玻璃钢夹砂管在“十五”期间用量达5000公里年产量高达30万吨。新疆引额（额尔齐斯河）济乌（乌鲁木齐）工程采取了内径3.1m玻璃钢夹砂管，单管长12m,重16吨，一次安装通水成功无泄漏，质量受到国家发改委表彰。玻璃钢夹砂管已出口巴基斯坦、马来西亚、越南、伊拉克、俄罗斯、哈萨克斯坦、阿联酋等国及我台湾省。7、纤维缠绕贮罐制作。已自制立式FW机，适于制作立式贮罐。卧式FW机能包封头，宜于制作卧式贮罐，亦可作立罐。现在实际生产单罐容积立方米。8、大陆和台商分别开发成功结构迥异无风机冷却塔，结构较传统塔简单，节能、无机器运转噪音。

玻璃钢冷却塔单塔已发展到5000t/h。已逐步采取拉挤玻璃钢型材制作冷却塔填料支架及塔支架，替换钢材，提升使用寿命。9、玻璃钢高速艇制造已开始采取真空浸渍和后固化技术，CF和GF、AF和GF混杂编织物，PVC泡沫、巴沙木、PP蜂窝及乙烯基酯树脂等原材料制作高速艇。中国赛艇成功地打进雅典奥运会，打破了国际赛艇由欧美一统天下局面。10、863项目“树脂膜熔渍成型”制造火车零部件成功。京沪高速列车控制仪表盘全系高级玻璃钢件。火车客车车厢广泛采取玻璃钢件。铁轨连接用玻璃钢鱼尾板已开始使用。11、神舟项目成功，也显示了中国复合材料科技水平。神5返回舱主承力构件、低密度模塑料等获国家科技进步二等奖。神舟所用导向天线和天线罩也是国产复合材料制品。12、四川、云南两省玻璃钢沼气池推广很好。河北亦已开始产销玻璃钢沼气池。13、“十五”中期玻璃钢废料粉碎回收再利用已用于连续法制造玻璃钢波纹板。废料经粉碎制成团状粒料后经螺杆挤出成型制造低成本玻璃钢产品技术研发成功。14、连续板材生产和使用发展显著，“杜邦”薄膜和纤维切割沉降技术采取提升了产品耐老化性能和透光度。生产线已110条年产达1300万平米。但绝大部分是以毡材为增强料，产品透光度不高，成本降不下来。手糊波纹板已逐步匿迹，我连续板材已批量出口。15、纳米技术已用于生产胶衣树脂，提升玻璃钢阻燃、耐磨和强度等性能。玻璃钢夹砂管内壁采取纳米材料，含有抗菌性能，改善水质。16、风力发电再750兆瓦水平。最近国产1兆瓦风力发电机已经投入使用。四川、北京、上海、连云港纷纷引进德国1.5兆瓦风力发电机整机或叶片技术。丹麦、德国、西班牙共四家企业在天津设厂，生产叶片。17、全复合材料地效飞行器在宁研发成功。18、现场发泡酚醛泡沫保温板连续生产线投产。19、玻璃钢工艺装备已专业化生产。四轴FW机、微机控制纤维张力系统、玻璃钢夹砂管生产线、高压玻璃钢管生产线、4000吨SMC压机、SMC生产线、BMC注射机、拉挤机等装备国产化，其中不乏达成国际优异水平。已出口到菲律宾、马来西亚、印尼、泰国、伊朗等发展中国家及日本、韩国、澳大利亚、英国等发达国家。模具制造已专业化、规模化全新理念绕丝头作弧形运动FW机已研究成功。（四）发展中存在关键问题自主创新不够，所采取技术、所生产产品，鲜有自行开发。新产品和新技术开发力度不足。原辅材料虽大有进步，但仍未臻配套，突出是CF、AF。国产纤维连续原丝毡工艺性能差，潜伏性环氧固化剂尚须进口。热塑性玻璃钢生产技术和产品仍以注射为主，GMT、LFT等还未推广。企业素质、管理水平、技术层次、产品质量普遍不高，缺乏国际市场竞争力。行业内低价恶性竞争已经成痼疾，企业难以有足够资金提升技术装备水平。大多企业及地方主管部门环境保护、可连续性发展、循环经济意识仍十分淡薄，缺乏甚至根本没有采取对应对策。部分地方环境污染严重，采取焚烧、填埋处理废料终非善策和久计。世界FRP行业现实状况及发展趋势（一）现实状况全球现在FRP年产量700万吨。生产能力和市场分布北美32％亚太地域35％欧洲30％其它地域3％发达国家FRTP占1/3，FRSP成型工艺百分比见表4表4日本、欧洲、美国不一样成型工艺制品产量百分比工艺分类日本（）欧洲（）美国（）手糊182216喷射121332SMC/BMC54（含其它压制）2631RTM-9少许缠绕7137连续成型5714其它49-累计100100100注：（a）含离心法；（b）波纹板和平板、拉挤产品；（c）拉挤制品；（d）波纹板和平板(7%),拉挤制品（7%）。*其它压制估量4%（笔者）世界FRP/CM工业产业链设备制造纤维添加剂设备制造纤维添加剂树脂注射手工过程成品制造GMT0.6SMC·BMC1.9带铺放1.4喷射2.2手工成型2.2增加值份额109欧元%软件0.3设备1.6 模具软件0.3设备1.6 模具0.6ε天然ε玻璃2.7热塑性树脂1.1热固性树脂2.8原材料和设备制造 原材料和设备制造芳纶0.1碳芳纶0.1碳0.39.529%9.529%织物制造0.1粒料1.9预浸料1.1半成品织物制造0.1粒料1.9预浸料1.1半成品制造3.912%3.912%1.65%1.65%流通流通流通0.5×109欧元增加值直接销售1.1×109欧元增加值连连续成型模压热塑性塑料注射成型3.7热塑性塑料注射成型3.7RIM0.2拉挤1.8RIM0.2拉挤1.8板材1.5RTM0.6BMC1.7离心铸型3离心铸型3纤维缠绕1.0纤维缠绕1.01854％新工艺31854％新工艺3应用汽车23％消费品0.5％轨道交通1％医疗器材2％风机2％电气应用汽车23％消费品0.5％轨道交通1％医疗器材2％风机2％电气3％电子6％造船6％工业设备8％运动器材11％航空航天17％建筑工程21％33100％33100％最终复合材料市场价值41.5亿欧元（含330亿欧元增加值）

注：1、聚酯、环氧、聚胺酯等；尼龙、聚丙烯、PET、PBT等；色粉、紫外线吸收剂等；压机、注射机、喷射机、切割机、纤维缠绕机；含高压釜法。全球FRP工业从业人员45万人，全球FRP产值415亿欧元，全球FRP/CM工业产业链为下图所表示全球占FRP用量72％之多四大市场：汽车23％建筑和公共工程21％航空17％运动器材11％全球四个领域FRP制品增加最快领域增加率风能20％航空航天9％汽车7％船艇7％三、中国FRP行业面临机遇和挑战相比传统产业，中国FRP行业在上世纪70年代即是以销定产市场经济（除少许国家项目外）。相比电子、信息、汽车、冶金等行业，中国加入WTO，FRP行业机遇大于挑战。首先，从原材料讲，我基础配套，且已规模化生产，玻璃纤维和树脂品质不少已经达成国际水准，价格含有竞争力，且已大量出口，惜价偏低。“入世”后关税降低，有利于进口优质材料，提升我FRP产品层次（现在日本屈服于美国压力，限制对我CF出口，值得重视）；有利我引进技术、开发新产品；有利于不仅以OEM方法参与国际经济大循环，且能动地角逐国际市场。我FRP产品历年已经有出口，相比国际市场价格，我产品极具竞争力。美、德、法等国已将飞机FRP件委托我加工，有利于我技术和质量水平德提升。多年我FRP产品质量和工艺装备水平有较大幅度进步，不仅出口到发展中国家，且出口到发达国家。印度现在即使FRP产量仅7万吨，但注意用好原材料，企业家十分敬业，和西方较多沟通，且频频来华交流，政府出台一系列激励政策。欧洲复合材料组织估计其以后将比12.5％年增加率发展。人称中印发展有如龟兔赛跑，有可能成为中国在国际FRP市场竞争对手。因为欧、美、日、韩等发达国家致力发展信息、生物、纳米三大高科技产业，对FRP行业保留其先端部分，通常产品已逐步转移到发展中国家采购或生产，在通常产品上，不致成为竞争者。而对高端原材料及FRP产品技术则对我封锁。德国友好。美国首先对我封锁，连风机叶片缠绕机全部严禁对华出口（已经卖到西班牙）；首先阻挠我对外转让相关技术和装备。总说来，因为我已含有一定技术和装备水平，人工费用和原材料相对低廉，且进入国际市场多年，在入世后今天，非但不足以影响我FRP行业生存，且是有利于我行业发展。同时，可藉入世之便，引进国外企业优异管理水平，提升行业整体素质。国家实施西部发展战略，加大基础设施投入，能源、交通、水利、建筑等新项目增多。FRP产品优势已经逐步为社会所认可。在舶来品和中国相关产品竞争中，我FRP行业有很多优势，在完成很多项目标同时，行业有较大发展。问题是不少企业陷入低价恶性竞争，造成少数工程质量不佳，造成负面影响。FRP是国家政策支持发展产业，当此中国大举从事经济建设、国际市场日佳大好背景，为FRP行业发展提供了良好机遇。行业人才、FRP工艺装备已具相当实力。把握机遇，高层次发展才是正确抉择。四、“十一五”行业发展指导思想和目标（一）指导思想立足自主创新，吸收中国外相关优异技术，开发适应中国外市场，首先是中国支柱产业、能源、交通、资源、信息、建筑等领域需求新材料、新工艺，新设备、新产品，全方面提升中国FRP行业水平。重视环境保护，发展循环经济。致力开发中国外两个市场，推进行业信息化建设，提升经济效益，促进行业高层次健康发展。（二）目标努力形成以骨干企业为指导，大、中、小企业兴旺发达局面。星罗棋布企业素质有较大提升。依靠技术进步，促进行业高层次发展。培养自主创新意识，缩短新产品开发周期，产品质量和附加值提升，社会效益，经济效益显著。1、“十一五”末期年产量180万吨，超出美国居世界首位。2、将FRTP产品百分比提升到25％，完善GMT生产线。3、FRSP机械化成型百分比提升到70％，优于英国水平。

SMC、BMC模压和注射工艺产品占FRSP年产量15％。4、建立高性能CNG复合材料气瓶生产基地。5、开发发泡拉挤、在线编织拉挤技术，高粘度树脂浸渍技术。6、建成GF预浸料生产线，开发相关产品。7、完善原辅材料、工艺装备（含模具）配套。FW设备达成国际优异水平。8、提升原材料、工艺装备、FRP制品出口份额及附加值水平。五、举措和提议（一）举措1、原辅材料（1）制订SMC、BMC、FW等不一样用途不饱和聚酯树脂系列产品标准。（2）研发和推广热固性树脂新型固化系统，提升FRP产品质量和生产效率，降低能耗。（3）提升热塑性树脂改性水平。（4）对现有热固性树脂进行改型，提升其工艺性能及综合使用性能。（5）推广使用缝编织物、多轴向织物。（6）提升玻璃纤维连续原丝毡质量水平，使之适应拉挤成型工艺需求。（7）推广使用TWINTEX类型玻璃纤维/热塑性塑料复合纱、布及片材。（8）推广混杂复合材