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资本问道丨“顽石”变“富矿” 玄武岩新材料迎来千亿级大市场

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资本问道丨“顽石”变“富矿” 玄武岩新材料迎来千亿级大市场

发布日期:2019-08-14 14:02 来源:http://www.jsyxgm.com 点击:

市场

■ 中国经济时报记者 王小霞

近两年,一个人们很少听过的行业频频受到资本和地方政府的青睐,这就是玄武岩纤维行业。

 

尤其是2018年以来,这个行业发生了不少“大事儿”:2018年8月,四川省达州市投资4亿元,打造年生产规模为2万吨的玄武岩纤维生产研发基地;9月,总投资9000万元的采用池窑生产玄武岩连续纤维中试项目在四川省德阳市国家高新区罗江园区正式点火;2019年3月,投资近25亿元,占地约260亩的四川省广安华蓥市玄武岩纤维新材料产业园正式开建……

 

市场为何对其如此追捧?作为我国四大高技术纤维之一,玄武岩纤维是我国“十三五”战略性新兴产业的重点产品。由于其具有多种优异性能,且绿色无污染,使用范围从航空、航天到交通、环保等,非常广泛。有预测显示,2019年,全球连续玄武岩纤维市场产值预计将达1.047亿美元,复合年均增长率将达10.9%;“十三五”期间,我国玄武岩纤维产量将达到15万吨以上的规模。

 

正因为市场前景诱人,不少投资者将眼光瞄准玄武岩纤维产业,一些地方也将玄武岩纤维列为新材料未来重点发展的领域,湖北、四川、云南、贵州等地成为玄武岩产业投资的热点区域。“顽石”正在变成“富矿”。

 

市场前景不可限量

 

“玄武岩纤维产业具有非常广阔的市场发展前景。”中国科学院地质物理研究所院士刘嘉麒认为,玄武岩纤维具有综合性能好、用途广、性价比高等特点,在正常生产加工过程中不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放,无污染,是21世纪高新“绿色工业材料”。用其纺织、加工成的各种成型产品,从航天器的外壳到刹车片、钓鱼竿……其被广泛应用于航天、航空、消防、汽车、船舶、建筑、环保、体育等领域。

 

只要玄武岩纤维产品的性能、质量和数量达到要求,其市场潜力非常大。有业内人士估计,目前,全世界生产的玄武岩纤维还满足不了需求的百分之一。

 

“玄武岩纤维将会是又一个千亿级的市场。”汇尔杰新材料科技股份有限公司董事长杨兴明告诉中国经济时报记者,在“十三五”规划和中国制造发展计划中,国家将大力发展玄武岩纤维。目前,已制定出台了多项国家标准和行业标准,为玄武岩纤维产业的发展拓宽了空间、创造了条件,玄武岩纤维的市场认知度得到了极大提升,市场需求也逐年增长。

 

有分析认为,近几十年来,我国的复合材料得到了快速发展,有着发展和推广应用连续玄武岩纤维的坚实基础。而且,我国地域辽阔,玄武岩矿床储量极其丰富,又有新材料应用的庞大市场。再加上玄武岩矿石是一种天然的材料,其生产过程中无硼或其它碱金属氧化物排出,因此其烟尘中无有害物质析出,对大气不会造成污染,属于环保型材料。

 

杨兴明向记者表示,中国具有低成本制造玄武岩纤维得天独厚的条件,有着完全自主知识产权的低成本、大规模发展连续玄武岩纤维的新技术、新装置、新工艺。当前全世界玄武岩纤维的技术及规模尚处于初级阶段,这给我国继续发展先进技术提供了很大的发展空间和市场机遇。

 

可以说,在我国经济面临资源、能源、环保与可持续发展约束不断加剧的背景中,率先发展这一特种无机非金属矿新材料产业具有重要的战略意义。

 

产能有待提高

 

作为我国重点发展的四大纤维之一(玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维),玄武岩纤维究竟有哪些过人之处?

 

刘嘉麒院士表示,玄武岩纤维材料最大的特点是具有特殊性能,热传导系数低,阻燃性能好,是既耐高温又耐低温的上好绝热材料,可用于制造防火毯、防火帘等阻燃材料和高温过滤领域的过滤基布、过滤材料、耐高温毡等。

 

中国工程院院士周丰峻在第二届玄武岩纤维产品应用学术研讨会上表示,利用玄武岩纤维及其复合材料的高强抗力,耐腐蚀、耐高低温等特性,可在工程建设中发挥重要作用,尤其是在潮湿环境建设中的交通路面、隧道工程、码头工程、岛礁工程等,采用玄武岩纤维复合材料作为基础设施的结构增强材料,不仅可以提高工程的抗力,还大大延长使用寿命。

 

清华大学土木工程系教授冯鹏认为,玄武岩纤维作为一种高性能纤维,做成复合材料后具有质轻、高强、可设计、耐腐蚀、施工便捷、无磁、绝缘等特点和优势,可应用于桥梁、工业平台等结构,可作为电塔、烟道等功能结构件。同时其可加工性,可以应用于新型建筑或景观工程中。

 

除此之外,玄武岩纤维介电系数高,绝缘性能好,可制作多种电器配件;吸音系数高,抗电磁辐射功能强,对于国家安全至关重要。虽然性能优越,但与其它纤维相比,玄武岩纤维市场仍处于初始阶段,发展时间只有短短的二三十年,发展仍面临一些难题。其先天不足的地方,是成分波动比较大。由于玄武岩是地球熔岩形成的,因此,同一矿点的成分都可能波动较大,这会对纤维的稳定性造成影响。生产成本高,由于玄武岩资源丰富,原料成本较低,但其生产成本较高,主要涉及到较高的能源价格和铂铑合金漏板消耗较大。同时,生产效率低下。由于玄武岩熔体导热性差,析晶上限温度较高容易析晶,因此生产工艺条件高,成纤难度大。

 

业内人士表示,性能与成本只有达到一个相对平衡的水平,在市场上才会有更广阔的应用。玄武岩纤维在国内外的产能都还有待提高,目前市场需求缺口大,如何降低其生产成本、提高生产效率,是从业者们需要努力的方向。这既是挑战,也是机遇。

案例

玄武岩纤维:大资本时代的绿色新“蓝海”

■ 中国经济时报记者张李源清 王小霞

从有待观望的“能源新宠”到资本市场的大热风口,玄武岩纤维这个千亿级的庞大市场正在加速完成自己的转变,衍生出一系列商业模式和增长空间,成长为新的投资“蓝海”。

 

而在湖北襄阳,汇尔杰新材料科技股份有限公司(以下简称“汇尔杰”)生产的玄武岩纤维新材料已先一步向国际市场进军。

 

上天入海“点石成金”

 

走进汇尔杰,工人们正将精选过的玄武岩矿粉倒入熔炉。经过1650摄氏度的高温,碎石变成了“水”,熔炉下方出料口“吐”出一根根炭黑色的“细丝”。这些“细丝”就是玄武岩纤维。它只有头发丝三分之一的直径,强度却是同等直径钢纤维的两倍,耐腐蚀性超过合金,能承受200吨的重量,还能耐受1000摄氏度的高温。

 

“用玄武岩纤维制成消防服,能够隔热;制成宇航服,可防辐射;代替钢筋吊斜拉桥,200年不用维修;代替油漆防腐舰船,100年不用维护。”在玄武岩纤维新材料项目现场,汇尔杰董事长杨兴明向中国经济时报记者介绍,用玄武岩纤维制成的箱包,不仅轻而且防火隔热,还可以防止刀片划伤。

 

与汇尔杰来一个“亲密接触”,你会发现,昔日由玻璃纤维起家的汇尔杰已经开始向新材料领域全面发力,让“点石成金”这种曾经的神话变成了现实。

 

“玄武岩纤维作为绿色高性能新型环保材料,与环境相容性好、不产生二次污染,具有强度高、电绝缘、耐腐蚀、耐高温、抗老化等多种优异性能。”中国科学院地质物理研究所院士刘嘉麒多年来致力于玄武岩纤维的研究。他表示,玄武岩纤维可满足交通、建筑、化工、节能、环保、电子、航空等领域的需求,应用前景十分广阔,被科学界称为“21世纪的绿色战略资源”。

 

但真正要把玄武岩熔化拉丝变成纤维,工艺难度非常高。汇尔杰技术总监郭清表示,玄武岩纤维对熔化温度的要求非常严格,高了,容易把炉膛耐火材料烧坏;低了,又容易造成断头飞丝,无法编织成合格的纤维布。经过反复试验,我们摸索出了一套包括控制系统、耐火材料设计在内的玄武岩纤维生产工艺,能使窑内温度保持在1650摄氏度,正负5摄氏度左右。像“点石成金”一样,这些炭黑色不起眼的玄武岩,最终变成了金色的细丝纤维。

 

“从目前市场情况来看,全国陆续有7、8家由地方政府支持的玄武岩企业(无机非金属材料)。”杨兴明说,虽然真正有技术和生产能力的企业还不多,但庞大的市场已然在快速发展中。

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落地湖北襄阳的国家智能网联汽车质量监督检验中心,试车路面采用玄武岩纤维新材料铺设。

图片来源/汇尔杰新材料科技公司

 

从“0”到“1”裂变发展

 

机遇总会给勇于创新和变革的人带来奇迹。

 

早在多年前,汇尔杰就已经成为中国耐碱玻璃纤维领域的领导品牌,在国际市场与其他国际巨头材料企业形成鼎足之势。

 

“1983年,全球只有三家企业能做好耐碱玻璃纤维,日本NEG、美国欧文斯科宁(OC)以及中国汇尔杰。”杨兴明说,现在来看,技术上各有特色,但汇尔杰的深加工技术首屈一指。

 

但汇尔杰并没有就此满足,而是早早看上了玄武岩纤维这根特殊的“石头丝”,只是受制于当时国内技术及市场限制,延缓了开发。

 

2014年,襄阳为了提升城市工业化水平建立了院士专家站,引入三位院士,其中一位就是刘嘉麒院士,他给襄阳带去了三个学术成果,其中一个就是玄武岩纤维项目。一年之后,刘嘉麒院士最终决定将他近30年的玄武岩研究成果产业化,并相中了汇尔杰,双方联合研发出具有领先地位的新一代玄武岩纤维生产工艺技术体系。

 

2018年,汇尔杰建设全新生产线,一期产能4000吨,完成了工业化生产。杨兴明说,汇尔杰之所以能承接玄武岩工业化生产科技攻关项目,主要源于两个方面:一是经刘嘉麒院士实地考察,襄阳地区玄武岩矿石储量丰富,可持续性强,谷城县已探明有大量的玄武岩储量,可以为玄武岩项目提供原料支撑。二是汇尔杰具有多年生产耐碱玻璃纤维的技术经验和装备以及人才和市场等优势。目前,碳纤维成本是12万元一吨,芳纶是20多万元一吨,而玄武岩纤维只要1.8万元一吨,性价比很高。玄武岩纤维市场潜力巨大,未来汇尔杰将会用成本更低的玄武岩纤维替代市场上功能相当的碳纤维和芳纶。

 

2018年12月,襄阳市将汇尔杰列入科创板备选企业,而杨兴明的计划是,用3年时间把玄武岩规模扩大到6000吨到1万吨,退出新三板,到科创板去。

 

“路走对了就不怕远”

 

目前,“连续玄武岩纤维及其复合材料”已被列入“十三五”国家重点科技专项和产业化专项,从科研上和产业化上给予重点倾斜支持,尤其大力发展我国自主创新的玄武岩熔融拉丝全电熔池窑技术。但杨兴明也承认,要真正做到“点石成金”,还存在一些难题。

 

“企业最关注市场应用,期待应用周期能更短,能在相关领域快速开展应用验证。要防止产品粗制滥造,避免各地一窝蜂上类似项目,要引导行业有序发展,高质量、匹配性地发展。目前各地区招商引资将其列为重点,但具备系统技术和生产能力的企业并不多,不少企业上马后很快死掉。而且应用中要打破原有利益格局。不考查企业的制备能力、工艺等,只采用价格标准,容易把高品质产品的企业拒之门外。”杨兴明说,目前参与四次招标遇到了相同问题,价格略高于其他企业,7%至10%的价差,但价格低的公司胜出。但事实上,有的是贸易公司,根本不具备生产能力,有的是小作坊,产品经不起严格的检测。

 

杨兴明认为,现在行业有标准,但材料较宽泛,而且没有生产目录,行业要良性发展,应该有一个生产准入。“严格讲,应该有3年至5年以上的生产资格,有合法的注册地和相应资产、现代化装备、质量体系、安全体系认证、环保测评等。企业年产能力要达到一定标准,保证材料的稳定性。规范价格及付款期。另外,产品标准要符合及高于相应标准等,有门槛后才能淘汰差的产品。”

 

行走荆楚,汇尔杰是独特的,但“创新”的精神气质却似曾相识,也深深烙上了“偏向虎山行”的担当。

 

“未来,汇尔杰将在资本市场的助力下,带着责任、品质和品牌一起腾飞,通过绿色产品将美好的环境留给子孙后代,引领无机非金属增强材料的创造性发展。”杨兴明说,虽然新技术尚未完全“走出实验室”,但显而易见,一切已在变革中。

评论

技术创新 呼唤一场新材料革命

■ 王南

经济社会的发展是一种自然历史过程,技术创新的精灵不断改变人类的生产方式,提升人们的生活质量,是旧世界的扫墓人、新世界的助产婆。

 

在数千年的农业文明长河里,中华民族创造农业文明成果,通过“丝绸之路”等渠道传播到世界各地,赢得世人敬仰。但在工业文明的浪潮中,中国一度落伍,跛行追随的屈辱、艰辛、曲折如鱼饮水,冷暖自知。现在我们又站到了世界历史舞台上,正在探索的政策、制度、技术创新,不仅是解决自身发展不平衡、不充分发展的钥匙,也将作为治理转型和现代化经济体系建设的一部分,为发展中国家提供生动、新鲜的智慧和方案。

 

美国正通过加快技术和产业结构向资源禀赋优势的方向转变,强化政府和产业政策功能,加快产业回流,日本、德国等在新能源、生物医药、智能装备等领域战略布局,中国也在进行技术转型升级,构建经济发展新动能。印度、越南等东南亚国家的工业化和技术创新有望提速。

 

新材料等关键领域的突破将成为技术竞争的胜负手。作为多个产业链的上游环节,新材料产业的发展受到下游应用场景的极大制约,研发成果难以快速投入大规模使用,存在前期投资大、中间环节多、转化周期长等特点,同信息等高速迭代的行业相比显得市场节奏较为缓慢。但缓慢的背后也积聚着巨大的能量,一旦释放将会导致市场格局的嬗变。

 

据中科院等不同机构预测,全球石墨烯材料市场规模将在2023年超过13亿美元,其应用市场在2020年就可能突破1000亿元人民币。近年来,石墨烯产业经历了一场爆发式的扩张,也带来了应用场景不多、产能严重过剩、产品质量参差不齐、评价标准混乱不一等问题。一些号称产能极高的企业生产的是层数多、缺陷多,甚至仅能称之为多层石墨的低劣产品,扰乱了石墨烯市场的秩序和下游产业的发展。石墨烯投资泡沫告一段落,标准设定下一步将成焦点。

 

信息产业的飞速发展也对半导体行业提出更高的要求。据国际半导体产业协会(SEMI)统计,包括晶圆材料和封装材料在内的全球半导体材料市场在2016年就达到443亿美元的规模。美国发布名为《半导体研究机遇:行业愿景与指南》的报告,呼吁政府和业界加大在超越硅基半导体技术及发展下一代半导体制造方法等领域的投资力度。韩国启动预算高达22亿美元的半导体研发国家政策计划。随着下游应用市场规模快速扩大,新一代半导体材料的研发和实用化进程不断加快,市场规模和产品结构会有显著发展。

 

节能减排是当今全球汽车行业的普遍发展趋势。我国要求到2020年乘用车新车整体油耗降至5升/100公里。美国政府则规定到2025年汽车企业平均燃油经济性标准须达到每加仑54.5英里(约为每百公里4.32升)。汽车节能减排的两大途径——车体轻量化和新能源动力都需要依托新材料领域的不断进步。据Frost&Sullivan分析,全球轻量化汽车材料市场在2017年达到了953.4亿美元,锂电池材料市场则为150亿美元。

 

3D打印行业最大的受益者也是材料。目前3D打印材料的市场规模占整个3D打印产业的37%,是打印材料、打印设备和打印服务三大环节中附加值最高的一环。据IDC估计,整个3D打印市场将在2019年保持平均22.3%的高速增长,打印材料市场也将同步扩张。据IDC预测,到2020年,全球3D打印市场总额将达到289亿美元。打印材料市场相应也将达到100亿美元的水平。

 

长期持续、高强度的投入和扶持,中国在新型显示方面进入快车道。到2022年,我国的产能将达到2亿平方米,比2017年增长一倍,产品水平也在快速追赶日韩等国家。但在更上游的材料市场,包括光学膜、液晶材料、OLED材料、发光材料等在内的显示材料,70%以上依赖进口,我国仍处于大而不强的状况。据机构预测,全球显示器市场到2022年预计将达到1691亿美元,相应显示材料的市场规模将达到约600亿到800亿美元水平。

 

玄武岩纤维革命也在孕育之中。鉴于应用范围很广,价格低廉,且取之不尽用之不竭,经济和社会价值空间非常巨大。如果研发和转化推广顺利,不仅千亿市场前景可期,也会改变世界材料市场格局。

主 编丨毛晶慧 见习编辑丨马原


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