聚焦航空復(fù)合材料:日本東麗的布局與競爭
8月14日,在上海市南京路的某品牌服裝店內(nèi),2012倫敦奧運(yùn)會上中國健兒穿著的幾款服裝掛在進(jìn)門即見的位置。當(dāng)詢問起這些服裝面料的生產(chǎn)廠家時(shí),多位門店銷售人員的第一反應(yīng)均是低頭翻看貨簽。這些“冠軍龍服”所用的100%再生纖維面料,均由日本東麗公司設(shè)在江蘇南通的一家公司生產(chǎn)。
就在同一天,埃塞俄比亞航空公司(Ethiopian Airlines,簡稱“ET”)接收了第一架波音787,這也是非洲的首架“夢想飛機(jī)”,飛機(jī)上占比達(dá)50%的復(fù)合材料,也是由日本東麗公司提供的。
這家有86年歷史的以材料為主營業(yè)務(wù)的公司,直到上世紀(jì)70年代初才嶄露頭角。近40年來,通過多元化經(jīng)營戰(zhàn)略的不斷延伸,最終確立了包括碳纖維強(qiáng)化塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,以下簡稱CFRP)在內(nèi)的多種復(fù)合材料領(lǐng)域的霸主地位,并因成為波音787的主要供應(yīng)商而備受外界關(guān)注。
“黑色黃金”助力“綠色夢想”
在今年的范堡羅航展上,一架卡塔爾航空公司(Qatar Airways)的波音787亮相飛行表演,吸引了大量參觀者的視線。雖然此前僅有全日本航空運(yùn)輸公司(All Nippon Airways Co.,簡稱“全日空”)和日本航空公司(Japan Airlines Co., Ltd.,簡稱“日航”)兩家航空公司運(yùn)營該機(jī),但近期波音公司的交付范圍已在逐漸擴(kuò)大。
據(jù)了解,今年年底前,波音還將陸續(xù)向印度航空(Air India)、卡塔爾航空、波蘭航空(LOT Polish Airlines)、中國南方航空、海南航空、美國聯(lián)合航空(United Air Lines, Inc.)以及智利航空等多家公司交付該型飛機(jī)。這也意味著,東麗的復(fù)合材料將全面接受航空市場的檢驗(yàn)。
波音787的復(fù)合材料運(yùn)用比例高達(dá)50%,遠(yuǎn)高于波音其他民用客機(jī)。從經(jīng)濟(jì)性看,比起波音767,波音787擁有更高的燃油效率,單位碳排放也有所減少,這在很大程度上得益于CFRP的運(yùn)用。CFRP由塑料基體(環(huán)氧樹脂)包圍的碳纖維組成,樹脂對纖維起到了支持和保護(hù)的作用,它的密度比鋁輕30%,比鋼輕50%,吸收碰撞能量的性能極強(qiáng),在抗腐蝕、疲勞和老化等方面也有上佳表現(xiàn)。
CFRP因此被譽(yù)為“黑色黃金”,東麗生產(chǎn)的碳纖維預(yù)浸布復(fù)合材料由高強(qiáng)度碳纖維和加固的環(huán)氧樹脂組成,之前在波音777的尾翼和地板梁等結(jié)構(gòu)中有著優(yōu)越表現(xiàn)。東麗常務(wù)董事大西盛行將波音787稱為“夢幻的黑色飛機(jī)”。
北京航空航天大學(xué)范玉青教授對本報(bào)記者表示,因?yàn)槭褂昧藦?fù)合材料,波音787的機(jī)身段省去了1500塊鋁合金鈑料零件和4~5萬個(gè)連接件,使機(jī)體結(jié)構(gòu)件尺寸變小,而且更加輕盈和堅(jiān)固,維修成本也可節(jié)省30%。
作為集碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大優(yōu)勢為一身的增強(qiáng)纖維,碳纖維的密度不到鋼的1/4,但抗拉強(qiáng)度卻是鋼的10倍。在將碳纖維重疊為纖維層的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,波音787采用了具有較強(qiáng)韌性的高韌性粒子,強(qiáng)化了在各層之間起到黏合劑作用的基體樹脂,大幅提高了飛機(jī)尤其是客艙的強(qiáng)度?!皬?fù)合材料機(jī)身除能減輕結(jié)構(gòu)重量和減少結(jié)構(gòu)疲勞外,還能為旅客提供更大的客艙視窗和更舒適的乘坐環(huán)境?!狈队袂嗾f:“國際上各航空公司期望著這一‘綠色’客機(jī)能給空中旅行帶來革命性的變化。”
除了CFRP,PAN基碳纖維(PAN-CF)在波音787上也被大量使用,在每架飛機(jī)上有23噸此種復(fù)合材料。
未來的飛機(jī)將使用更高比例的碳纖維復(fù)合材料,已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)專家的普遍共識。多位專家在接受本報(bào)記者采訪時(shí)都表示,未來民用和軍用飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件更多地應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)是一個(gè)必然趨勢。公開資料顯示,從波音737、波音767再到波音777、波音787,CFRP的比例在不斷提高。波音787的用量是波音737的350倍。而CFRP的采用部位,也由最初的二次結(jié)構(gòu)材料逐漸過渡到一次結(jié)構(gòu)材料。
逆勢領(lǐng)先 謀求多元擴(kuò)局
美國Lucintel公司發(fā)布研究報(bào)告稱,預(yù)計(jì)到2015年,全球碳纖維市場規(guī)模將達(dá)到23億美元。在近幾年內(nèi),碳纖維的市場規(guī)模以每年十幾個(gè)百分點(diǎn)的速度持續(xù)增長。
東麗的成長勢頭,正得益于相關(guān)市場需求的快速發(fā)展。僅在航空材料領(lǐng)域,從波音777到波音787和空客A380,東麗的市場份額不斷擴(kuò)大。其與波音公司簽署的為波音787供應(yīng)商合同長達(dá)18年,僅此一單的合同價(jià)值就約合30億美元。航材方面兩家公司的合作,成為日本將這款飛機(jī)稱為“準(zhǔn)國產(chǎn)”的原因之一。
東麗近來的動(dòng)作更是涉獵廣泛,在衛(wèi)星、無水膠印板材、凈水器、醫(yī)用透析設(shè)備、碳纖維跑車、體育用品等多種產(chǎn)品中,都可見東麗的標(biāo)簽。這種多元化戰(zhàn)略使得東麗在復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)鏈上浸潤多枝,營收也大幅增長。
東麗2011財(cái)年財(cái)報(bào)顯示,東麗產(chǎn)品的銷售額同比增長3.2%,營業(yè)利潤同比增長7.6%,經(jīng)營利潤同比增長11.1%,當(dāng)期凈利潤同比增長10.9%,綜合利潤同比增長81.0%。僅以碳纖維業(yè)績看,東麗預(yù)計(jì)在2015財(cái)年達(dá)到1400億日元,這一數(shù)字是2010財(cái)年的兩倍。
而受金融危機(jī)影響,日本2011年全年的GDP為-0.9%,這樣的反差部分襯托了東麗經(jīng)營策略的成功。東麗多元化經(jīng)營策略的顯著表現(xiàn),即嘗試向日本以外的國家和地區(qū)挺進(jìn),有針對性地拓展產(chǎn)品線。一系列動(dòng)作被視為東麗在日本經(jīng)濟(jì)低迷時(shí)的“逆勢”之舉。
7月24日,東麗宣布將在中國四川成立東麗塑料(成都)有限公司,經(jīng)營業(yè)務(wù)為制造和銷售面向汽車和家電零部件的樹脂材料。而此前,東麗的業(yè)務(wù)已在上海、浙江、江蘇、廣東、香港等多個(gè)地區(qū)開展。
東麗在韓國的子公司預(yù)計(jì)在明年1月建成投產(chǎn),所投資的碳纖維生產(chǎn)裝置的目標(biāo)產(chǎn)能為2200噸/年。東麗將此舉稱為“對以韓國和中國為首的亞洲快速增長的碳纖維市場所做出的反應(yīng)”。到2020年,設(shè)在韓國的東麗尖端材料股份公司投資額將達(dá)到2.32萬億韓元。
早在1992年,東麗就與波音合作建設(shè)了復(fù)材生產(chǎn)線,位于美國華盛頓州塔科馬市,距離波音總裝廠不遠(yuǎn)。東麗石井部長將其描述為“便于與波音磨合的環(huán)境”。
業(yè)內(nèi)有分析認(rèn)為,向外界強(qiáng)調(diào)“綠色”、“環(huán)?!崩砟畹臇|麗,在走每一步之前,都把對市場的把脈作為先決條件,其在材料產(chǎn)業(yè)布局上的“四面出擊”,不僅使得研發(fā)業(yè)務(wù)有所擴(kuò)展,也利用了其他地域的資源優(yōu)勢。
相比之下,東麗在對相關(guān)策略的消息披露上則態(tài)度謹(jǐn)慎。本報(bào)記者多次與東麗國際貿(mào)易(中國)有限公司、東麗(中國)投資有限公司、東麗先端材料研究開發(fā)(中國)有限公司聯(lián)系,均被以“不方便接受采訪”等理由拒絕。
霸主地位或面臨挑戰(zhàn)
復(fù)合材料的發(fā)展帶來多個(gè)領(lǐng)域的材料革命,也使得各生產(chǎn)方漸成群雄逐鹿之勢。東麗布局國際市場的同時(shí),其競爭對手也在大力拓展業(yè)務(wù)范圍。
比起傳統(tǒng)材料,碳纖維的成本依然很高。包括東麗在內(nèi)的各生產(chǎn)商竭力研發(fā)新技術(shù),計(jì)劃通過批量生產(chǎn)和重組生產(chǎn)鏈來壓縮成本,以達(dá)到普及的目的。世界知名碳纖維材料供應(yīng)商日本帝人東邦,正在將碳纖維材料合成的時(shí)間從5分鐘縮短至1分鐘,如能成功,據(jù)稱“將是革命性的技術(shù)突破”。
日本的東麗、帝人東邦和三菱麗陽三家企業(yè)占據(jù)了世界碳纖維近80%的份額。雖然東麗在波音787上表現(xiàn)突出,但后兩者的實(shí)力亦不可小覷。有分析稱,預(yù)計(jì)到2018年,PAN-CF的全球需求量將達(dá)到10萬噸。7大碳纖維制造商已宣布計(jì)劃在未來3~5年內(nèi)擴(kuò)產(chǎn)78%,總計(jì)投資13億美元。碳纖維企業(yè)正以能源和環(huán)境問題為契機(jī),努力擴(kuò)大市場份額,其中又以排名前三位的日企競爭最為激烈。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,短期內(nèi),在碳纖維的生產(chǎn)能力上,帝人東邦和三菱麗陽都較難趕超東麗,但三家都在比拼研發(fā)能力和產(chǎn)能規(guī)模,未來競爭誰會勝出,現(xiàn)在還很難判斷。
根據(jù)帝人東邦預(yù)測,航空器中碳纖維復(fù)合材料的使用量未來幾年將以年均12%的速度繼續(xù)增長。該企業(yè)已經(jīng)計(jì)劃為龐巴迪C系列飛機(jī)提供碳纖維復(fù)合材料。
“各家企業(yè)總要尋找自己的舞臺。”一位業(yè)內(nèi)人士對本報(bào)記者表示。不僅是在航空方面,在供應(yīng)汽車生產(chǎn)用碳纖維方面,三者與不同的制造商合作,在各異的陣營里面進(jìn)行競爭:東麗與奔馳、豐田合作,帝人東邦與通用汽車合作,三菱麗陽與寶馬合作。
然而,縱觀整個(gè)復(fù)合材料領(lǐng)域,三大巨頭的競爭前景還很難高下立判。復(fù)合材料的后起者在直追,領(lǐng)先者也在發(fā)展。未來的趨勢如何,還有待現(xiàn)實(shí)給出答案。
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