碳纤维产品国际贸易当前状态和思索

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摘要：碳纤维是高科技领域中新型工业材料的典型代表，为世人所瞩目，碳纤维的发展与国家安全和经济发展息息相关。通过分析2006年碳纤维制品的进出口贸易数据，得到只有靠发展研发技术，做出中国自有的高性能碳纤维才是解决碳纤维制品作为劳动密集型产品输出的劣势的结论。

关键词：碳纤维产品，国际贸易，现状分析

碳纤维是以碳元素为主体(碳质量分数在90%～95%)的高分子纤维，是一种新型非金属材料，它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。根据所采用原料不同，可以分为三大类，即:聚丙烯腈基（PAN）、沥青基和黏胶基碳纤维。其中产量最大、用途最广泛的是PAN基碳纤维。

与碳纤维是一种力学性能优异的新型材料，与传统高性能材料相比，它具有最高的比强度（是一般金属的3-5倍）和最高的比模量，特别是较高的热稳定性（空气中400C缓慢氧化和在2000C以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质，是其他主要结构材料（金属及其合金）所无法比拟的）和化学惰性，使其具有耐烧蚀和耐腐蚀的优势。此外，碳纤维还兼具其他多种优良性能，如低密度（是一般金属的1/4-1/5）使其成为减重、增强的最佳材料；耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、光穿透性高，非磁体但有电磁屏蔽性等。[1]

碳纤维复合材料(CFRP)作为一种先进的复合材料，具有重量轻、模量高、比强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸振性好等一系列优点，在航空航天、汽车等领域已有广泛的应用。[2]

1我国碳纤维制品产业国际贸易现状

我国在八十年代初开始研制CFRP体育运动器材。1983哈尔滨玻璃钢研究所研制的CFRP羽毛球拍，1987年研制成功碳纤维，玻璃纤维混杂增强环氧树脂的蜂窝夹层结构四人皮艇。八十年代中期，由于中国的改革开放政策和劳动力低廉等原因，台湾逐步把劳动力密集，污染严重的CFRP体育器材制造业转往大陆沿海地区。例如，台湾80％的高尔夫球杆、40．50％的网球拍、羽毛球拍，60％以上的自行车架制造业转移到深圳、东莞、福州和厦门等地；一些发达国家也把该种体育器材制造业转来中国。例如，韩国把其大部分CFRP钓鱼杆制造业转来中国天津、威海和宁波等地。据统计，2002年国产CFRP钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍、自行车等已分别占到世界同类产品产量的60％、60％、75％、65％。这些CFRP体育休闲用品所消耗的CF量，约占当年世界CF消耗总量的16％。然而，由于国际CFRP体育休闲用品已处于饱和状态。[3]

向宇宙空间发射物体需要极大的推力，重量的减轻将会带来极大的效益，此外宇宙空间温度变化剧烈，要求材料耐热、耐低温及尺寸稳定。碳纤维增强复合材料是比较理想的材料。因此在人造卫星的主结构、天线、太阳能电池帆板、航天飞机方面均得到应用。由于航空航天方面主要考虑的是材料性能，不太考虑材料的成本，因此碳纤维及其复合材料才得以被做为不可缺少的材料进行研究开发。

1995年美日共同开发的B777飞机上先进复合材料的用量己达到24％，至于新一代直升飞机，其旋转叶片及机身几乎全部是用碳纤维增强塑料制成。随着碳纤维增强塑料性能的提高，它在航空领域特别是大型民用客机上的应用将会日益增大。

正是因为碳纤维增强复合材料在军事上具有极大的应用空间，碳纤维原丝一直是作为军事资源而言，其技术引进和货物贸易也是受到碳纤维工业发达国家的进出口限制的。根据现有的数据分析，2006年，碳纤维制品出口总额为6039.1343万美元，进口总额为3015.9312万美元，我们可以得到我国的碳纤维制品的出口大于进口，保持贸易逆差，但是从单价和数额上我们可以看见，我国碳纤维制品进出口的格局是因为数量上的限制，进口的单价高于出口的单价，进口的数量远远少于出口的数量，这说明了一方面发达的碳纤维技术国家对我国进口碳纤维制品有所限制，另一方面说明我国的贸易逆差在于碳纤维制品的加工，利用中国廉价的劳动力和对环境污染的较低成本代价将碳纤维制品的生产设在中国，以较大量的加工厂的模式完成碳纤维制品。根据要素禀赋理论，碳纤维制品在中国的进出口贸易仍旧属于劳动密集型产品。

近年来,我国的碳纤维市场发展很快,今年可望达到1200t-1500t/a,大都由日本、台湾省台塑和韩国产品所占领,最近美国产品也开始打入中国市场。此外日本的三家原丝小丝束已输入我国东邦也在设法找渠道输入,这对暂无国产合格原丝的碳纤维厂家来说,无疑是个机遇,因为其售价低于国产品,而性能和质量好但它对生产原丝的厂家和即将引进原丝生产线的企业来说,又是严峻的挑战,迫使他们必须不断提高产品质量,扩大生产规模和降低成本,不然会有一定的风险,除非是自己消化掉并发展下游制品。

2、对于我国碳纤维制品进出口贸易的思考

碳纤维制品和我国大部分劳动输出型产品一样，都存在着只是国外的代工厂的问题。正如郎咸平所言：“事实上我们制造的过程当中，破坏我们的环境，浪费我们的资源，剥削我们的劳动。”碳纤维虽然被冠以高科技技术产品，但在掌握了这一领域的技术范畴来看，中国的逆差实际上是以低廉的人力成本，资源成本和环境成本换来的。而改变这一状况最基本的就是要加速我国碳纤维制品的技术研制和高性能碳纤维原丝的研发。

根据波特的竞争优势理论，一个国家或其特定产业的竞争优势主要体现为基于比较优势而形成的一国或企业的核心竞争力。但是单纯的比较优势不能形成竞争优势，在国际竞争中几种具有竞争优势的是具有垄断性的资源和技术，创新能力是竞争优势的关键。但现在总体上粗放型的经济增长方式还没有根本转变，自主创新的能力还比较低，国际竞争力还主要体现在由低人力资源成本主导的劳动密集性进出口产品上。因此，面对保护期之后多元而白热化的国际竞争市场，我们应当在发挥原有比较优势的基础上，通过创新来提升竞争优势，优化产业结构，将潜在的比较优势转化为国际市场的竞争优势，才能真正实现自身国际竞争力的提升，更好地应对当前的新形势。

波特的竞争优势理论指出，在一国的国际竞争力形成过程中，一国的要素禀赋、需求状况、相关产业或辅助产业、公司的策略、结构和竞争等四大因素对一国竞争优势的形成具有促进或阻碍的作用。因此，一国竞争优势的取得最终落实到其资源合理配置和产业结构的改善之上，所以我们可以从我国的产业布局整体来把握竞争优势。

首先，整合资源，走集约化发展道路。中国的持续高速增长，基本上还是一种外延粗放以规模取向的简单增长方式，与国际竞争力提倡的以效率、质量、环保取向的内涵集约式增长有很大的不同。因此，我们应该通过整合资源，避免低水平的重复建设，使经济在高效率水平上运行。并鼓励有实力的企业“走出去”，到国际市场上去“抢蛋糕”，在竞争中提升自己的竞争力。其次，着眼区域经济，走产业集群发展模式。将那些产品关联性强，价值链长的产业通过整合，形成区域性产业集群。通过集群内部技术外溢、资源共享达到成本降低，并形成自己的核心竞争力。最后，积极引导，加强自主创新能力。在国际贸易中，虽然存在有技术外溢和“干中学”(LearnbyDoing)的效应，但是我们仍然要强调高新技术的自主创新能力的开发，而这正是我国当前国际竞争力缺乏的主要原因。我们可以通过政府的政策引导和高校、科研机构的成果产业化，来发展自己国家在未来具有竞争能力的战略性产业。

从技术上而言，制约我国基碳纤维发展的基本因素是原丝质量差和无高精度的碳化装置，国家“十二五”的重大科技攻关课题或“863”计划应紧紧围绕此项重点同时也要配套考虑辅料问题。此外,如何正确处理大丝束和小丝束基碳纤维的关系,也是我国业界十分关心的问题[4]。

大丝束碳纤维无疑是今后的发展方向之一,对传统材料和许多产业的更新换代有十分重要的意义,但考虑到我国目前还处于开发初期约95%以上的市场仍依赖于24K以下的小丝束碳纤维,特别是军工急需的碳纤维100%为小丝束。从国际上看,目前小丝束的市场仍占居优势,而且目前世界需求量最大的T300档次的碳纤维正迅速向T700性能水平过渡,土木建筑和体育用品用的碳纤维有相当一部分采用的12KT700型产品而大丝束碳纤维的强度指标4.9Gpa是很难达到的,而且其性能离散系数要比小丝束大这就决定在一些高科技和军工领域以及事关生命安全与要求长寿命的应用领域,仍需要小丝束碳纤维。有些重要的工业领域如土木建筑虽然也可以选用大丝束碳纤维,但加固层数要比采用同样性能档次的小丝束碳纤维要多,才能达到相同的加固水平从而抵消了其价格低的优势。为此在今后相当时期内小丝束碳纤维仍将有其强大的生命力。

3、结论

如上所述，碳纤维制品属于劳动密集型产品的输出，要改变这种状况我们必须要加大实验研究。目前而言，我国的大丝束碳纤维应着力于解决其原丝的国产化和市场开发方面。