纤维缠绕行业十一五发展规划

1、纤维增强塑料行业“十一五”发展规划（讨论稿）行业现状分析历经上世纪90年代与“十五”，我国纤维增强塑料（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的台阶，产量已先后超过德国、日本而居世 界第二位，现已接近居世界首位的美国水平。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，与发达国家相比，尚有诸多 差距，要其成为FRP/CM（复合材料）强国，还有相当长的一段路程要走。表一、1991-2004年中国大陆GR UR FRP产品产量统计表单位： 万吨1991199219931994199519961997199819992000200120

2、0220032004GF9.6912.0813.415161717.518202127.3364765.25UP681113151620253245505880100.7FRSP1113.314.515151722253048505460114FRTP1.52.02.52.533.581015172230CCL2.03.5444712119912.422注：1993-1999年CCL纸基，其中玻布/环氧约占1/2 , 2000年起均为玻布/环氧。（一）原辅材料1、增强材料 1）玻璃纤维2004 年中国（大陆，下同）玻璃纤维产量66.25 万吨，其中池窑拉丝产量占62%。 2005年上半年产量4

3、4万吨，预计2005年产量 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。我国玻纤产能、产量已居全球第二，居首位的美国 2004 年纤维产量120.66 万吨。除传统的无碱、中碱、高强、高模、高硅氧、耐碱玻纤外，近年开发了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公司年产 4 万吨ECR（耐酸）玻纤池窑投产，产品已用于德国设计的脱硫烟道等项目。玻纤及其制品门类已基本齐全：用于SMC/BMC增强热塑性塑料、FW拉挤、纺织等多种用途的各种合股无捻粗纱、 2400/4800Tex 直接无捻粗纱、短切纱、无捻粗纱布，平纹、斜纹、缎纹布

4、、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的产能已经达到 721 万米，超过了我国台湾省（ 717 万米）与日本（ 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的纤维联成一体，这种3D芯材世界上仅有欧洲个别国家能生产，用作复合材料制品，可奏轻质高模量之效。玻璃纤维与热塑性塑料直接复合行业已经试制成功。2）特种纤维先进复合材料所用的碳纤维、 芳纶纤维基本上仰仗舶来品， 已经成为制约我发展先进复合材料的瓶颈。 2004年全球碳纤维消费量2万吨，中国大陆占 1/5

5、 之多，主要用于运动器材、建筑结构补强、航空航天及军工。虽然北京、上海、山东、吉林、大连、安徽、兰州、山西等地均生产碳纤维，但均未达到经济规模，品种与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（聚苯撑苯并二恶唾）纤维亦全需进口。“十五”期间上海50t/a 产能聚芳砜酰胺纤维（ Polysulphonamide fiber ）生产线，产品莆一上市即被外商抢购一空。这种纤维的耐热性、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”已通过验收。目前我控制 7 微米的纤维， 连续长度达4 万米； 乌克兰控制

6、1112微米， 连续长度 2.5 万米。 乌克兰是气熔，我气熔、电熔、气电熔均有。我连续玄武岩生产技术已居国际水平前沿。目前全球连续玄武岩年生产能力仅 3000 吨，我国占 1/10 强。我已成功用于建筑增强与补强、高温过虑、消防防火、体育用品等领域。在车船与国防军工等方面将开拓新的应用领域。我国 863 项目配料时纯系采用玄武岩，不加任何辅料，以免丢失产品的优异性能，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）我国UPR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 2004年产量 87万吨。 “十五”期间开发成功气干性胶衣、高韧性模具胶

7、衣、紫外线固化树脂与胶衣。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”期间分别增长 10 倍与 5 倍。不饱和聚酯树脂所用的固化剂的品种与产量增长甚速。仅MEKP过氧化甲乙酮）年产量已达2万吨。传统的过氧化环己酮（HCH产销量不足千吨，液体HCH有少量市场, 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）、TBPOt 氧化（2乙基）己酸叔丁酯、TBHP（叔丁基过氧化氢）等传统的及新近开发的引发剂， 提高了生产效率，并改善了产品外观质量。促进剂年产销量达1.5 万吨。常用环烷酸钴（俗称“萘酸钴” ） 、异辛酸钴、无色促进剂（含环烷酸钴、含

8、环烷酸钾、含环烷酸铜等）等三中。因环烷酸是石油分馏出来的脂肪酸，由于原油性质及馏分不同，所得分子量多有差异，以其生产的钴盐含量难以准确保证，故今年用量呈下降趋势，不足促进剂销量的10%。异辛酸钴性能稳定，产销量已逾60%。人造石等产品生产采用无色促进剂，市场量占到全部促进剂销量的20%左右。（ 2）环氧树脂我国已是全球环氧树脂最大的消费国。 2004 年产量 30 万吨，进口 20 万吨，已改变进口量大于国产量的局面。我生产能力已达到50万吨/年。近年开发成功Tg190c的环氧树脂、低粘度（120-150mPa环氧树脂。固化剂品种与产量大幅增长。酚醛树脂“十五”末期年产量逾 20 万吨。可常温

9、常压固化的新型酚醛树脂已通过国家验收。该树脂已经用于手糊、拉挤、缠绕。日本住友Bakelite 公司已在苏州设厂，产能 6000 吨/年。3、辅料（ 1）国产中空玻璃微球在河北、浙江已有生产，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，可减少体积收缩率，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用舶来品。（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、提高产品 品质、降低成本（如加入润湿剂可大幅度提高填料

10、加入量）。“十五”末期年用量为“九 五”末期用量的3倍。现在市场上畅销的是国际名牌 BYK勺产品（美国、日本亦多用 BYKT品）,现美OC公司、台湾德谦公司亦在内地设厂。（二）生产工艺与技术装备、产能、产量、产品分类“九五”、“十五”期间，行业技术进步明显。以管道发展为契机，继之以SMC/BMC 拉挤型材，推动了整个行业（含原辅材料）向高层次发展。表2我国GF/UPR&类成型工艺产品比例上2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我国现有FRSH艺装备保有量情况简表名称数量FW定长管、压力容器与

11、贮罐生产线（含高压管生产线）350 (21)FW至续管生产线2 (2)离心浇铸管生产线3 (3)SMC产线87 (17)BMC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。我国FR%产量再“十五”末期（2004年）实际已经达到174万吨（见表1 ,另 加环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢 8万吨），接近美国历史上复合材料产量最高的一年的产量（2001年，即“911”事件那一年达177万吨）目前我国（大陆）拥有的工艺装备生产能力逾 240万吨/年主要玻璃

12、钢产品市场分类比例管道与贮罐39%建筑32%工业器材10%车辆与地面设施5%船艇3%其它11%（三）主要产品与“十五”期间的进展1、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展方向。预计2005年FRTPT量达40万吨，约占FRP总量的1/4 （发达国家占1/3）。利用“ 863”项目成果，建立了具有自主知识产权的GMT（玻璃纤维毡增强热塑性塑料）生产线，产能2600吨/年。GMTE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混编的缝编织物，用于生产 FRTP骨水板热塑性塑料基体改性、注射用长纤维TPACt料与片材

13、成绩明显。FRTPt产90% 以上注射，其次是挤出，GMTf艮少,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，减少了压机与模具的投资。国产BMCE射机已在浙、粤面世。SMC/BM（F品复杂程度提升。超厚（25mm SMC真压制品已投产。SMC：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。SMCS材的模压门投产。纤维缠绕CNG（压缩天然气瓶）已投入正式生产与使用，“十五”期间产量逾14万只。北京已成为世界上以 CNW动力的公交车最多的城市。已生产汽车燃 料电池用复合材料氢气瓶。以钛

14、为内衬的 CF瓶已生产。4、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， 其优越的隔热、保温、隔音、节能等优异性能已为建筑部门所认可。原位聚合法拉挤PMMA聚甲基丙烯酸甲酯）型材研发成功，可替代金属，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、 石油开采用玻璃钢抽油杆、 CFRP（碳纤维/环氧）抽油带、电缆桥架、1000X 300mm大截面型材等难度较大的产品。采用 45 度多轴向缝编织物作面材、三元引发剂，生产出高品质的高

15、250mm的工字钢。拉挤环氧玻璃钢管、棒已规模化生产，并有出口。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进。目前内地已有生产线22 条（其中引进两个美国公司的生产线5 条） 。 “九五”末期年用量即达1600公里。纤维缠绕玻璃钢夹砂管生产技术有大的突破。加砂方式由国外的上加砂改为下加砂，已自行研发成功多次加砂加树脂，进而实现“湿加砂” （树脂与砂子预混后以湿态加到管子表面）。生产效率提高，缠1根内径2m长12ml工作压力 0.6Mpa,7000 刚度的管道仅需45分钟。下加砂加砂层树脂含量由25降到 18。为适应城市改造的需要，开发了顶管制造

16、关键技术与施工技术。内径2.5m顶管日顶进长度达69m/d，达到国际领先水平。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）工程采用了内径3.1m 的玻璃钢夹砂管，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的表彰。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。目前实际生产的单罐容积2000立方米。8、大陆与台商分别开发成功结构迥异的无风机冷却塔，结构较传统塔简

17、单，节能、无机器运转噪音。玻璃钢冷却塔单塔已发展到 5000t/h 。已逐渐采用拉挤玻璃钢型材制作冷却塔填料支架及塔支架，取代钢材，提高使用寿命。9、玻璃钢高速艇制造已开始采用真空浸渍与后固化技术，CF 与 GF、 AF 与 GF混杂编织物，PVC包沫、巴沙木、pp蜂窝及乙烯基酯树脂等原材料制作高速艇。我国赛艇成功地打进 2004 年雅典奥运会， 打破了国际赛艇由欧美一统天下的局面。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档玻璃钢件。火车客车车厢广泛采用玻璃钢件。铁轨连接用玻璃钢鱼尾板已开始使用。11、神舟项目成功，也显示了我国复合材料的科技水平。神 5

18、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。神舟所用导向天线与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较好。河北亦已开始产销玻璃钢沼气池。“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的技术研发成功。14、连续板材生产与使用发展明显， “杜邦”薄膜和纤维切割沉降技术的采用提高了产品的耐老化性能与透光度。 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。手糊波纹板已逐渐匿迹，我连续板材已批量出口15、纳米技术已用于生产胶衣树脂

19、，提高玻璃钢阻燃、耐磨与强度等性能。玻璃钢夹砂管内壁采用纳米材料，具有抗菌性能，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、西班牙共四家公司在天津设厂，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SMCE机、SMC生产线、BMC注射机、拉挤机等装备国产化，其中不乏达到国际先进水平。已出口到菲律宾、马

20、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、规模化全新理念的绕丝头作弧形运动的FW机已研究成功。（四） 发展中存在的主要问题1、自主创新不够，所采用的技术、所生产的产品，鲜有自行开发的。新产品与新技术开发力度不足。2、原辅材料虽大有进步，但仍未臻配套，突出的是 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。3、热塑性玻璃钢生产技术与产品仍以注射为主，GMT、 LFT 等尚未推广。4、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。5、大多

21、企业及地方主管部门的环保、可持续性发展、循环经济意识仍十分淡薄， 缺乏甚至根本没有采取相应的对策。一些地方环境污染严重，采取焚烧、填埋 处理废料终非善策与久计。世界FRP亍业现状及发展趋势（一）现状全球目前FR叫产量700万吨。生产能力与市场分布北 美32%亚太地区35%欧 洲30%其他地区3%发达国家FRTP占1/3 , FRSP勺成型工艺比例见表4表4日本、欧洲、美国不同成型工艺制品产量比例工艺分类日本（2004）欧洲（2001）美国（ 2001）手糊182216喷射121332SMC/BMC54 （含其它压制）2631RTM-9少量缠绕7137连续成型5714其他49-合计1001001

22、00注：（a）含离心法；（b）波纹板与平板、拉挤产品；（c）拉挤制品；（d）波纹板与平板（7%）,拉挤制品（7%。*其它压制估计4%（笔者）世界FRP/CME业产业链原材料和树脂碳 芳添加 设备制造增加值份9.5半成品粒料19织物制造0.13.9 12%1.6 5%直接销售1.1 X109欧元增加流通0.5 X109欧元增加伯连续成型BMC1RIM0新工艺318应用注：1、聚酯、环氧、聚胺酯等;1、尼龙、聚丙烯、PET PBT等;2、色粉、紫外线吸收剂等;3、压机、注射机、喷射机、切割机、纤维缠绕机；4、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/CME

23、业产业链为下图所示全球占FRP用量72%之多的四大市场：汽车23%建筑与公共工程21%航空17%运动器材11%全球四个领域的FRP品增长最快领域增长率风能20%航空航天9%汽车7%船艇7%三、我国FRP亍业面临的机遇与挑战相比传统产业，我国FRP行业在上世纪70年代即是以销定产的市场经济（除 少量国家项目外）。相比电子、信息、汽车、冶金等行业，我国加入 WTO FRP亍业机遇大于挑战。首先，从原材料讲，我基本配套，且已规模化生产，玻璃纤维与树脂的品质不 少已经达到国际水准，价格具有竞争力，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，提高我 FRP产品层次（现在日本屈服于美国

24、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 方式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，有利于我技术与质量水平德提升。近年我FRP产品质量与工艺装备水平有较大幅度的进步，不仅出口到发展中国 家，且出口到发达国家。印度目前虽然FRP产量仅7万吨，但注意用好的原材料，企业家十分敬业，与 西方较多沟通，且频频来华交流，政府出台一系列鼓励政策。欧洲复合材料组织预 测其今后10年将比12.5 %的年增长率发展。人称中印的发展有如龟兔赛跑，有可 能成为我国

25、在国际FRP市场的竞争对手。由于欧、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亍业保留其先端部分，一般产品已逐渐转移到发展中国家采购或生产，在一 般产品上，不致成为竞争者。而对高端原材料及FRP产品的技术则对我封锁。德国友好。 美国一方面对我封锁， 连风机叶片缠绕机都禁止对华出口 （已经卖到西班牙） ； 一方面阻挠我对外转让相关技术与装备。总的说来，由于我已具有一定的技术与装备水平，人工费用与原材料的相对低廉，且进入国际市场多年，在入世后的今天，非但不足以影响我FRP亍业的生存，且是有利于我行业的发展。同时，可藉入世之便，引进国外企业的先进管理水平，提高行业的整体素质

26、。国家实施西部发展战略，加大基础设施的投入，能源、交通、水利、建筑等新项目增多。FRP产品的优势已经逐渐为社会所认可。在舶来品与国内相关产品的竞 争中，我FRP亍业有诸多优势，在完成许多项目的同时，行业有较大的发展。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的产业，当此我国大举从事经济建设、国际市场日佳 的大好背景，为FRP行业发展提供了良好的机遇。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的抉择。四 、 “十一五”行业发展的指导思想与目标（一） 指导思想立足自主创新，吸收国内外相关先进技术，开发适应国内外市场，首先

27、是国内支柱产业、能源、交通、资源、信息、建筑等领域需求的新材料、新工艺，新设备、新产品，全面提升我国FRP亍业水平。重视环境保护，发展循环经济。致力开发国内外两个市场，推进行业信息化建设，提高经济效益，促进行业高层次健康发展。目标努力形成以骨干企业为指导，大、中、小企业兴旺发达的局面。星罗棋布的企业素质有较大的提高。依靠技术进步，促使行业高层次发展。培养自主创新意识，缩短新产品开发周期，产品质量与附加值提高，社会效益，经济效益显着。1、 “十一五”末期年产量180万吨，超过美国居世界首位。2、将FRTPT品比例提高到25%,完善GMTf产线。3、FRSPB械化成型比例提高到70%,优于英国水平

28、。SMC、BMC（压与注射工艺产品占 FRSW产量的15%。4、建立高性能CNGK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）的配套。FW段备达到国际先进水平8、提高原材料、工艺装备、FRP品的出口份额及附加值水平。举措与建议（一）举措1、原辅材料（1）制定SMC BMC FW等不同用途不饱和聚酯树脂的系列产品标准。（2）研发与推广热固性树脂新型固化系统,提高FRP产品质量与生产效率,降低能耗。3）提高热塑性树脂改性水平。4）对现有热固性树脂进行改型，提高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的需求。7）推广使用TWINTEX1型的玻璃纤维/热塑性塑料复合纱、布及片材。8）推广混杂复合材料的使用。9）推广PU树脂制作拉挤制品。10）研发纳米技术产品。2、工艺装备（ 1） 对现有装备进行技术改造，充分发挥现有设备