当前纤维复合材料行业发展存在的问题及破局之法

在基础材料研究和产业化方面,我国的玻璃纤维已经处于全球领先的地位,并且不断地进行技术研发和产业升级,具有良好的发展环境和势头。而在树脂基体及相关助剂的研究开发方面,我们远远落后于国外先进企业和国家。我国目前不饱和聚酯树脂年产量在270万吨左右,环氧树脂年产量在130万吨左右。而基体树脂行业拥有自主知识产权的高端产品、新产品可谓凤毛麟角,绝大多数都以模仿、复制为主。复合材料所用的各种助剂也面临同样的情况。近两年不断扩大产能或者新增产能,几乎都是同质复制,没有新技术、新性能的融入。结果也是拼入红海,必将惨不忍睹。

21世纪被称为新材料世纪,新材料已成为全球经济迅速增长的源动力和提升核心竞争力的战略焦点。材料作为制造业的基础,其应用创新是制造业科技创新、转型发展的重要环节。因此,新材料研究和产业发展的水平与规模,已经成为衡量一个国家科技进步和综合实力的重要标志。在新材料发展与应用中,复合材料占有相当重要的地位。由于复合材料具有轻质、高强、低碳环保、性能与功能可设计性等优点,在国内外都属于重点支持发展的战略性新材料产业。随着我国经济向高质量发展转型,如何引导做好复合材料行业发展,满足国民经济发展战略转型所需的材料应用需求升级,是当前摆在复合材料行业面前的首要任务。

一、我国复合材料行业发展现状概况

从1958年第一块玻璃钢出产到现在60多年的发展过程中,我国复合材料产业的发展从无到有,逐步壮大;技术不断提升,内容不断扩充。生产工艺从纯手糊,逐步拓展到缠绕、层压、模压、拉挤、RTM、HP-RTM、注塑、GMT、LFT-D、D-LFT、CFT等,装备的系列化、系统化、自动化、智能化等都有了长足的发展进步;所用不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂和玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维,逐步扩充到乙烯基酯树脂,聚氨酯树脂、热塑PP、PE、PA及双组分反应型热塑树脂和玄武岩纤维、植物纤维等,产量已经跃居全球第一;产品应用从最初的建材及军工,逐步拓展到汽车及交通运输、风电及新能源、环保防腐设施、化工领域及航空航天、体育休闲、现代农牧养殖等国民经济的各个领域。

2019年,我国复合材料制品总产量445万吨,同比增长3.5%,其中热固性复合材料230万吨,热塑性复合材料215万吨。全行业规上企业主营业务收入同比增加34.2%;利润总额同比增加50.2%(数据来源于《中国玻璃纤维/复合材料行业2019年经济运行报告》)。

图表1 历年热固性复合材料年产量及增长率

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从1981年到2019年可考规模以上企业统计数据(见图表1)显示:我国复合材料制品累计产量超过3860.89万吨(以上数据来源:中国复合材料工业协会)。全国全行业复合材料累计总产量估算超过5000万吨(本文作者通过树脂用量测算)。从2016年到2018年,热固性复合材料产量出现了下降趋势,分析原因是由于我国环保政策的不断出台、环保督察的持续开展,导致大量小微企业及“散乱污”企业受到限产和关停所致。

热塑性复合材料由于受到汽车产业以及应用市场开发速度缓慢的影响,2019年并没有呈现出增长的势态。热塑性复合材料主要产品在于纤维增强改性塑料,以注塑用纤维增强塑料粒子为主。短切纤维增强热塑性复合材料LFT-D由于目前市场产品单一,产品成本相对塑料及注塑产品较高,因此没有形成市场增量。2017年~2019年连续纤维增强热塑性片材及蜂窝夹心板材的应用得到了大幅度提升。随着连续纤维增强热塑性材料强度与耐热性能的不断提高,热塑性复合材料的应用领域也在不断拓展,具有较好的发展前景。图表2是从2001年到目前历年来的热塑性复合材料发展情况。从热塑性复合材料逐年产量曲线图可以看到热塑性复合材料从2001年开始一直以较快速度增长;其中2019年由于受到汽车行业下行的影响,出现了增长率减缓的状态。

图表2 热塑性复合材料年产量及增长率

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 以上数据来源于:中国复合材料工业协会

我国复合材料的产量已经多年位居全球第一,超过全球总产量的30%;近几年热固性复合材料年产量均在500万吨左右(通过每年树脂在复合材料行业的应用推算)。其中重点应用领域涉及到了交通运输(汽车、轨道交通、机场建设等基础设施)、电子电器、绝缘、防腐、石油化工、食品卫生、清洁能源(风力发电、水利发电、火电防腐除尘等)、市政建设、水利工程、建筑建材(结构、卫浴、门窗、装饰等)、游乐设施、体育用品等。复合材料已经成为国民经济各支柱产业中不可替代的材料。

然而,随着“绿水青山就是金山银山”发展理念的不断推广,人民日益增长的绿色环境意识不断增强,日趋严格的各项环保政策及法律法规的逐步出台;智能制造、“互联网+”、高质量发展的要求,以及日益激烈的国际竞争环境等多方面的影响,使得复合材料行业面临极其严峻的发展环境,到了行业转型、产业升级的关键时期。

行业企业要实现快速转型、升级,需要有新技术、新产业方向、高效率高品质产品方案,也要有与时俱进的发展意识和科学管理措施。当然,如何在现有基础上实现飞跃,首先要壮士断腕的决心,要有自我剖析的勇气,也要有克服困难、解决问题的毅力和信心。

二、复合材料行业发展过程存在的问题

复合材料行业企业目前面临着环保压力、行业技术低端化、同质化竞争严重、产业技术研发滞后、管理不规范、发展方向迷茫等问题和艰巨的挑战。为了保证行业产业环保绿色、循环、可持续发展,需要我们笃定思索,要有壮士断腕、苦练内功、砥砺前行的精神。

要想“治病救人”,必须对病情的成因了解清楚。经过一年多时间的走访调研,我们总结了复合材料行业企业普遍存在的以下几个问题:

1、 企业发展两极分化

在近几年环保政策及环保督察持续开展的情况下,在国外技术不断进步的条件下,复合材料行业具有一定规模的企业以及具有发展性眼光的企业,通过自主研发、引进高端装备/技术,加大研发投资力度以及引入科学化管理模式,树立并践行品牌意识,迅速适应环保政策、持续改进环保装备等措施得到了迅速的发展和快速的扩张,并且在同行业和下游应用领域获得了一定的知名度和认可度。

以山东东营胜利新大实业集团为例,该企业2019主营业务收入超过26.8亿元。该集团2016年科技研发投入超过4000万元;并逐年增加,到2019年研发投入达到9000万元。同时,该企业在研发、生产管理方面,采用科学合理的竞争上岗机制,薪资与任务效率挂钩,实现了高薪互利,大大提高了员工的忠诚度和研发投入成果的转化率。其投入的万吨压机是行业最大的压机,成功开发的可拆装临时道路面板可承载140吨,解决了滩涂、沼泽等车辆无法进入地段的运输问题,大大降低了常规铺路产生的巨额成本。该企业还引进了全球领先的CFT双钢带压机,用于生产高端连续纤维增强热塑性板材产品;其开发的以环氧树脂碳纤维抽油杆为基础的板带式抽油机,高效地替代了“磕头机”式抽油机,已经广泛的应用到各大油田。

河北冀州中意复合材料有限公司,适应环保政策的要求,早在2015年就解决了粉尘、VOC排放的问题;同时,引进了加油站F/F双壁罐的关键技术;自主研发了加油站双壁罐改造免开挖的内衬修复技术——“凤凰系统”。从2016年到2019年,实现了销售收入年增长率超过40%的高速发展,2019年实现年销售收入12亿元。

“几家欢乐几家愁”。我国复合材料行业同样有大量的企业,因环保排放不达标,工艺装备和技术落后,低质同质化竞争严重的问题,在环保督察期间,被迫大量停产甚至关门倒闭。从2016年开始,我国北方的几个复合材料产业基地:河北枣强、河南沁阳、山东武城、山东安丘都有雾霾天停产的经历,在2017年、2018年以及2019年中央和地方环保督察组持续督察和“回头看”的情况下,关停了大量“散乱污”落后产能企业以及通过损害质量来获取利润的企业。据不完全统计,直接关闭的复合材料制品企业超过了3000家。这些企业中不乏有逃避税收、社会贡献值为零,造成大量污染、产生大量质量和安全隐患产品的企业。

现阶段仍然有企业在环保设备改造方面心存侥幸,在产品红海市场中仍然依靠低质同质竞争。这些企业由于利润率低,投资能力有限,经营理念落后,在随后的市场竞争中,将无法适应高质量和环保发展的要求,很难接到订单;若是欠缺环保升级的投资意识和能力,必将被淘汰。

2019年规模以上企业的主营业务收入同比增加了43.2%,利润增加了50.2%,正是规上企业适应环保政策、坚持高质量发展所产生的结果。

2、 自有技术发展迟缓

复合材料行业产业的技术进步以基础材料技术和产业化装备技术为主。在基础材料研究和产业化方面,我国的玻璃纤维已经处于全球领先的地位,并且不断地进行技术研发和产业升级,具有良好的发展环境和势头。而在树脂基体及相关助剂的研究开发方面,我们远远落后于国外先进企业和国家。我国目前不饱和聚酯树脂年产量在270万吨左右,环氧树脂年产量在130万吨左右。而基体树脂行业拥有自主知识产权的高端产品、新产品可谓凤毛麟角,绝大多数都以模仿、复制为主。复合材料所用的各种助剂也面临同样的情况。近两年不断扩大产能或者新增产能,几乎都是同质复制,没有新技术、新性能的融入。结果也是拼入红海,必将惨不忍睹。

复合材料产业化装备技术,我国也是以引进为主。例如CFT热塑性板材双钢带压机、湿法模压、HPRTM、连续纤维在线注塑、模内注射、PHC夹心结构快速成型等。在行业发展初期,复合材料工业及民用产品工艺技术简单、入门门槛较低、产品质量要求不高(初期产品多以壳体类、非结构件为主),行业关键装备没有研究需求;然而,行业规模迅速膨胀、体量庞大的情况下,低成本、低质量发展的思路犹存,我国装备领域对复合材料行业的关注度和投入度仍然不足,这是复合材料行业发展缓慢的基础问题。虽然装备产业基础薄弱是整个工业体系的普遍现象。目前,复合材料行业某些产业集中地区目前还将通用模压工艺技术作为先进技术在推广(而实际上模压技术早在上世纪80年代就在我国得到推广,并迅猛发展。当然,模压工艺比缠绕、手糊要高效、环保的多。),从侧面反映出复合材料行业企业“只顾埋头挣钱,很少抬头看路”,只关注市场,不关注技术发展的倾向普遍存在。曾经上世纪80年代引进的国外先进装备,在复合材料行业进行学习复制过程中,并没有向功能增加、自动化、可靠性等技术改进方向发展;反而向减功能、减配置、低成本等路线前进。致使行业技术水平停滞不前,甚至逐步落后。结果是产品质量水平降低、事故频发。夹砂管道在应用领域的市场退出即是最好的证明。

复合材料行业产业化装备的研究也开始向自动化、智能化方面艰难发展。复合材料行业装备企业中部分企业是从早期的复合材料制品生产企业转型而来,一直致力于复合材料行业领域专业装备的试制和研发,例如武汉九迪复合材料有限公司、连云港唯德复合材料设备有限公司等以缠绕设备为主的装备企业;也有山东金利德机械股份有限公司、河南鑫四通复合材料有限公司等拉挤装备企业。另外一部分是由其他领域扩展到复合材料行业中来的,仅有少部分业务服务于复合材料行业,如:天津市天锻压力机有限公司、太原重型机械集团有限公司等;还有部分企业是转型后专业为复合材料行业服务的,如:河南泰田重工机械制造有限公司、福建海源复合材料有限公司、宁波恒力液压股份有限公司、广东仁达智能装备有限公司等。

大部分装备企业由于半路出家,研发人员素质参差不齐,研发力量薄弱,资金受限,规模一直难以突破。另外,装备企业的注意力往往只集中在某个工艺领域,缺乏对材料体系、工艺以及模具设计的整个系统的深入了解,以小革新、小创新为主,缺少系统设计能力和跨工艺、工序的装备创新能力。反观国外的装备企业,早已实现各种工艺装备、上下游工序装备结合和系统开发。如德国克劳斯玛菲,已经实现模压装备与纤维增强挤塑结合、LFT-D+模内注射等工艺实现并应用;德国亨内基已经实现将模压工艺与双组分模内涂层注射;HPRTM和湿法模压则是预成型+模压+RTM的成功结合。装备与模具设计技术也是密不可分,我国在装备和模具的结合设计方面比较欠缺。目前,国内装备研发生产企业几乎都是在国外先进装备发展的引领下,尾随前行,却难免为了降低成本而减配、或降低可靠性。

智能化监测设备发展缓慢。对制品质量具有重要意义的检测装备(包括产品质量检测设备和生产工艺参数监测、设备稳定性监测设备等)的研发更加不受重视。特别是控制生产质量参数和装备稳定性的在线监测设备尤其欠缺,而这正是设备智能化的关键所在。

3、 管理欠缺难以发展

我国复合材料在民用产品领域的大规模应用始于上世纪80年代,起始阶段以手糊工艺为主,不需要太多的场地、设备的投入,技术要求不高,入门门槛较低。因此在以北京玻璃钢研究设计院、常州253厂、上海玻璃钢研究设计院、哈尔滨玻璃钢研究设计院等为龙头的技术辐射下,产生了一大批产业集群地,如河北枣强、山东武城、河南沁阳、江苏武进、广东肇庆等等。这个阶段的企业发展,是靠市场带动,产业复制完成的,产业主体是乡镇企业和村办企业,绝大多数企业老板都是销售业务人员出身,员工基本都是当地农民,农忙务农,农闲上班。在复合材料产业发展过程中,这些民营企业家为行业的发展作出了巨大的贡献。

然后,随时社会不断进步、科技不断发展,由于企业老板及从业人员素质不高,企业经营理念不同,行业出现了两极分化的发展势态。以江苏、广东为代表的南方企业,由于地处经济发展地域,因经济发展环境、地区政策引导的影响,大多数企业完成资本积累后,逐步走向了转型升级的道路,很快完成了以拉挤和模压工艺为主体的机械化、自动化的产业升级,包括碳纤维制品生产技术的迅速普及和发展;同时产品生产过程和产品技术性能也向高效率、高品质稳定性方向发展,并且逐步打开了国际市场,产品走出了国门。而北方的企业,由于前期以市场竞争为龙头,低成本发展战略为主导,导致产品利润不断降低,致使产品质量持续下降,资本积累缓慢,产业发展方向不明确;部分企业即使积累一定资本,由于周边企业竞争的压力,也没有向产业升级和转型发展。例如:武城模压产业的发展,早期的SMC模压水箱由于同质低端复制,导致市场逐渐萎缩;枣强夹砂管、电缆保护管等产品也是走的低质、低端扩张道路,导致最后逐步退出市场。

在全球高科技迅猛发展、我国环保要求越来越严格的情况下,复合材料产业已经进入了另一个缓慢发展的平台期。而导致复合材料行业发展缓慢的原因无非两个:主观原因和客观原因。客观原因包括了全球经济环境、材料基础、装备和模具基础、工艺技术水、投资状态等;主观原因则主要体现在企业经营思想理念和管理方面。

俗话说“火车跑得快,全靠车头带”。一个民营企业的发展主要以企业经营者的经营理念为主导。而我国复合材料行业目前北方民营企业的领导者普遍素质不高;南方则以家族企业居多,这就导致企业管理水平较低。企业不愿意在经营管理、生产管理、质量管理、财务管理、研发管理等方面投入过多的精力、财力和人力。到目前为止,北方企业老板“挣快钱”的理念仍然不减,前瞻性差,缺少发展眼光;企业科学化、现代化及精细化管理的理念缺失。南方家族企业的管理模式同样阻碍产业的发展,这些企业在发展之初,主要是以家庭、亲戚朋友的相互帮衬、相互扶持发展起来。随着企业的发展壮大,很多亲戚朋友被安排到公司,并逐步走向管理岗位和关键岗位,有些还是合作伙伴关系。在企业后续发展中,有了一定的积累后,原来的合伙模式因为思想不统一,矛盾重重,难以管理。往往由于利益分配、经营理念等等的不同,造成企业分崩离析、人员分道扬镳,没有分开的往往是尾大不掉,内耗不断,难以长期稳定的发展,更难以在装备、技术等方面持续投入,导致企业发展缓慢甚至倒闭。

另外,由于企业急功近利,往往忽视人才的储备和人才的管理,导致人才流失严重;企业质量意识欠缺,质量管理相同虚设,所谓的各种质量管理体系的认证,只是应付客户的一张纸;企业研发管理往往缺乏主动、长远、系统的规划,多以降低成本为主导,缺乏技术进步的内涵;由于人才欠缺,很多研发以“试错”的模式进行,而且往往无法满足产品内在品质和功能性要求;企业对政策漠不关心,利好政策时没有争取支持,不利政策不能及时作出反应,往往给企业造成致命的打击。

4、质量品牌意识短缺

复合材料行业的几个产业集群地,发展初期为了扩大市场占有率,各个企业把发展的主要精力放在了市场拓展方面,以市场为龙头,带动产业发展。在该理念推动下,“销售产业运营模式”大行其道。为了拓展市场,企业招聘了大量销售人员,这个庞大的队伍遍布全国各地开展业务推广,带回来大量的订单;销售业务人员成了生产企业和客户的桥梁。而为了能拿到更低成本的产品,业务员可以将业务任务交给几个低端、同质化竞争的企业进行报价,然后选择最低价签合同;市场用户的采购价与成本价差价的利润则由业务员自己个人获得。这种模式导致同质竞争企业为了获得合同而不惜以损失质量实现低成本为代价;在客户方面,业务员为了高额利润,往往利用不择手段、行贿违法等手段获得合同、牵制客户。最终导致产品利润率极低,长此以往,生产企业难以生产,被迫退出市场;质量事故频发,严重败坏了复合材料的声誉,用户行业不得不寻求替代材料和产品,造成复合材料产品市场萎缩或者退出市场。对行业发展造成极大的危害。

目前行业中绝大多数企业已经意识到了这种模式的危害性,逐步着手建立自我品牌,专职销售等正常合理的企业运营和竞争模式。但是,由于产能过剩依然严重,市场竞争依然压力重重,因此仍有很多低端产品生产企业处于同质低质、低成本的竞争红海中,仍然以损害质量来换取利润。用户行业由于低价中标的利益诱惑,以及对复合材料不甚了解,客观诱导了低质低价的盛行。当然,最终结果是陷入产品质量事故、工程隐患频发,市场的退出的怪圈。

复合材料行业内GB/T19001、GB/T16949等质量体系的建立,多流于形式,成为了企业质量控制的“遮羞布”。质量体系咨询和认证公司也几乎都是收钱了事,缺少职业道德;一套质量体系文件稍作调整,就可以广泛的用到各个企业;没有真实的进行质量过程的管理。对于产品质量的检验,很多企业也采购了大量的检验和试验设备,但也都是企业技术实力和质量控制能力的“展示牌”。平常企业检验实验室灰尘满满、过程控制记录造假、产品检验报告造假等现象普遍存在;遇到审核、检查和参观时,则擦拭如新,可观性极强。

在产品检验方面,首先是部分得到国家实验室认证认可的实验室,违规出具检测报告,无形中助长了假冒伪劣的盛行和企业质量意识的淡薄。还有部分企业自己编造假的产品检测报告,以在招投标过程中蒙混过关。这些行为严重的干扰了正常的市场经营秩序。对行业发发展造成了极大的危害。

5、 人才体系构架不合理

复合材料制造行业的广大技术研究人员,主要来源于以武汉理工大学、华东理工大学、哈尔滨工业大学等学校为代表的培养。从最早上世纪80年代开设复合材料专业的几所院校,到目前120多所大学开设了复合材料专业,虽然增长迅猛,但后期各新增复合材料专业的高校,主要是面向跨界研究及其应用需要方面而设置复合材料专业,或者面向更高端技术应用的需求而设置。例如:复合材料在建筑结构、混凝土中的应用,就是跨界研究;碳纤维复合材料在航空航天基础及应用研究,就是高端应用需求。因此,面向工业和民用产业化复合材料专业人才仍然紧缺。据不完全统计,从复合材料专业设置开始,到目前全行业毕业人数不足3万人,其中能留在本行业的估计有一半左右。

高校设置的复合材料专业,注重复合材料专业理论、复合材料工艺技术等知识的培养,而对于工艺技术重大相关的机械装备、模具设计、产品结构和工业设计的培养相对较为薄弱。

复合材料是一门系统性较强的综合技术,企业的发展需要涉及到多学科技术:包括机械装备、产品设计、结构设计、高分子材料、模具设计等,因此企业发展也就需要各方面的相关人才;同时,还需要专业的管理人才:企业管理、质量体系、知识产权及项目管理、财务管理等人才。而一般的生产企业往往只配备了工艺技术人员,财务是自家人管,其他都是外协。这样的企业只能是市场引导的生产型企业,没有自主产品研发能力,不具备投资能力、也就不具备可持续发展的能力,只能在低端、低质、低价的红海拼杀。

对人才的获取,很多企业以挖人才为主。当人才将某项技术引领复制完成、或者某个项目结束,企业老板就会想各种办法让人才离职。这样间接导致人才的忠诚度和贡献度受影响,也是产业技术发展缓慢的隐含原因。

在当今国家智能制造、互联网+、高质量发展的要求下,复合材料企业若没有合理的人才结构,将会严重影响企业的生存和发展。

6、 知识产权意识淡薄

复合材料行业产业发展的初期,主要以材料和产品在应用领域的替代为主。而且企业老板及从业人员的素质普遍不高;对知识产权普遍不关注。行业发展以快速复制为主要特征。企业对知识产权的侵犯和专利保护的不信任,极其普遍。这导致发展过程出现了两个极端:一个是不尊重知识产权,随意模仿、拷贝专利权人或者专有技术持有人的知识产权;一种是拥有知识产权的企业,害怕被模仿,不申请专利,甚至不宣传,闷头自己干。这正是导致复合材料行业新技术发展缓慢的根本原因;导致专有技术和专利被国外先进企业大量拥有。

中美贸易第一阶段谈判就知识产权方面达成一致,包括商业秘密保护、与药品相关的知识产权问题、专利有效期延长、地理标志、打击电子商务平台上存在的盗版和假冒情况、打击盗版和假冒产品的生产和出口、打击商标恶意注册,以及加强知识产权司法执行和程序等方面的内容。

同时,《中华人民共和国外商投资法实施条例》自2020年1月1日起施行。其中“第二十三条”规定:“国家加大对知识产权侵权行为的惩处力度,持续强化知识产权执法,推动建立知识产权快速协同保护机制,健全知识产权纠纷多元化解决机制,平等保护外国投资者和外商投资企业的知识产权。”;其中“标准制定中涉及外国投资者和外商投资企业专利的,应当按照标准涉及专利的有关管理规定办理。”。

2019年4月23日,第十三届全国人民代表大会常务委员会第十次会议决定,对包括《商标法》、《反不正当竞争法》等在内的八部法律做出修改。除《商标法》的修改条款自2019年11月1日起施行外,其他法律的修改条款自决定公布之日起施行。此次修改,仅涉及四个条款。

①  对侵犯商业秘密行为的定义更为完善。在传统的不正当获取商业秘密手段的基础上,将电子侵入纳入侵权手段之一。其次,将教唆、引诱、帮助他人获取商业秘密的行为也纳入到侵犯商业秘密的行为之中。再次,将经营者以外的其他自然人、法人和非法人组织纳入侵犯商业秘密的主体。

②  继2013年版《商标法》引入恶意商标侵权的惩罚性赔偿后,将恶意侵犯商业秘密的惩罚性赔偿也纳入《反法》规定,加大对恶意侵权的惩罚力度。另外,将违反《反法》第六条和第九条的侵权行为的法定赔偿额从三百万提高到五百万,进一步提高反不正当竞争行为的赔偿标准。

③  提高了行政执法部门针对侵犯商业秘密行为执法的罚款标准。针对情节严重的侵犯商业秘密行为,行政处罚的罚金最高可以达到五百万元。

④  增加了关于举证责任转移的条款。在侵犯商业秘密的民事诉讼程序中,商业秘密权利人仅需提供初步证据证明商业秘密被侵犯,且提供证明侵权情形符合新增的32条第二款的3种情形中任一情形,则举证责任将转制涉嫌侵权人,涉嫌侵权人需要举证证明其不存在商业秘密侵权行为。

根据上述中美贸易谈判条件以及我国法律法国的修订内容,我们可以理解,在今后的生产、商业行为中,专利等知识产权将会对企业的发展造成极大的影响。对知识产权不尊重的企业,将会举步维艰。

7、 环境排放难达标

前几年北方乃至全国雾霾天气数量增多,城市污染PM2.5一度“爆表”。在国家环保政策不断出台以及环保督察活动持续开展之后,排污企业经过环保设施增加,排放达标后,雾霾天气得到了极大的改善。由于复合材料行业生产过程有苯乙烯、粉尘等排放,很多企业现场“散乱污”严重,因此成为环保督察的重点行业。在重污染天气时,环保不达标者均受到了停产的影响甚至处罚。在连续三年的环保持续督察和“回头看”行动中,据不完全统计,复合材料行业至少有3000家企业被关停。在整个环境治理过程中,不乏有大量企业还以应付检查为主导思想,在排污处理设备的采购中,还采用排放不达标,收集系统不合理的设备,以应付督察活动。然而,在国家和地方政策不断出台的情况下,在地方与中央环保督察组的持续监督检查下,对新上VOC等处理设备,检测排放不合格的企业,坚决予以停产整改的处罚。环保督察活动是把双刃剑,不但淘汰了部分对国家税收没有贡献、对社会资源造成浪费、对环境造成极大污染的企业;同时,也为行业落后产能的淘汰、行业高质量发展奠定了基础。以山东安丘为例,在环保督察之前,当地有927家工商注册企业,其中有300多家生产企业;经过环保治理,到2019年中,仅存100家生产型企业,而这些企业在环境政策的约束和政府的支持下,已安装或拟安装当前处理技术最好的RTO催化燃烧高效的VOCs处理装备,其排放可以达到20mg以下,得到了山东省的大力支持;经过环保治理验收,到2020年,安丘仅存合规企业80余家。河北省冀州中意复合材料有限公司早在2015年年底,就重新升级改造了粉尘及VOCs处理系统,在雾霾天气时,生产几乎没受到影响。

由于复合材料生产工艺较多,每种工艺生产线的排放量不尽相同,所以处理方式也有所不同。实际上复合材料行业的VOCs排放主要是苯乙烯等挥发物的排放;还有产品后加工的粉尘排放;苯乙烯的味道较大,但排放量并不大;粉尘中含有玻璃纤维粉末,人体吸入后,对人体也有很大伤害。而整个处理环节中的关键环节是VOCs和粉尘的收集;这是导致很多企业虽然装了光氧催化或者等离子处理,碳吸附等处理装置后,仍然不达标的关键所在。实际上,VOCs的收集应该在产品生产装备上下功夫。

随着国家及人民对“绿水青山就是金山银山”环保意识的增强,随着“无废城市”的试点,以及新《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》即将出台,由于热固性复合材料固废物的处理一直没有实现产业化,固体废物的处置和资源化再利用,将是复合材料行业可持续发展过程中的另一个瓶颈。

据全行业统计测算,2019年复合材料生产企业年产边角废料超过25万吨;复合材料累计产量按照5000万吨计算,复合材料边角废料的产量累计超过300万吨(以填埋为主,占用大量的土地资源。);而复合材料制品的使用寿命一般在20年~50年。预计服役期满的报废产品目前约有200万吨,并会逐年大量增长。

行业发展初期,玻璃钢边角废料的处置,几乎都是随意堆放;随着产业发展越来越大,产废量也越来越大,地方政府设置了专门的垃圾填埋场,企业需要交纳一定的处置费。有些企业为了规避缴费,往往会自己找地方,偷偷填埋;甚至一把火将玻璃钢固废烧掉。造成了严重的大气污染和大量的土地占用和污染。

因此,目前面临的复合材料生产企业边角废料固体废物的处理,已经迫在眉睫。新《固废法》要求企业必须对固体废物进行产量登记,流转过程中流转登记,处理企业及处理方式、再利用方向等都要进行备案登记。目前,还没有可以产业化的复合材料固体废物的成套技术和示范线,必将影响复合材料企业的正常生产。而用户层面报废产品如果没有合理的处理方法和途径,也必将影响复合材料制品的销售和应用。

玻璃纤维增强塑料固体废弃物的回收处理技术有重复利用法、机械粉碎法、能量回收法、水泥窑协同处理法、高温热解法、定向解聚法等。但各种方法各有优缺点(如下表)。

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综上所述,众多回收技术路线中,机械粉碎法应该是成本最低、回收物价值相对较高、可以实现循环经济的最行之有效的方法。整个回收产业链包括了复合材料固废的回收环节、处理环节(包括分拣、分割、撕碎粉碎、筛分、包装、运输等)、回收物应用环节。各个环节均需要企业投入精力、财力和人力开展系统性的工作,需要打通各个环节,形成体系方可成功。然而,现在更多的企业还处于观望状态,一是害怕投资失败;一是坐等严格政策和法规的倒逼实施。而回收装备企业缺乏对复合材料的了解,对传统设备改进不足,导致现有装备无法持续可靠应用;另外,回收装备企业缺少系统性设计,导致处置过程粉尘排放和噪音排放难以达标。回收粉末和纤维的产业化再应用技术路线没有实现,与废料收集、撕碎、粉碎的产业规模没有实现有极大的关系。

另外,复合材料回收体系建设过程中,缺乏国家和地方的支持性政策;缺少行业规范性标准。

以上种种原因,导致复合材料固废回收技术产业化落地困难。

三、复合材料产业如何应对

上述问题的描述和剖析,是作者对行业发展中粗浅的见解,尚有很多不足之处,希望在以后的工作中能更细致、更深入地开展调研和分析工作。总之,勇于面对行业存在的问题,并应积极寻求解决方案,是企业和行业可持续发展的必由之路。下面是作者根据复合材料行业出现的问题作出的应对分析,希望行业企业能积极探讨,并在批判中汲取、进行持续改进和发展。

1、 政策研究是企业发展的基础

中国共产党无论在历史发展中,还是在当前国策和行政改革、新政策的密集出台,都体现了其真正从人民的利益出发,为人民的利益和国家的利益而奋斗的宗旨是无可替代的。复合材料行业企业应该在中国共产党的带领下,注重对法律法规和政策研究,并积极理解法规和政策的精髓,用于指导企业发展的方向。

对于法规和政策所约束的,企业应该积极响应,不应心存侥幸,只有早整改才会早受益;反之,不整改或许会被淘汰。以“青山绿水”绿色循环经济为目标的环保政策出台以及环保督察行动的开展为例:河北冀州中意玻璃钢有限公司在环保政策出台之初就投资改进了粉尘和VOC处理装备,实现了达标排放。而在后续几年的发展过程中,没有受雾霾天限产停产的影响,短短3年时间,销售收入从3亿元左右,增长到2019年12亿元左右。山东安丘复合材料产业基地,从2018年开始,为了适应环保发展的要求,关停了大量不合法、不合规企业后,为保留下的80余家企业提供了良好的发展环境和高质量发展的基础。

在支持性政策方面,企业也应该积极关注国家科技部、工业与信息化部、国家发改委、生态环境部、人力资源与社会保障部、农业农村部、财政部等各个部委的产业支持政策以及产业方向的引导;对于企业项目申报、产业方向选择、各种优惠政策的享受,都将起到关键性作用。政策研究是企业发展的基础。

例如:河南鑫四通复合材料有限公司紧跟国家发改委和农业农村部关于生猪养殖的利好政策,积极开拓猪舍护栏拉挤产品的开发,为企业找到了新的市场方向。河北浩正检测服务有限公司为了保证“厕所革命”产品验收和行业规范,积极开展化粪池团体标准和国家标准的制订工作。老产业基地的众多企业,为了符合国家高质量发展的要求,走出同质竞争的误区,积极开展国外先进技术、先进装备的考察等,为转型升级做准备。

2、 环境保护是企业发展的先决条件

在我国环境保护的法律法规制订、修订以及环保政策不断推陈出新的形势下,在人民日益增长的环保意识和对“绿水青山就是金山银山”的向往的社会环境下,在环保督察持续开展的情况下,企业若是无法解决环保达标排放,将会面临限产、甚至关停的高风险。

企业应该首先保障生产车间VOC和粉尘排放环保达标。复合材料行业由于生产工艺不同,导致VOC和粉尘的排放量不同,而复合材料行业环保排放的关键环节在于VOC和粉尘的收集环节。复合材料生产工艺中,手糊工艺、缠绕工艺的VOC排放量相对较大;模压工艺、拉挤工艺、RTM工艺、LFT-D工艺的VOC排放量相对较低。因此,建议手糊工艺和缠绕工艺生产在密闭空间实施,密闭空间宜采用下吸风和侧吸风对废气进行收集,应合理设计通风量,确保空间形成“微负压”状态。密闭车间(空间)应配套安装符合规范要求的废气收集措施,挥发性有机物废气治理鼓励采用催化燃烧法(RTO法)等高效处理技术;对于其他VOC排放量较小的其他工艺,应该在VOC排放处加装收集装置,处理装置采用UV光氧催化设施与其他高效处理技术组合的方式(不宜单独使用UV光氧催化设施);并在设施末端加装臭氧吸收处理设施。VOC处理率应该大于90%。同时,粉尘的收集装备,应该有自动除尘功能,避免人工清理除尘设备收集的粉尘。

生产企业固体废物应进行分类管理,将不同性质的材料分类存放,以便回收再利用过程降低分拣成本,同时可以将不同的材料交给专业的固废回收处理机构处理。例如:将玻璃钢固废、塑料废料、废木材、废钢材、磨片等易耗品等等。企业也可以自建小型固废处理装置,该装置应该满足环保排放要求。例如:企业可采购小型的粉碎设备,对日常产生的玻璃钢废料进行粉碎,作为填料再添加到相关制品中,实现循环利用。

行业组织应该积极引导和推动复合材料固废的循环再利用,保证复合材料行业平稳运行。行业内企业应该积极探寻复合材料固废废物处理以及再利用的路线,积极遵守法律法规的规定,根据《排污许可管理办法(试行)》以及《关于做好固定污染源排污许可清理整顿和2020年排污许可发证登记工作的通知》的要求,根据《2020年纳入排污许可管理的行业和管理类别表》中对复合材料行业排污许可的要求,积极主动到“全国排污许可证管理信息平台公开端”进行备案登记。并根据新《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的要求,行业企业应该做好以下准备:提供工业固体废物的种类、产生量、流向、贮存、利用、处置等有关资料,以及减少工业固体废物产生、促进综合利用的具体措施,并按照排污许可证要求管理所产生的工业固体废物。

3、 人才与知识产权是企业发展的动力

高等院校应该大力培育复合材料原材料和助剂等高分子材料专业人才,加大对树脂原材料和助剂的研究开发投入;复合材料专业应对工业设计和机械设计有所侧重,以便在工艺设计中能将设备和模具完美结合;加大复合材料结构计算和功能分析专业的投入,壮大复合材料分析设计专业队伍。

企业应建立健全人才结构,补充相关技术人员,为产品开发和工艺设计开发奠定基础。企业应该尊重知识产权,抵制模仿和专利技术非法转移活动。应该积极申报自有知识产权,并在主专利基础上,申请外围专利,形成企业专利池。企业应该严格执行国家强制、推荐性标准,行业、地方标准,社会团体标准,企业标准的要求;同时注意标准中对专利技术的保护内容,以免侵权。

企业应严格遵守《中华人民共和国商标法(2019修正)》《中华人民共和国反不正当竞争法(2019修正)》及自2020年1月1日起施行的《中华人民共和国外商投资法实施条例》。这些法律内容对外商投资企业知识产权进行了平等保护。对于商业秘密等保护,加大了处罚力度,提高了违法成本;同时提出了更为合理的“举证责任倒置”的措施。行业企业应仔细研读相关法律,保护好自己的知识产权和商业秘密。

4、 上下游产业链结合的研发模式是行业发展的典型模式

应该建立复合材料行业上下游联合研发体系模式。先进国家的产品研发都是上下游结合的系统研发体系。如日本对车用复合材料后背门的研究,是由三井化学、共和工业模具、三菱重工和汽车主机厂联合开发。其中三井化学开发出满足功能要求的材料,共和工业设计开发产品模具,三菱重工开发相关装备及确定生产工艺,主机厂提出设计输入要求等。德国亨内基PHC技术(模内注射免喷涂自修复表面,蜂窝夹心结构快速成型工艺技术)的开发,是基于德国鲁尔的聚氨酯材料,汽车主机厂的轻量化要求,专业的模具厂设计制造支持,实现PHC工艺中的双组分注射设备以及PHC工艺、产品的研究。杜邦和巴斯夫在推广材料应用的同时,向生产企业开展产品结构和工艺设计、模具设计、产品验证和测试、并推荐高效、高品质的加工装备等服务;这是材料领域带动下游行业发展的真实案例。

我国复合材料开发体系应该采取上下游结合的模式,这种模式从原材料的应用开发开始,带动模具和专有设备的开发,最终系统的实现产品开发。该开发模式既节约资源,可保证专业性,能提高研发效率,实现研发过程低成本,成果的高水准和高质量。同时,可以多方联合申请知识产权;也可由各参与者根据自己的专利点自己申报,然后申报外围专利,形成专利群;对于知识产权的保护实现系统化。这种模式可以大大加快行业企业转型升级的步伐;能推动原材料领域的研发主动性;模具和设备行业实现创新和有的放矢,并能带动新装备、新产业的发展。

5、 抱团取暖是企业生存的新思路

在今后环保政策持续执行,高质量发展引导和支持下,拥有自动化、智能化、集约化、差异化发展思路的企业才能顺利发展。而目前的很多企业还处于同质化竞争行列中,投资能力差,发展前景堪忧。若是能抱团取暖,则是企业发展的新思路。企业之间的合作可以是上下游之间的合作;也可以是相同或者不同工艺技术间合作以扩大规模,实现集约化;也可以共同投资高端智能化设备,引进独有技术,实现差异化的合作。以上种种方案,各个企业都可以积极探讨,实现自救,实现高质量发展。

目前,行业内已经有抱团取暖的合作模式,但是,由于合作者原来都是独立的老板,合作后仍存在不信任的问题,甚至出现企业管理者实行逐年轮值的现状。这样的合作实际上是换汤不换药,虽然有资金的注入,也只是延缓死亡的时间,对于发展没有任何益处。因此,在企业之间抱团取暖的合作中,首先要相互信任,合理分配股权;更为主要的是明确企业发展方向;而关键举措则是科学的现代化管理模式的引进。只有这样,企业才能真正打翻身仗,真正实现高质量发展的飞跃。

6、 高质量是企业发展的目标

由于我国改革开放放开了更多的领域,对外商投资的限制越来越小,我们行业企业将会面临国内、国际市场更大的竞争,若企业不将高质量发展作为企业目标,估计很难在知识产权、商业秘密保护越来越严的状况下屹立不倒。这就需要企业向自动化、智能化、自主知识产权的方向发展。逐步实现装备自动监测、产品自动检测等功能的加装,降低人为因素的影响;实现产品成型过程中局部精细化、精准化控制,逐步提高产品合格品率和质量一致性、稳定性;实现过程高质量、高效率,产品高质量和精品化。

7、 行业协会的引导和规范为企业发展保驾护航

行业协会应该在企业发展过程中起到积极的引导作用。应该将法规、政策及时向企业解读,降低企业违法违规行为,为企业发展的政策符合性出谋划策;积极调研企业需求,向相关政府部门提出行业发展的意见和建议。

行业协会应该带领企业,组织建立行业规范条件、技术规范和产品标准。例如:复合材料行业清洁生产评价指标体系的建立;复合材料企业固体废物分类管理指南行业标准的建立等。

行业协会应该积极和上下游行业领域的协会、学会等社会团体组织紧密联系,开展跨行业的标准体系建设,实现市场竞争的规范化;并向用户领域积极推荐行业优秀企业和高质量优秀产品;积极为用户行业普及复合材料知识、解决出现的相关问题,为用户行业服务,实现行业市场稳定和逐步扩展。

行业协会应该积极引导企业开展知识产权体系建立和维护,助力企业平稳发展;为行业企业寻求先进环保准备,先进的产业技术和装备,引导行业高质量环保发展;为行业企业固体废物的处理和再利用,寻求可产业化的相关技术,并组织生产示范线的建设;建立固废回收体系的商业和运营模式,实现固废的循环利用和复合材料行业绿色循环经济发展。

中国复合材料行业所面临的问题和所处的国家发展和政策环境、国际竞争环境,无疑给行业发展增加了更多的压力和困难,也给行业发展提出了更高的要求。这个时期,是企业转型升级的关键时期,很多企业将面临举步维艰的生存发展形势;同时,有很多未雨绸缪、高瞻远瞩,且勇于行动、付诸实施的企业,将会迎头赶上、砥砺前行,实现快速发展。复合材料行业在全行业及上下游领域齐心协力、团结奋斗、不忘初心的努力下,必将实现高质量、高效率、智能化、绿色循环的产业辉煌;同时,为国民经济的持续增长作出应有的贡献。(张荣琪 中国物资再生协会纤维复合材料再生分会)

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