一片膜，一张纸，一块塑料， 如何撑起株洲高分子材料产业链？

株洲日报记者 吴楚 实习生罗磊 通讯员/张吕

底气

A

高性能聚酰亚胺薄膜是一种绝缘材料，广泛用于各个领域，因其品质及价格，被誉为“黄金薄膜”。

高性能对位芳纶纸基复合材料，这个名词听起来拗口，但其在飞机、高铁等某些关键部件不可或缺。

长期以来，这两项顶尖高分子新材料的研发及生产技术，都攥在美国及日本手里。

2017年底，时代新材高性能聚酰亚胺薄膜项目正式投产，举世瞩目。今年内，时代华先高性能芳纶材料及制品产业化项目也将正式投产。

一般人不知道的是，株洲宏大高分子材料有限公司的产品，已经应用于“长征”号系列火箭推进器、西气东输管道。

凡此种种，让株洲发展高分子材料产业有了足够的底气。

在“15个优势产业链发展规划”中，明确“到2020年，高分子新材料产业链规模300亿元”。

数据显示，高分子新材料市场体量达万亿，从产品到产业链，株洲还有多长的路要走？

时代新材南洲工业园聚酰亚胺薄膜项目现场。 谭清云供图

打造产业链，先从下游延伸

产品有了，技术齐了，市场占有率高了，打造株洲高分子新材料产业链，该从何处下手？

“目前来说，产业链前端，也就是原材料树脂，株洲是没有的，这个受地域与自然环境所限，短期内无法引进。”潘军林说，“但是往下游延伸是完全具备的。”

在潘军林看来，株洲航空、轨道交通等优势产业让本土高分子新材料市场非常广阔。以轨道交通为例，在他看来，现在轨道交通呈立体化的发展趋势，即悬挂式、BRT、地铁、轻轨、云轨等各种形式，“这里都要用到大量高分子新材料。”

与塑料和聚酰亚胺薄膜相比，刘含茂认为，芳纶产业链更长，“从纤维、纸再到芳纶材料，处处都有优势，可以不断补链。”

尽管前景向好，但潘军林坦言，宏大高分子目前的本土配套率并不高，主要受限于价格、技术应用等因素。

在市经信委发布的《株洲市新材料产业五年发展规划（2018—2022）》（下称规划）中也提到：株洲产业配套仍表现不足。株洲的轨道交通、航空航天、新能源汽车等企业所需新材料产品大部分来自于于外省市或者国外，本地高性能新材料产品不多，而部分新材料企业，产品销售多是外地甚至国外，新材料产业本地配套率不高，产业链上下游企业之间联动较少，产品供需配套不足。

规划还提到，尽管新材料企业整体发展势头良好，但企业规模整体仍然较小。目前我市以新材料为主业的上市企业（上市企业子公司）或年产值过10亿元的企业仅有时代新材、株硬集团和旗滨玻璃等3家企业，亟待培育一批带动能力强、辐射范围广的龙头企业。

新材料产业作为基础和先导性的新兴产业，一方面对新一代信息、能源、医疗、交通、建筑、节能环保、高端装备制造、新能源汽车等新兴战略产业起到重要的基础支撑作用；另一方面，下游战略性新兴产业的发展也将会有力地推动和促进新材料产业井喷式发展，为新材料带来更多的市场和发展机遇。

那么，规划层面，又有哪些计划？

——构建产品配套专项工程。重点围绕“株洲·中国动力谷”轨道交通装备、通用航空装备、发动机等核心领域的材料需求，建设“动力谷”企业与新材料企业供需对接服务机制，制定和发布“动力谷”企业新材料产品采购目录，公布新材料企业新产品、新技术和新服务供给信息，组织举办株洲市动力产业协作配套对接会，建立企业配套协作的沟通交流机制，实现供需双方对接，构建新材料产品配套专项工程。

——推动产业链协同创新。鼓励配套新材料企业联合动力谷产业企业、高校、研究机构等建立产业技术创新战略联盟，梳理技术创新链，开展产业协同创新、协同制造，组织重大科技项目攻关，推动成果转化和首台（套）示范应用, 形成一批具有全局性影响、带动性强、满足市场需求的重大产品。鼓励动力谷大型骨干企业参股、控股配套新材料企业，发挥大型骨干企业的支撑和引领作用。

——推进科技创新平台建设。推动国家级创新平台建设，支持龙头企业建设国家制造业创新中心、国家技术创新示范企业、国家认定企业技术中心、国家地方联合工程研究中心和院士工作站，重点支持硬质合金、弹性减震材料、轨道交通高分子材料及制品、复合材料、减振降噪、高性能切削刀具、绝缘材料等领域国家级科技创新平台建设。加强省市级创新平台建设，鼓励先进硬质材料、先进复合材料、先进储能材料、特种无机非金属材料和金属新材料等重点新材料发展领中小企业建设省、市级企业技术中心、工程技术研究中心。

——建立行业共研共享机制。针对行业共性技术难题，建立先进硬质合金创新研究院、先进高分子复合材料创新研究院等新型科研院所，组织实施技术研发攻关。围绕动力谷轨道交通、航空航天、新能源汽车等产业需求，重点攻关高强高韧超细晶硬质合金材料、碳纤维复合材料、绝缘耐磨材料、轨道交通轻量化复合材料、芳纶材料等研发工艺和应用技术。鼓励建设产品质量检测公共平台，建立检验检测仪器设备共建共享机制，支持建设国家级硬质合金质量检测中心、国家级电瓷电器检测中心，为中小微企业提供有力检测技术支撑。

产业发展，人才也是核心之一。根据规划，还要加快人才培养，引进行业领军人才、聚拢企业高端人才、培养职业技能人才、落实人才配套制度。

一片“膜”，能“上天入地”

一块密封圈， 助力“长征”火箭推进器

如果你用苹果手机，你可能不会想到，手机背面的相机密封圈或许产自株洲。

你可能也想不到，“长征”系列火箭推进器上的低温液态推进系统密封圈，也产自株洲。

那么，当你知道“西气东输”管道密封圈同样产自株洲时，你就不会感到惊讶了。

这三项成就，都来自株洲宏大高分子材料有限公司。宏大高分子是一家以塑料复合材料制品为主导，集研发、生产、制造为一体的专业化企业。

宏大高分子在网上的公开报道极少，行业外很少有人知道，这家名气已经有近20年历史。

上个世纪90年代，株洲塑料产业享誉全国，全市大大小小共有不下十家塑料厂。1999年，宏大成立。“当时只是个贸易公司，并不生产塑料。”宏大高分子营销总监潘军林介绍。

随着国企改革及民营资本的介入，加之沿海地区轻工业的迅速发展，株洲塑料产业开始走下坡路。1999年，宏大高分子收购本土一家民营企业，2005年，又收购株洲塑料七厂，自此，有了研发班底。

彼时，市场上最火的是PTFE（聚四氟乙烯）塑料，这也是大量民营企业的主打产品。对刚刚完成各项收购的宏大高分子而言，如何借用研发班底，调整产品结构，进而抢占更多市场份额，成为当务之急。

2004年，他们将目光瞄准PVDF(聚偏氟乙烯)，与PTFE相比，这款产品更高端、应用领域更广，产品附加值更高，而在当时，这款产品几乎全被国外垄断。鲜为人知的是，被宏大收购的那家民营企业，当时的PVDF研发已经进入中试阶段。

很快，PVDF塑料成功投产，这让市场一片惊呼。需求量大、供应量小的PVDF，被众多行业认为是PVC材料的替代品。“无毒、耐老化、耐腐蚀，可广泛用于环保、化工、医药食品等行业的防腐材料，是钢材无法替代的。”潘军林介绍，截至目前，宏大高分子在全国PVDF市场占有率达到40%。

经过近20年的发展，宏大高分子的产品线不断壮大，目前，该企业4条PVDF模压生产线及1条挤出生产线，年产值达5000万—6000万元。客户有富士康、蓝思科技等知名企业。

此外，还有PEEK系列制品、PCTFE系列制品，前者是国家支持发展的战略性新材料，“七五”期间就被列入国家重点科技攻关计划和“863”计划，而后者，则应用在各种超高压、超低温环境。

现在，宏大高分子又将目标瞄准特种工程塑料。“这类产品应用于精密制造、精密加工、环保装备的高端领域，虽然目前量不大，但未来市场无法估量。”潘军林说。

“前期搭建的国产线，我们又叫练兵线。除了孕妇，大家都上了。”谈起研发过程，时代新材高性能聚酰亚胺薄膜项目综合部部长李凤笑道。

被称为“黄金薄膜”的高性能聚酰亚胺薄膜，是电子、电力电器的关键绝缘材料。它还能“上天入地”，不仅广泛应用于通信设备、输配电设备、风力发电设备、高速牵引电机等产品制造，还应用于卫星、飞机等领域的相关重要部件制造。

“大家可能都看过一款可折叠、卷曲的概念手机，黄金薄膜就是该手机的关键材料。”李凤介绍，这种金黄色的薄膜在零下269℃-400℃的温度范围内，具有稳定而优异的物理、化学、电学和力学性能。

随着我国经济的发展,“黄金薄膜”的需求量日益增加。据统计,早在上世纪90年代,我国对高性能聚酰亚胺薄膜的年需求量就已经达到约500吨，2010年的需求量超过了1500吨。

然而，过去很长一段时间，只有美日韩等国掌握了高性能聚酰亚胺薄膜的制造技术。

资料显示，早在上世纪70年代,我国就开始了高性能聚酰亚胺薄膜制造技术的研究。但由于种种原因,我国的制造技术一直处于低水平徘徊的状态——只有约250吨的电工绝缘用普通聚酰亚胺薄膜的生产能力,高性能产品市场完全被美国和日本公司垄断。

“制造‘黄金薄膜’有两个关键点:一是专用树脂的制备，就是用什么做原料才能达到需要的薄膜性能;二是稳定的生产工艺技术。” 中科院化学所高技术材料实验室原主任杨士勇曾对媒体表示。

“当时包括‘时代绝缘’在内的多家中车系企业对薄膜的需求很大，我们不能受制于人。”李凤说。

凭借在树脂开发等领域的技术积累，2011年，时代新材开始研发聚酰亚胺薄膜。当时可谓困难重重，一来国外技术封锁，二来因为投资大、技术门槛高，国内又没有可借鉴的经验。

通过引进国外化学亚胺化法制膜中试线，以及消化吸收国外先进聚合反应工程系统等技术，数年后，时代新材突破国内高端绝缘材料长期以来的国际垄断局面。

“前期研发结束到产业化之前，我们分了三步走。”李凤介绍，最开始搭建国产线，检验技术以及锻炼工作人员，而事实上当时国产线生产的LED灯用薄膜当年就成功打入市场，接着就是试验搭建“进口线”。

进口线生产的黄金薄膜经过检验后，完全达到预期指标。2017年底，时代新材聚酰亚胺薄膜项目在株洲县南洲工业园建成投产。该项目总投资2.7亿元，一条高性能聚酰亚胺薄膜进口生产线年生产能力达到500吨，年销售收入有望达到1.5亿元。

这一消息让原本处于垄断地位的国外大企业感到压力。“在生产线还在建设中时，国外某大公司就提出开展技术合作。”李凤介绍。

目前，株洲产的“黄金薄膜”已经正式走入市场，而且供不应求。但对于国产高性能聚酰亚胺薄膜的未来，时代新材还有更多规划。据了解，目前，该项目正在准备进一步提质扩能建设，也正在推进“黄金薄膜”的高性能化、功能化等前沿技术研究布局。

B

规划

一张“纸”，价值6000万元

华南理工大学研发的一张纸，作价6684万元，以技术入股的方式，与时代新材设立合资公司。什么纸这么贵？

此“纸”并非生活中的纸张，而是高性能芳纶纸。在飞机、高铁、航空母舰、大型运输机、运载火箭上，其某些关键部件都必须用到该“纸” 做成的复合材料。

对位芳纶纤维研制的系列“纸”可以制备蜂窝夹层复合材料，具有比重轻、比强度和比刚度高、抗冲击、优异的隔音隔热阻燃性能，良好的高温稳定性和透电磁波性能等特点，是国家重大工程迫切需求的战略材料。

然而，与黄金薄膜一样，这类材料，也长期被美国杜邦公司所垄断。

科技日报曾报道：杜邦公司经过50年发展，已开发出第三代高性能芳纶纸，比第一代产品性能高一倍以上，但杜邦公司只对我国出口性能较差的第一代产品，导致我国高端芳纶材料受制于人，要“看人眼色”。

同样在2011年，时代新材开始研发高性能芳纶材料，“当时的目标是做芳纶纸板。”时代新材芳纶项目主要负责人刘含茂博士回忆说，找了几年产业化发展方向之后，随着市场的变化，众人发现，产业应该前移，将目光聚焦在芳纶纸。

2014年，时代新材与华南理工大学胡健团队展开合作，后者经过十多年的技术攻关，研发出第三代产品，一举打破国外对我国的技术封锁。华南理工大学以技术入股的方式，与时代新材成立合资公司株洲时代华先材料科技有限公司。

高校的顶尖成果转化，为什么选择时代新材？

“其实当时有众多企业已经跟这个团队接触过，可以说是排着队去接触的。”刘含茂坦言，“选择我们，因为目标一致，就是要将高端产品国产化，替代进口。”

除了国防领域，轨道交通等民用领域也十分“渴望”芳纶纸技术。因其能有效降低高速列车的能耗和噪音，同时也是高铁上重要的高温绝缘材料，速度高达200公里/小时以上的动车需要大量使用芳纶纸蜂窝。

“用芳纶纸制成的异形件，成本每个20元，可日本三菱卖给我们的却是2800元，而且是按个数卖。卖多少个，由对方说了算。”胡健曾在接受采访说。

2017年2月，时代华先高性能芳纶材料及制品产业化项目正式开工建设，总投资3.38亿元，一条生产线可年生产高性能芳纶纸3200吨，预计年销售额5亿元。目前设备安装完成，正在进行带料调试，经过检验，关键技术指标性能达到设计要求。预计年内正式投产。

“芳纶材料高端市场被国外垄断，比如牵引电机、变压器等领域，低端领域国内也有，但不多。”刘含茂说，“无论如何，有了自己的芳纶纸技术，我们将不再受制于人。”

株洲市新材料产业关键技术研发和应用

着力突破复合材料原辅材料、快速化学气相沉积/渗透增密、超长超厚整体部件液相快速浸渍、长纤维增强热塑性复合材料制备等关键技术，推广该类材料在航空航天、新能源光伏热场、轨道交通、汽车行业、风电行业、电子信息等领域的应用。

来源：株洲市新材料产业发展五年规划（2018—2022）