新华社济南12月25日电 题:“纸”上练就真功夫——民士达芳纶纸的破局之道
新华社记者张千千、邵琨
一架飞机,占机体面积50%至60%的填充物竟然是“纸”。
芳纶纸,一种高性能纤维新材料,制成蜂窝结构材料后,比相同体积的铝蜂窝轻50%,比刚度是钢的9倍,可以大幅降低飞行器重量。这样一种重要材料,制造技术一度被国外垄断40年。
破局、竞争、超越……十余年来,位于山东的烟台民士达特种纸业股份有限公司立足这一细分领域,将创新做专、做精,突破垄断与壁垒,一路艰辛,一路求索。
“从0到1”:“黄皮肤”打破国际垄断
一张乳白色、布满云朵花纹的进口芳纶纸和一张淡黄色、纹理均匀的民士达芳纶纸一起摆在桌上,仿若两张肤色不同的面孔。
“芳纶纸产业被国外巨头垄断40年,直到我们这张‘黄皮肤’闯了进去。”民士达总经理孙静说。
芳纶纸具有绝缘、阻燃、耐腐蚀、耐高温等特性,制成蜂窝结构后更是具备高强度低形变等优势,广泛应用于电力电气、航空航天、轨道交通、新能源、电子通信等领域,是提升装备能力的关键新材料之一。
然而,40年间,芳纶纸的价格、产量甚至质量,一度由国外厂商说了算。国内很多领域要用到芳纶纸,曾经“一纸难求”,只能被动接受卖方坐地起价,用超过生产成本百倍的价格获得这类纸张。
“中国必须要有自主研发的芳纶纸!”这也是产业链上下游很多企业的心声。
2004年,民士达的母公司——泰和新材集团成立了芳纶纸研发小组,4名研发人员开展前期探索,这便是民士达的前身。
从产业需求出发,芳纶纸研发随即开始,前期投资1亿元。从原材料到设备、工艺、系统,没有任何经验可以借鉴。
问题很快出现。
“比如,如何将芳纶纤维均匀分散,就是一个难题。”民士达生产设备部车间副主任逄忠凯说,“最初生产的芳纶纸,这里一个疙瘩、那里一个洞,简直像个‘破布’。进入热压环节,纸疙瘩被高温压爆,噼里啪啦像放鞭炮一样。”
一个缺陷贴一个标签,一卷纸生产出来,最多贴过上千个标签。
前期投资大,一时间又看不到成功的希望,让研发团队压力陡增。
每一次微小的调整,落实到生产设备上都需要两三个月的迭代时间。提起这段研发历程,公司不少初创成员都不愿回首。“那几年,大家最大的奢望就是能睡一个囫囵觉。”孙静说。
反复试错、优化、回到原点……1000多个日夜,团队一路披荆斩棘,逐个突破行业关键技术难题,解决了高性能纤维分散、湿法抄造、热压成型等一系列关键技术。
经过不懈努力,2007年国内首条芳纶纸生产线终于成功投产!
然而,正当民士达踌躇满志,决定推进芳纶纸在国内外市场大规模应用时,问题再次出现——与进口产品截然不同的颜色,令不少用户犹豫起来。
“我们理解用户的顾虑,毕竟几十年来,芳纶纸从产品到标准,甚至名称,都是由国外厂商定义的。”民士达销售部部长柳东京说。
再次溯源、排查,民士达发现,由于采用了与国外公司截然不同的纤维生产工艺,民士达芳纶纸的颜色与之不同。
民士达技术研发部部长张峻华说,芳纶纸产品属于纯工业用途,对外形并无要求,没必要一味模仿国外公司,黄色反而能成为民士达的标志。但业内此前只见过国外产品,对这张“黄纸”没有把握。
要证明“我是我”,口说无凭,必须有行业头部企业的认可。
2011年至2017年,民士达产品经过了严苛的检测、验证,陆续成为ABB、西门子、施耐德等行业头部企业的全球合格供应商,并获得了国内外用户的认可。
这场“从0到1”的突破,不仅意味着技术的自主掌控,更标志着中国在新材料产业领域又迈出了坚实一步,也给行业带来深远影响。
民士达实现芳纶纸产业化后,国外巨头的产品价格被迫压降,为上下游产业发展带来了更大空间。
在这条“小而精”的专业化道路上,民士达走得坎坷,却很扎实。
从1米到2米:瞄准国际先进水平的奋力赶超
“从0到1”的突破,让民士达获得了生存下去的基础。但安稳的日子没过多久,无时不在的危机感让这家企业又踏上了艰难的升级之路。
2015年、2016年,民士达营收连续两年下跌,净利润也有所下滑。
这场“阵痛”源于民士达在芳纶纸领域“从有到全、从全到精”的主动突破。
2014年,虽然公司产销量稳定增长、经营指标连年攀升,但产品最大只能做到1米宽,型号只有两三个。
彼时,按宽度、厚度等指标划分,国外公司已拥有几十种产品型号,宽度可达1.8米。
“我们的目标是实现全系列国产化替代。国外公司能生产的型号,我们都要补齐,甚至超越他们。”孙静说。
民士达首要面对的是宽度不足的问题。
国外公司的产品以0.9米和1.8米宽为主。但通过对行业需求的调研,孙静发现,不少企业更需要整米宽度的芳纶纸,尤其是2米规格。但受制于国外公司产品的宽度限制,只能后期进行剪裁、拼接,拼接处难免存在性能隐患,还会造成材料和成本的浪费。
必须拥有2米宽产品的大规模产业化能力!
“1米宽、50微米厚度的产品误差可能是正负5个微米,延展到2米宽时,依旧要把误差控制在正负5个微米,难度是几何倍增长的。”民士达生产设备部部长车元勋说,从设备看,能实现2米宽芳纶纸产业化生产的设备规模是1米宽设备的二三十倍,调试难度巨大。
“质量不行、不稳定”“客户投诉太多”“干脆别做新产品了”……那两年,几乎每个销售业务员都对新产线上的产品给出过负面反馈。
“批次之间稳定性不足、性能不达标等问题时有存在。2016年我收到了200多个质量投诉,以前从没遇到过。”张峻华说。
600多个日夜、200多次实验、近万次产品测试……2017年,民士达二期产线调试成功,2米宽产品成功量产,产品质量趋于稳定,在对进口产品型号实现全覆盖的基础上,在宽度上实现了超越。
不一味追求利润增长,花两年时间潜心研发,虽然带来了发展“阵痛”,却让民士达实现了升级突破。
作为中小企业,民士达“身段”较国外头部企业更加灵活,二期产线还具备了根据客户需求进行定制化生产的能力,形成独特的竞争优势。
目前,民士达已陆续推出间位芳纶纸、对位芳纶纸及其衍生产品30多个型号、100多个规格,产品厚度跨度为0.025毫米至0.76毫米,实现了全系列产品2米宽度的产业化生产。产品性能稳定性达到国际先进水平的同时,生产设备国产化率也超过80%。
凭借在芳纶纸领域的一次次突破,民士达陆续获评山东省专精特新中小企业、国家级专精特新“小巨人”企业、国家级制造业单项冠军企业。
从当下向未来:始终瞄准行业最前端
接受记者采访时,张峻华已收拾行装,准备前往北京进行新项目高导热芳纶纸的沟通推进工作。
“芳纶纸本身导热性能较差,如果能够提高导热性,就能进一步提高电机产品功率,减小体积,释放更多空间,为下游产业带来革命性变化。”张峻华说,目前全球还没有公司成功研发这一材料。
站在行业前端,民士达始终目视未来。
“新材料处在战略性新兴产业和未来产业等重点产业链的上游,是我国推进新型工业化、发展新质生产力的重要支撑。”孙静说,当前,以新一代信息技术、新能源、智能制造等为代表的新兴产业快速发展,不断对新材料提出更高要求。为此,公司加速推动新材料的创新研发过程。
提高电性能、增强光滑性、强化撕裂度……民士达持续提高材料性能;
碳纤维芳纶纸、电磁改性芳纶纸、高模量对位芳纶纸、高强轻质耐腐蚀芳纶纸……针对不同的应用领域和客户需求,研发多样化定制产品;
水过滤材料、闪蒸无纺布……不断开发与现有关键技术关联紧密的产品,更低成本实现创新。
“我们只有跑得快些,再快些,才能始终走在行业的前端。”孙静说。
手握高技术材料,近年来,民士达加快布局下游应用市场。新能源汽车、航空航天、低空经济都成为公司布局的重点。
“今年前三季度,公司新能源汽车业务同比增长超20%。”柳东京说,新能源汽车对安全可靠的高性能材料的需求日益增长,芳纶纸因其优异的绝缘性能、耐高温性以及与绝缘漆等良好的兼容性,成为新能源汽车驱动电机的关键应用材料。
在航空航天和低空飞行器领域,基于良好的减重效果和稳定的产品质量,民士达蜂窝材料产品得到国内外客户的信赖,前三季度全球业务同比增长超40%。
随着应用领域的不断拓展,近年来民士达的市场占有率逐年提升。
在国内,今年民士达产品的市场占有率几乎与国外公司持平。立身国际舞台,民士达的产品出口占比超三分之一,已销往全球多个国家和地区。
今年前三季度,民士达交出了一份不错的业绩报告——营收、净利润分别同比提升9.10%和10.66%,实现稳健增长。
在过去的5年里,民士达的营收年均复合增长率更是超过25%。
回顾公司发展历程,孙静说,民士达的发展史就是一部创新史,公司上下耐住寂寞、守住初心,深刻体会到了创新之路的艰难险阻,但也持续收获创新带来的回报。
立足先进材料这一关键领域,民士达创新的步伐不会停歇。(完)