19世紀(jì),碳纖維走入人們的視野,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于體育、航空航天、建筑交通領(lǐng)域。
1926年東麗成立,并于1971年量產(chǎn)***批碳纖維,目前是世界上***大碳纖維生產(chǎn)商,牢牢掌控著世界**碳纖維需求市場(chǎng)份額。
你不知道的是,在以前,是英國皇家航空研究院擁有**的碳纖維生產(chǎn)技術(shù);大名鼎鼎的發(fā)動(dòng)機(jī)制造商羅羅曾和碳纖維牽手,卻因一次撞鳥事件放棄了碳纖維;昔日纖維巨頭考陶爾茲曾攜碳纖維開疆?dāng)U土,奈何抵不過緣淺……只有東麗堅(jiān)持著陪碳纖維走到了***,變身世界霸主。
歷盡百年的坎坷之路,到***的輝煌成就,東麗和碳纖維的發(fā)展歷程用這句“終于等到你,還好我沒放棄” 來形容再貼切不過了。***,小悍給你講講東麗和碳纖維的故事。
19世紀(jì)末,托馬斯?愛迪生和約瑟夫?斯旺將木棉和竹燃燒后制成的碳纖維作為燈絲從而發(fā)明電燈。但隨著鎢燈絲的出現(xiàn),闖過了千萬次海選后的碳纖維淡出人們的視野。
1950年代,美蘇冷戰(zhàn),美國尋找一種耐燒蝕材料用于航天飛機(jī),耐高溫、強(qiáng)度高的碳纖維再次進(jìn)入人們的視野。于是美國聯(lián)合碳化物公司開始用黏膠絲作為前驅(qū)體生產(chǎn)碳纖維。
與此同時(shí),日本大阪工業(yè)研究所的近藤昭男也在進(jìn)行碳纖維的研究。近藤昭男使用PAN作為前驅(qū)體制造碳纖維,并且研究結(jié)果顯示,PAN前驅(qū)體制造的碳纖維強(qiáng)度和模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于黏膠基。
近藤昭男1959年將碳纖維的研究結(jié)果申請(qǐng)了**,并將這項(xiàng)技術(shù)授權(quán)給東海電極和日本碳公司。之后,又授權(quán)給日本東麗公司。
至此碳纖維和東麗終于在茫茫人海中相遇了。
然后,英國皇家航空研究院(Royal Aircraft Establishment,簡稱RAE)瓦特的研究團(tuán)隊(duì)通過近藤昭男用PAN制備碳纖維獲得了實(shí)驗(yàn)靈感,在制備工藝上進(jìn)行了創(chuàng)新,制得強(qiáng)度兩倍于近藤昭男的碳纖維。1963年他們將該技術(shù)申請(qǐng)了**,PAN基碳纖維的發(fā)展開啟帷幕。
20世紀(jì)中期,擁有碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的分別是英國、美國和日本。作為一種新興技術(shù),碳纖維受到了很多**和企業(yè)的青睞。
1.碳纖維在英美的路
當(dāng)時(shí)RAE擁有世界前列的碳纖維生產(chǎn)技術(shù),英國**堅(jiān)信這種新型技術(shù)會(huì)**第三次工業(yè)**,給英國帶來巨大的機(jī)會(huì)。而碳纖維因強(qiáng)度高、重量輕的特點(diǎn),早期的主要市場(chǎng)定位一直是航空領(lǐng)域。
RAE與英國原子能研究院進(jìn)行合作。英國原子能研究院在高溫石墨技術(shù)方面具有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。在1967年,英國**研究開發(fā)公司(National ResearchDevelopment Company,簡稱NRDC)獲得了法恩伯勒**。NRDC作為研究成果的管理者,將法恩伯勒**授權(quán)給三家英國公司開發(fā),分別是考陶爾茲(Courtaulds)、摩根坩堝(Morgan Crucible)、羅爾斯-羅伊斯(Rolls-Royce)公司。三家英國公司都設(shè)立了碳纖維小型試驗(yàn)生產(chǎn)線。
羅爾斯-羅伊斯公司(羅羅)是一家航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司,他們準(zhǔn)備將碳纖維應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。英國航空器公司計(jì)劃將碳纖維應(yīng)用于新一代的機(jī)身和機(jī)翼部件上。當(dāng)年洛克希德開發(fā)出一款名為三星客機(jī)的寬體飛機(jī),使用了羅羅公司的RB211發(fā)動(dòng)機(jī)。這款飛機(jī)備受航空界追捧,給初出茅廬的英國碳纖維業(yè)帶來振奮。
但是1969年羅羅的發(fā)動(dòng)機(jī)遭遇了撞鳥而崩潰。撞鳥事件之后,洛克希德公司取消了該發(fā)動(dòng)機(jī)訂單,并導(dǎo)致羅羅公司發(fā)生財(cái)務(wù)危機(jī),**終被收歸國有。就這樣,羅羅將碳纖維業(yè)務(wù)進(jìn)行了剝離,從此放棄了碳纖維。
摩根坩堝公司是一家生產(chǎn)石墨制品的公司,具有豐富的高溫材料技術(shù)。不過摩根坩堝公司對(duì)碳纖維的感情并不深,后來鮮有消息了。
在三家被NRDC授權(quán)的英國公司中,屬考陶爾茲對(duì)碳纖維用情深了。
考陶爾茲公司是一家生產(chǎn)丙烯酸的公司,擁有51項(xiàng)相關(guān)**。他們使用自己生產(chǎn)的PAN原絲做碳纖維,商品名為Grafil??继諣柶澑鶵AE的研究一直保持密切聯(lián)系。一位考陶爾茲管理層說:“碳纖維發(fā)展的步伐令人心潮澎湃,當(dāng)時(shí)很多大的美國公司拎著裝滿美元的手提箱來換碳纖維。因?yàn)榇蠹叶紝⒆⒁饬性诤娇疹I(lǐng)域,所以沒人注意到日本公司的動(dòng)作,也沒考慮到碳纖維在其他領(lǐng)域的市場(chǎng)。
考陶爾茲攜碳纖維進(jìn)軍美國市場(chǎng),與生產(chǎn)導(dǎo)彈用材料的Hercules合作,并將碳纖維技術(shù)轉(zhuǎn)授給Hercules以獲得授權(quán)費(fèi)。兩家公司合作生產(chǎn)碳纖維,還一起開發(fā)碳纖維制品。
然而,因?yàn)榭继諣柶澋腉rafil碳纖維有一些缺點(diǎn),導(dǎo)致在航空領(lǐng)域的應(yīng)用并不是太順利??继諣柶澆]有很好的解決這些問題。于是,1979年Hercules終止了與考陶爾茲的合作。
與Hercules的合作終止后,考陶爾茲找到另一個(gè)小伙伴——生產(chǎn)航空粘結(jié)劑的Dexter公司。1983年,考陶爾茲與Dexter合資成立公司Hysol Grafil以獲取美國**航空市場(chǎng)份額。但仍是因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量的瑕疵,且考陶爾茲向下游制品領(lǐng)域擴(kuò)展,Grafil碳纖維很難進(jìn)入具有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的客戶。合作**終失敗。
在日本市場(chǎng),考陶爾茲為三菱人造絲(三菱人造絲早期沒有原絲生產(chǎn)背景)提供PAN原絲,也提供碳纖維生產(chǎn)的技術(shù)支持,以進(jìn)入日本和東亞市場(chǎng)。
就這樣,考陶爾茲的碳纖維在美國航空業(yè)和**市場(chǎng)堅(jiān)持奮斗了好久。當(dāng)時(shí)歐洲和美國的碳纖維廠商已經(jīng)將航空領(lǐng)域市場(chǎng)占領(lǐng),美國的碳纖維出口量大,幾乎沒有日本公司的立足之地。
就在所有人的目光都在美國航空業(yè)和**市場(chǎng)時(shí),日本企業(yè)的碳纖維瞄向了體育休閑用品市場(chǎng)。
碳纖維的體育用品市場(chǎng)靈感源于美國的Jim Flood——被稱為高爾夫球界的愛迪生。1972年,Jim Flood發(fā)現(xiàn)使用碳纖維球桿可以將高爾夫球擊出比鐵桿多30碼的距離(Jim Flood也)。碳纖維球桿備受到日本球手的歡迎,之后碳纖維的應(yīng)用迅速擴(kuò)展到網(wǎng)球拍、滑雪桿和其他體育用品領(lǐng)域。
2. 東麗和碳纖維的路
東麗成立于1926年1月,以生產(chǎn)合成纖維起家,其中就包括用于生產(chǎn)碳纖維的PAN原絲。
在意識(shí)到碳纖維未來巨大市場(chǎng)潛力后,東麗選定了碳纖維。之后不管有多難,都咬牙堅(jiān)持下來了,一直走到***成為碳纖維的霸主。
20世紀(jì)60年代,東麗在獲取近藤昭男的**技術(shù)后開始研究碳纖維。并于1971年建成了一個(gè)小型試驗(yàn)工廠,當(dāng)年實(shí)現(xiàn)碳纖維Toraca T300的量產(chǎn)。1974年Toraca市場(chǎng)部建立。
東麗的***款碳纖維產(chǎn)品是釣魚竿。體育用品市場(chǎng)引來的東麗碳纖維業(yè)務(wù)的爆發(fā),東麗公司的市場(chǎng)份額開始擴(kuò)大。
雖然有造釣魚竿或者高爾夫球桿等的市場(chǎng)需求,但東麗一直沒有實(shí)現(xiàn)盈利。新業(yè)務(wù)開花結(jié)果要花費(fèi)半個(gè)世紀(jì)的經(jīng)營。東麗在碳纖維事業(yè)上花了超過1400億日元從事研究開發(fā),一直都是處于虧損狀態(tài)。
其實(shí),美國杜邦和德國巴斯夫等也曾經(jīng)想要開發(fā)碳纖維,但因?yàn)樘潛p的緣故,都沒有堅(jiān)持下來。東麗雖然**了短期的收益,但是培育出了他人無法企及的業(yè)績。
借用東邦公司的一位主管的話說:“盡管日本腈綸工業(yè)落后于西方非常多,但是日本企業(yè)在積極努力,強(qiáng)烈的饑餓意識(shí)讓東邦和東麗成為PAN碳纖維行業(yè)的霸主”。
1970年,東麗與聯(lián)合碳化物公司簽署合作協(xié)議,獲得聯(lián)合碳化物公司的碳化技術(shù)。聯(lián)合碳化物公司代理東麗的碳纖維產(chǎn)品,T300成為美國**的碳纖維。合作到期后,東麗開始自由在美國銷售碳纖維。
1975年,東麗的碳纖維應(yīng)用在波音737的次承力部件。自此,東麗與波音兩家公司開始了超長期合作。1990年,一種新的**高模碳纖維預(yù)浸料在波音777飛機(jī)的主承力部件上獲得應(yīng)用。
同時(shí),東麗公司還獲得了歐洲空客公司的認(rèn)可。法國**在1982年建立起自己的碳纖維工廠Soficar,東麗擁有其35%的股份。1987年,東麗的T300獲準(zhǔn)在空客A320主承力部件中應(yīng)用。
在20世紀(jì)80年代末期,Toraca碳纖維利潤達(dá)到頂峰。之后“失去的十年”蕭條到來,Toraca碳纖維銷售一落千丈。1993年碳纖維業(yè)務(wù)差點(diǎn)被賣出去。
但是東麗公司并沒有動(dòng)搖。東麗之前一直從日本國內(nèi)生產(chǎn)碳纖維賣到美國,接著他們改變策略,他們直接投資設(shè)立工廠,來加強(qiáng)與波音的聯(lián)系。預(yù)浸料工廠就設(shè)在美國華盛頓州西部港口塔科馬港,碳纖維工廠設(shè)在阿拉巴馬州的迪凱特。
2000年后,旭化成和帝人等日本企業(yè)紛紛讓纖維業(yè)務(wù)**成分公司,并削減了研究經(jīng)費(fèi)。而東麗當(dāng)時(shí)的前田勝之助會(huì)長,即便有部分股東的批評(píng),也堅(jiān)持“纖維是可以培育出很多事業(yè)的基礎(chǔ)事業(yè)”,不肯放手。
幾番寒冬過后,東麗和他的碳纖維迎來了明媚的春天。
從20世紀(jì)90年代中期,世界碳纖維的消費(fèi)量每年15%的速率增長。波音和空客相繼推出787和A350,新機(jī)型均采用碳纖維復(fù)合材料作為主承力部件,碳纖維復(fù)合材料用量達(dá)到50%。
隨著產(chǎn)能的釋放,碳纖維價(jià)格下降刺激了消費(fèi)需求,出現(xiàn)新興市場(chǎng)包括風(fēng)力發(fā)電和汽車改裝。2011年,東麗與戴姆勒公司建合資工廠來生產(chǎn)碳纖維部件。2011年即進(jìn)入了穩(wěn)定的盈利期。*向波音一家的銷售額,到2021年預(yù)計(jì)就可達(dá)到1萬億日元。
現(xiàn)在東麗在碳纖維界的霸主地位自然不必多說了。了解國外的發(fā)展歷史可以給我們的發(fā)展帶來啟迪,多方位思考我們民族企業(yè)的發(fā)展。首先,臥薪嘗膽重視技術(shù)研發(fā)必不可少,然后就是瞄準(zhǔn)應(yīng)用市場(chǎng)。選對(duì)了就堅(jiān)持下來。是的,堅(jiān)持下來!**的碳纖維企業(yè),加油!
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