超硬材料行业目前形势及今后发展

瞿 铭

(全国超硬材料专家委员会,湖南超硬材料协会,长沙 410012)

超硬材料行业目前形势及今后发展

瞿 铭

(全国超硬材料专家委员会,湖南超硬材料协会,长沙 410012)

回顾和总结了超硬材料行业近三十年来的高速发展及其原因,分析了新形势下行业所面临的各种问题,认为行业应转型开放,调结构,创新地适应新常态。

超硬材料行业;创新;综述;新常态

大家知道,超硬材料行业与其它行业一样,与国民经济的发展密切相关呈线性关系,也就是说国民经济形势好,它就发展得快,否则就发展慢,目前中国经济受到世界经济的影响,以及国内快速发展的过程中遇到一些问题(产能过剩,结构不合理,经济效益低)等,经济发展速度已经放缓。2015年中国经济发展进入新常态,进入以改革转型创新为主线,改变生产模式,调整产业结构,寻找新的增长点的新阶段。

1 三十年来高速度发展

中国过去三十多年的改革开放,超硬材料行业取得了很快的增长速度。有人称为“后进优势”,也就是说后来发展的国家利用了走在前面发达国家的科学、技术、管理方式来发展自己,所以发展就比较快。但这种后进优势正在迅速消失,这主要有几个原因。

一是劳动力问题,过去我国有大量的劳动力,成本低,工资水平低,要招多少人就有多少人,可是现在不同了,劳动力优势逐步消失,而劳动成本大幅上升,譬如北京、上海、广州等大城市请一个保姆都有难处。

其二,过去三十年我们强调,发展是硬道理,而忽视了环境,可现在就不行了,要支持环境的费用。国家特别重视环境保护,最直接的感觉是空气,人人都感受到空气中雾霾的影响,我们生产中特别要注意废水、废气的排放。我们的电镀行业,要提高警惕,否则会被关门、罚款、追究刑事责任。再加上原材料价格的上涨,使整个工业品成本大幅度提高。

过去我们生产低成本的产品,出口国际市场,随着产品成本上升,要保持出口增长是非常困难的。例如我们的金刚石锯片,产品以中、低档为主占领国际市场,通称为DIY市场。但高档产品仍然被外国人占有,所以一定要提高锯片的质量和档次,应用新技术(如匀布技术,表面处理技术等)提升产品科技含量,大力开拓锯切产品,如烧结串珠,绳锯产品,线锯产品,超薄片产品挤进国际市场。

其三,大家应该看到,我们行业有许多产品的技术水平,产品质量品种都赶上或接近发达国家,接近到一定程度以后,你就要去创新开发新产品,否则再发展就困难了。别人的新技术,新产品是不会轻易给你的,这是我们目前面临的问题。还有我们企业面临的资金债务问题,当前地方政府也出现债务危机,企业之间互相欠债,使得有些企业影响正常生产,有些企业无法开工,要维持生产只好借高利贷,但利息比利润还高。勉强维持工人的工资,这不是个别的现象,各个行业都存在,硬质合金工具行业、磨料磨具行业、钎钢钎具行业、经济效益都比较低。去年我举了一个例子,全国硬质合金钎钢钎具行业有近300家企业,总产量占全球42%,但经济效益还不到瑞典山特维克一家公司的效益高。

2 今后我们的对策

2.1 按中央的精神,调结构转型、升级、创新

第三，实施知识产权保护战略，运用法律、法规、舆论等各种手段，加强对知识产权的保护力度，在全社会形成强烈的尊重知识产权、鼓励创新创业的文化氛围。

从长远来看,最重要的还是技术进步和创新。企业家要有长远的目光,长久的发展规划,不断地开拓创新,提高产品的科技含量,创造出自己的品牌。企业家在当前形势下要进一步解放思想、转变观念,不能单靠产量的提高而要靠产品质量的提升。人才是核心的竞争力,企业家要靠科技人才开发新产品,开拓新市场。如:大家吃的方便面,没有技术人员的创新及生产人员的生产就没有方便面,哪有方便面市场呢,只有面粉市场。我们金刚石市场一型料,破碎料已饱和了。你就想办法去开拓高端的金刚石应用市场,金刚石细料、金刚石微粉、金刚石精微粉、纳米粉等,市场大得很,比如现在普通电脑饱和了,就要去生产平板电脑。科学技术和经济发展到一定程度,你就要不断地开拓市场,占领市场,靠传统产业、传统产品几乎是不可能的,就要靠创新。创新不是高不可攀的,创新无所不在,总之,有技术创新、工艺创新、产品创新、管理创新。不管创新内容是什么,更重要的是要考虑两个问题:第一,它是否提高对消费者的价值,做企业的人首先要问的一个问题,人家为什么买你的东西,或者你凭什么吸引消费者,你的产品质量好,价格低,给他提供大的价值,这样人家就买你的。第二,你的产品跟别人一样,但你的产品有更低的成本,更好的服务态度,人家也愿意买你的。

当然,创新不是轻而易举的,要千辛万苦去做,千方百计去想,要了解国内外科技领域的发展动态,做好市场调研,把握市场发展规律。

创新开始没有多少利润,甚至有时会亏损,一旦产品被市场接受了,就赚钱了,到了赚大钱的时候,产品模仿的人就多了。利润开始下降,企业家就要考虑投入第二个创新,也就是人们常说的哲学规律“人无我有,人有我优,人优我转”。如此下去,企业才能继续发展,如果你第一个创新赚大钱了,你就满足了、骄傲了,你肯定就会完蛋。大家知道,四通打字机,20世纪80年代生产的一种电子打字机,真了不起,市场很火爆,后来电脑进来了,四通打字机很快就消失了。我们行业中合成金刚石的触媒材料——片状触媒维持生产近二十多年,后来被粉状触媒代替了。生产企业没有及时的转型,升级,最后企业倒闭了。这是个教训,这样的教训还很多。

创新是什么?创新就是你有一个与众不伺的想法,然后你把这个想法变成社会的需要,变成消费者愿意买你的东西,这就是创新的含义。从一个想法变成一个产品要接受很大的风险和考验,没有哪个企业家保证自己一定能成功。不敢失败的人就不敢去创新,所有创新都意味着面对不确定的未来,面对不成功的可能。

企业家要处理好短期利益和长远利益的关系,处理好企业与政府之间的关系、企业与企业之间的关系,现在很多企业产能过剩,政府也试图帮我们解决,帮我们的忙。但政府有他自己的事,对行业的发展动态不那么清楚,政府出面与银行沟通,政策上扶持企业,争取政府的支持是需要的,但现在政府的职能改变,从管理型转为服务型。当前情况下,不能完全依靠政府,地方政府债务很多,地方政府也可能破产。所以有人说,企业家与政府之间,与银行之间不能搞得太近,抱成一团,只能握手,不能拥抱。

2.2 大力发展超硬材料刀具和钻具

越是高精尖绿色环保型的产品,对其它高新技术产业的支撑就越大,超硬材料刀具和钻具解决了用传统工具难以加工的难题,特别是加工硬脆材料,提高了生产效率和精度,降低了环境污染。据统计,去年消耗485亿元。工程钻具200多亿元。我国航天航空、汽车、军工、高铁、地铁、矿山、隧道,油田的开发等,现在对刀具、钻具的要求更高了,如地质矿山岩层的复杂性和石油开采,打钻深度由几百来到几千米深井,用硬质合金刀具、钻具难以胜任,必须用超硬材料刀具、钻具。复合片刀具(PDC、PCD)近两年以45%的速度发展,它的使用寿命和加工效率提高了几十倍、上百倍,避免了生产过程中出现的粉尘、切削液对环境的污染,实现了清洁生产,所以它是一种高速、高效、精密环保工具,是未来新材料及机械加工的主流。

2.3 向新型功能复合材料发展

随着时代的进步,科技的发展,特别是国防、军工技术的发展,单金属材料在使用过程中有局限性,如航天航空、国防军空产品中都是各学科联合作战,大部分产品都是用复合材料做成的。普通钢与超硬材料复合大大提高了材料的性能,其硬度、强度、韧性更好了,可用于地铁大钻头的盾构机上。美国耶鲁大学研究出C-si复合材料,轻便又环保。韩国材料科学院研究出石墨烯产品,我国非常重视,去年九月份在浙江宁波召开国际石墨烯创新大会,筹备成立国际石墨烯联盟。石墨烯可代替硅,它的运算速度比硅快一百倍。有人做过实验,将石墨烯加入到酚醛树脂,产品固化后,冲击强度提高了150%,弯曲度提高40%多,加入到各种网上形成复合材料“轻芯网”,其强度、冲击度、耐磨性都有显著的提高,有人分析,石墨烯能推动全球科技进步。

2.4 大力开发新产品

2015年是洗牌的一年,有许多小企业会被淘汰,技术含量低的大企业也会被淘汰出局,企业家要有危机感和紧迫感,不断地创新,不断地开发新产品,才能使企业立于不败之地。

2.4.1 开发超硬材料应用与高新技术的产品

(1)太阳能光伏产业的核心技术在太阳能电池,也就是单晶硅、多晶硅的切片技术用金刚石线锯和超薄片来切割。所以对线锯或超薄片切割(做半导体芯片)使用的金刚石有特殊的要求,你们要掌握它的生产技术。

(2)利用金刚石的热导性能好的特性,作散热片、热敏电阻、微波器件,大功律的集成电路、激光器等,热管理材料当中都需要用特种金刚石。

(3)军工产业中,由于金刚石的透光性能好,从紫外到远红外全透明,可做巡航导弹等透镜材料,也要求用特种金刚石。

(4)纳米金刚石有它的特殊性能,用于国防尖端科学,作隐形材料。

总之,超硬材料在高新技术中,应用范围广,要求高,前途好,我们要努力开发新型的超硬材料及制品,满足市场需求。

2.4.2 把超硬材料与硬质合金工具及磨料磨具相结合,开发高技术含量的产品

(1)超硬材料和硬质合金结合有多种生产工艺方法,有电镀法、烧结法、轧制法、复合法。如:硬质合金与超硬材料复合形成新材料,能大大提高合金的硬度、强度和耐磨性,把它做成复合片、球齿、截齿,它的使用寿命比硬质合金钻头高几百倍。石油开采,在深井三千米以下,必须用超硬材料钻头。今后我国的高铁、地铁、隧道中应用的盾构件也要用超硬材料,现在我国的盾构机使用寿命还很短。

(2)超硬材料与磨料磨具相结合并很快会取代普通的磨料磨具。

普通磨料虽然价格便宜,但对环境污染大,生产工艺落后,不能适应市场需求,也是国家限制的产品。2010年开始,国内有几家有实力的企业,开始用金刚石代替碳化硅,用立方氮化硼代替刚玉,生产出磨头、磨盘、磨块、砂轮、砂带等制品,它的性能,使用寿命大大提高,对环境保护也有好处。由于超硬磨料价格高,一般用户难以接受,推广速度慢,现在价格降了,超硬模具就大有发展前途,有人统计,仅超硬磨轮消耗就占硬磨具总耗量的1/4。由此可见我们超硬磨具市场多大啊!超硬磨具的开发给超硬材料带来无限的商机。

3 结语

2015年我国经济进入新常态,以改革开放,转型创新为主线,发展模式正在改变,产业结构正在调整,虽然我们行业不大,但国家很重视,把超硬材料、部分合金工具,磨具列入高新技术产业。我们行业今后会有更好的发展空间,只要我们做好产品由产量向质量转变,由价格向价值转变。品种由大综产品向高新技术产品转变,努力开发高科技含量的产品,增加企业经济效益。今后竞争的核心是创新,企业发展动力也是创新,靠创新改变企业,发展企业。同仁们,我们要坚定信心,迎难而上,转变观念,开拓进取,为我国新材料产业的发展而努力奋斗。

Current Situation and Future Development of Superhard Material Industry

QU Ming
(The National Expert Committee of Superhard Materials,Hunan Superhard Materials Association,Changsha 410012,China)

The rapid development of superhard material industry in the past three decades and the cause of it have been reviewed and summarized.Various kinds of problems in the new circumstance have been analysed.It is concluded that the industry has to be transformed and the structure of it has to be adjusted in order to adapt to the new circumstance.

superhard material industry;innovation;summarize;new circumstance

TQ164

A

1673-1433(2015)01-0039-03

2015-01-19

瞿铭(1939-),男,教授,从事超硬材料工程二十余年,现任湖南超硬材料协会秘书长,全国超硬协会专家委员会委员。

瞿铭.超硬材料行业目前形势及今后发展[J].超硬材料工程,2015,27(1):39-41.