我国混凝土外加剂产业演化机理及动力研究

李爱梅

摘 要： 本文从混凝土外加剂产业演化过程入手，讨论了产业演化机理及其演化动力，阐述了外加剂行业发展历程，从技术创新的角度剖析了外加产业演化的几种形式，进而提出了技术创新对产业演化发展的影响机制及演化路径。研究结果对我国广大混凝土外加剂企业技术管理提供了决策思路。

关键词： 混凝土外加剂;演化机理;演化动力;技术创新

中图分类号：F406.3/F404.3      文献标识码：A      文章编号：1008-4428（2018）10-0050-03

一、 引言

混凝土外加剂是继石子、砂子、水泥、掺合料、水后的第六种原材料，可以说是现代混凝土不可缺少的一部分。现代混凝土尤其是高性能混凝土技术的快速发展完全离不开减水剂的成功应用。混凝土外加剂自20世纪30年代诞生以来，经历近一个世纪的发展，产品性能已经历多次升级换代，从最初的木质素系减水剂发展到现阶段的聚羧酸系减水剂，产品主要性能指标减水率从最初的8—15 % 发展到现阶段的25—45 % ，产品的种类也从最初的木质素单一产品发展到现阶段的萘磺酸盐系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐系、聚羧酸系等几大系列产品，国内行业也从最初的几家发展到现阶段的数千家规模，企业生产模式从最初的单一复配发展到现阶段的复配+合成一体化，产业结构也发生了较大变化。减水剂产业的演化发展路径及演化机理尚未受到学者关注，弄清行业演化机理及发展路径将有助于预测行业的发展趋势，为广大外加剂行业管理者提供战略借鉴。

二、 产业结构演化机理

（一）演化模型构建

图1显示了我国混凝土外加剂产业结构演化发展模型。从木质素系减水剂诞生起开始研究，最初发现木质素减水剂可以提高新拌混凝土流动性、节约水泥用量、降低用水量、提高硬化混凝土强度是偶然事件，减水剂名称也因此而得。后期随着混凝土应用环境的变化，为解决各种复杂问题，需要对木质素系减水剂进行各种改性，这就是复配技术的起源，标志着外加剂行业的诞生，也就是图1所示的行业起步期。后期为了从分子结构上改善木质素性能，对木质素进行各种化学改性则是母材合成技术范畴。

日本触媒公司率先研制的萘系减水剂开创了人工合成减水剂母材的先河，随着新型减水剂母材的入市，与之相适应的复配技术便随之应运而生，整个行业进入复配+母材合成共存时期，同时由于萘系减水剂母材性能以及配套复配技术的大幅度提高，产品的应用范围也得到了扩大，市场容量的增大，带来了行业的高速增长，外加剂产品也逐渐被市场所接受，整个行业进入快速发展时期。后期随着外加剂技术扩散的长期累积，技术变得公开化，行业利润也迅速降低。有实力的外加剂企业开始涉入萘系母材合成技术创新，开拓萘系母材制造，企业进入母材合成+复配应用综合一体化模式，再加上市场存在的其他单一复配企业、单一母材制造企业，整个行业形成了单一复配、单一母材制造、综合模式混合共存的产业局面。

2000年前后聚羧酸系减水剂进入我国，也经历了相似的发展路径。首先进口聚羧酸减水剂母材，为了提高羧酸母材对原材料的适应性，国内开展了针对羧酸减水剂的复配技术，羧酸系减水剂也是从复配产业起步，后期随着羧酸复配技术扩散，行业利润减薄，迫不得已，企业研究母材制造技术，企业进入复配+母材制造综合一体化模式，整个市场也是单一母材制造、单一羧酸复配以及综合模式三种产业结构形态共存的局面。所不同的是，羧酸产业发展在后，外加剂企业在发展羧酸技术复配和母材制造时，企业就已经存在了萘系母材制造、萘系复配以及其他诸如脂肪族、三聚氰胺等多种外加剂共存的产品结构，行业结构变得更加复杂化。

2015年以后，我国由于实行“三去一降一补”宏观调控政策，改变经济发展驱动模式，建筑业受到很大影響，外加剂行业因此而进入成熟期，行业总产值已经连续好几年处于500亿规模徘徊。同时因为去杠杆政策的负面影响，资金回笼困难。行业在多年高速发展的惯性带动下，行业投资规模很难急刹车，造成行业产能过剩严重，激烈的市场竞争环境，造就了行业地位的低下，随之而来的就是应收款的过度竞争，资金实力薄弱的中小型企业无力支撑现实业态，最终走向倒闭。单一复配企业因利润薄弱及垫资负荷过大首先破产倒闭，单一母材制造企业因单一复配企业市场规模萎缩以及自身无法控制终端应用客户而随之消亡，清洗后的市场幸存企业都是综合模式企业。同时市场主体数量迅速降低，行业集中度提高，行业进入垄断竞争时代。

（二）演化动力

前文分析了我国混凝土外加剂产业结构演化过程及机理，那么这种演化的动力机制如何呢？我们认为推动外加剂产业结构演化的动力因素主要有市场需求、技术创新、利润诉求三个方面。

1. 市场需求

外加剂行业诞生的起源就是偶然发现天然木质素可以增大新拌混凝土的流动性，这是典型的市场需求，于是最先发现这种技术的人们开始专业从事天然木质素的提取及应用工作，从而形成了外加剂产业。随着外加剂技术的发展，人们发现外加剂的减水率与硬化混凝土的强度密切相关，高性能混凝土的市场需求促进了高性能减水剂的推广和应用，这也是典型的市场需求拉动行业发展的案例。

2. 技术创新

复配型外加剂企业掌握了母材制造技术后迅速增加母材制造产业，这是技术推动产业扩张的案例。从木质素系减水剂母材发展到萘系减水剂母材，再从萘系减水剂母材发展到聚羧酸系减水剂母材，产品的减水率逐渐增大，拓展了产品的应用范围，从而增加了市场容量，间接推动了产业的扩张。同一家企业掌握母材制造技术就会立即延伸产业到母材环节，掌握了聚醚制造技术，也会继续向上延伸产业链到聚醚生产环节，企业产品结构的不断丰富和扩大直接由企业掌握的技术来决定，技术推动产业结构变化。

3. 利润诉求

上述讨论的市场需求动力和技术创新动力都是动力的表现形式，推动行业发展的根本动力是企业家对利润的诉求。市场需求是企业家行动的必要条件但不是充分条件。企业看到市场需求是否立即投入行动主要还是看行动能否带来经济利润。企业家发现天然木质素可以增大新拌混凝土的流动性，这种需求可以转化为经济利润，企业家会立即行动。企业家也会发现新鲜的空气可以增加人的寿命，但没有企业从事新鲜空气制造业，这是因为空气可以随处免费获取。企业发现技术创新可以形成产品垄断，从而获取超额利润，企业会立即投入行动。在木质素时代，谁掌握了萘系母材制造技术，谁就可以获取垄断超额利润，导致了企业想方设法获取萘系母材的制造技术;在萘系减水剂时代，谁掌握了聚羧酸系减水剂母材制造技术，谁就能够承接大型特殊工程，并占领市场获取超额利润，这也推动了企业开展技术创新，发展羧酸合成技术的欲望。可以说技术创新和市场需求能够驱动企业家行动的根源动力就是企业家对利润的诉求。

4. 动力模型

图2显示了产业演化动力模型。动力模型的三个要素中，利润诉求是根本，它直接控制技术创新和市场需求两个要素。技术创新和市场需求两个要素也是相互影响、相互促进的。发现了市场需求，需要技术作为支撑才能实现利润的实现，企业家发现聚羧酸减水剂市场需求很大，但如果掌握不了羧酸母材合成技术，这种市场需求也无法实现。同时技术创新也以市场需求为支撑，如果没有市场需求，技术创新也将失去方向或者变成无效的技术发明。

三、 技术创新推动产业演化路径

在前文所述的产业演化动力因素中，利润诉求和市场需求这两个因素一般企业都可以具备，决定各个企业差距的是技术创新，企业之间因为技术创新的差异形成企业发展规模的差异，从这个角度来说，技术创新又是推动产业演化的主要因素了，我们认为技术创新推动产业演化的主要形式是产品创新和工艺创新。

（一）产品创新

1. 新功能

产品创新的一个显著特点就是增加了产品的功能。这种新功能的增加有两种情况，一种是行业内应用范围增加，例如保塑型羧酸减水剂的诞生，直接增加了泵送混凝土的运输时间，这使得一些特殊大型工程施工成为可能，从而增加了外加剂的应用范围，扩充了市场容量，增加了产业自身规模;另一种是行业外应用范围的增加，例如某些羧酸结构减水剂可以用作印染行业的分散剂，这种应用在增加行业自身规模的同时，对其他行业形成了替代效应，深刻影响其他行业的产业结构。

2. 提高性能

新产品创新的另一个方向提高产品减水率，减水率提高对产业的影响比较复杂，在行业的不同阶段，影响效果不同。在行业起步期和高速成长阶段，新产品减水率的提高，可以增加产品的应用范围，从而扩充市场容量，增加产业规模;在行业成熟期，市场容量基本稳定，产品减水率的增大，意味着市场饱和用量的减少，这是降低产业规模的趋势;衰退期减水率的提高会加速行业的萎缩。

3. 更换原材料

新产品创新的另一个可能结果就是更换了原材料，这种结果会影响其他产业，引起其他产业结构的变化。例如木质素减水剂时代，萘系减水剂诞生后，钢铁工业的副产品工业萘得到了资源化利用，对钢铁业影响深远;萘系减水剂时代，聚羧酸减水剂诞生以后，减水剂的主体原材料由工业萘变为聚醚，当市场萘系减水剂占有率降低、羧酸减水剂比重升高时，工业萘的利用率逐渐降低，重新影响钢铁制造业;同时氧乙烯聚醚主要原材料是环氧乙烷，之前主要用来制造乙二醇以及其他非离子表面活性剂，当外加剂也需要大量氧乙烯聚醚时，原有的环氧乙烷市场将变得日益紧俏，从而改变环氧乙烷产业系统。上述分析说明，更换原材料的产品创新会影响产业内外其他产业规模和结构的变化。

（二）工艺创新

1. 提高劳动效率

工艺创新的一个显著结果就是提高产品生产劳动效率，企业单位时间产量增加，节约劳动力，从整个行业范围内看，这种剩余劳动力有两个结果，如果行业处于高速成长期，多余劳动力正好可以填充扩充的产能，如果行业处于成熟期或者衰退期，多余的劳动力只能转移到其他行业，例如因原材料变换带来的其他行业规模扩充效应而引起的劳动力增加。对于微观企业来说，劳动力剩余效应对产业结构的影响就比较复杂。对于实力较强的大型企业，劳动力的剩余有可能诱导企业开展价值链延伸创新，例如聚羧酸产品的上游聚醚产品的制造，国内某龙头企业的产品价值链扩张基本上都是这个发展脉络，这样在影响自身行业产业结构的同时，也影响其他行业的产业结构。对于成熟期的外加剂企业来说，劳动力的剩余可能诱导企业开展转型升级，从事其他行业业务，从而深刻改变其他行业的产业结构。例如现阶段的大部分小型外加剂企业迫于市场竞争压力纷纷转型从事医药中间体制造。

2. 降低成本

工艺创新的另一个效果就是降低产品的成本。这种工艺创新对行业自身转型升级也有重大影响。聚羧酸系减水剂在诞生之初是酯化-聚合两步法合成工艺，这种工艺生产过程复杂，能耗高，成本极其高昂，同等条件下，性价比远低于萘系减水剂，它在我国的推广完全依靠行政政策，例如起初的某些特殊大型工程设计寿命超过100年，强制要求使用聚羧酸系减水剂，这种聚羧酸系减水剂在我国推广的根本动力是特殊大型工程，普通民用工程因为综合成本劣势很难推广。后期随着羧酸技术进步，常温一步法代替加热两步法工艺，产品综合性价比反超萘系减水剂，这种优势加速了羧酸减水剂普及与推广，在民用领域市场占有率逐渐上升。据统计，2013年聚羧酸系减水剂市场占有率首次超越萘系减水剂，自此以后萘系减水剂在市场占有率逐年降低，目前聚羧酸系减水剂的市场份额大约在80 % 以上，萘系减水剂大约在20 % 以下，后期这种变化趋势将不会改变，这说明聚羧酸技术的工艺创新形成了对萘系减水剂的显著替代效应，改变了产业结构。

四、 结论

本文从混凝土外加剂产业演化过程入手，讨论了产业演化机理及其演化动力，阐述了外加剂行业发展历程，从技术创新的角度剖析了外加产业演化的几种形式，进而提出了技术创新对产业演化发展的影响机制及演化路径。研究结果对我国广大混凝土外加剂企业技术管理提供了决策思路。

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