試論復合材料產業，筆者認為，有必要先闡明四個概念：
 
     一是復合材料種類繁多，現在人們習慣將纖維增強樹脂(樹脂或稱塑料、聚合物)稱為復合材料。不加注明，一般即指纖維增強塑料(FRP)。實際上它只是諸多復合材料中的一個門類。前幾年中國玻璃鋼工業協會更名為中國復合材料工業協會,其英文名中的FRP就變成Composites了，這也是為了與國際習慣接軌。
 
    二是法定名稱“玻璃纖維及其制品”中的“制品”并非指玻璃鋼，而是指的玻纖無紡制品(無捻粗紗、短切原絲氈、連續原絲氈、針刺氈、復合氈、縫編織物、磨碎玻纖、蓬松氈等)和紡織制品(無捻粗紗布、平紋布、斜紋布、緞紋布等)。有些地方作統計時將玻璃鋼當作玻纖制品上報，實為有誤。
 
    三是復合材料中的增強材料和被增強的基體樹脂，一般是兩類或兩類以上化學成分不同的材料復合而成，如聚酯玻璃鋼就是用玻纖(無機物)增強不飽和聚酯樹脂(有機物)。近年國內外出現了基體材料自我增強的復合材料，基體和增強體都是同一種聚合物(有機物)。按國標GB/T3961-2009復合材料的定義：由新粘結材料(基體)和纖維狀、粒狀或其他形狀材料，通過物理或化學的方法復合而成的一種多相固體材料。我國1958年開始搞玻璃鋼，當初多用酚醛樹脂(有機物)，后來生產聚酯玻璃鋼波形瓦，玻纖含量15%～35%(重量比)，樹脂占絕大部分，現在更有組成全為熱塑性塑料的復合材料，因之將玻璃鋼/復合材料列入“無機非金屬材料”是說不通的。
 
    玻璃鋼/復合材料問世迄今已逾70余年，為什么還可歸之于關于新材料呢？“什么是新材料？”的問題，業內人士取得的共識是，所謂新材料必須具備以下條件之一：1)新出現或正在發展中的具有傳統材料所不具備的優異性能的材料。2)高技術發展需要，具有特殊性能的材料。3)由于采用新技術，使材料性能比原有性能明顯提高或出現新功能的材料。據此，顯然復合材料應算作新材料。新材料產業是指主要產品是新材料的性能、價值所主導的延伸產品的產業。當然復合材料產業應納入新材料產業。
 
一、產量與市場
 
    筆者認為，當今樹脂基復合材料中，傳統玻璃鋼的消費量仍高達95%以上，以碳纖維增強為代表的先進復合材料量現尚不足2%。
 
    據有關資料顯示，目前全球樹脂基復合材料的年消費量約870萬噸,市場分配如下：工業設備占26%，陸上交通運輸占24%，建筑與結構占18%，基礎工程7%，船艇6%，其他19%。此統計消費量明顯偏低，據筆者估算，已達1000萬噸。目前全球復合材料產值約770億歐元，歐洲（以法國、德國、英國、意大意、西班牙五國為主）復合材料產品附加值最高。近年來，西歐新材料、新工藝、新設備、新產品迭出，發展速度超過美國、日本，反觀以中國大陸為主的亞太地區則相反，低檔次重復、技術含量與產品品質不高，以及業內無序競爭等是主因。
 
    我國復合材料產銷量已超過美國(據美國復合材料制造商協會ACMA報告，2012年美國產量為208萬噸),居世界首位。2012年我國大陸對外發布產量達400萬噸。其中:熱固性復合材料為270萬噸，熱塑性復合材料為130萬噸，此外，硬質覆銅板GF/EPR有88萬噸，實際總產量逾488萬噸。我國金屬鋼年產量已逾全球之半；而以玻璃鋼為主的我國復合材料年產量亦已逾全球之半。
 
    我國與發達囯家相比,復合材料水平互有短長。筆者認為，我國復合材料行業總體技術水平仍落后西歐、北美15～20年；然而困擾行業、影響產品質量、信譽和國內外市場競爭力的，非技術水平，乃是深層次原因導致產能過剩、低價競爭、粗制濫造。
 
    我國傳統復合材料市場比例為：基礎工程39%，建筑與結構27%，工業設備10%，陸上交通運輸10%，船艇3%，其他11%。
 
    碳纖維復合材料市場比例：運動器材60%，工業設施23%，建筑結構補強10%，航空航天、軍工7%。碳纖維復合材料2012年產量達約２.４萬噸。
 
二、原材料
 
    1.基體樹脂
 
    全球熱固性樹脂年產量已逾1000萬噸。酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂（UPR）、環氧樹脂年產量已分別超過400萬噸、300萬噸、200萬噸。
 
    （１）UPR(復合材料用得最多的樹脂)
 
    中國大陸UPR年產量已達164萬噸,占全世界年產量的43%，2012年全世界UPR市值為65億美元，預計2013～2018年增長率6%，2018年市值將達95億美元，為2012年的1.46倍。其中，我國大陸產量為164萬噸，我國臺灣地區產量為12萬噸，美國產量為54萬噸，西歐年產為36.7萬噸，英國10萬噸，法國16萬噸，
 
    西班牙9萬噸，土耳其32萬噸，巴西6萬噸，日本10.3萬噸，印度8萬噸，南非3萬噸，芬蘭3萬噸，加拿大11萬噸，韓國11萬噸。
 
    （2）乙烯基酯樹脂（VER）
 
    VER耐化學性能、力學性能優異、生產周期短（為一般通用UPR的1/3～1/2），生產過程無廢水。全球年用量已逾20萬噸，2012年我國產量已達6萬噸，用量超過美國,并出口澳大利亞與北美。
 
    （3）環氧樹脂（EPOXY）
 
    全球Epoxy產能分別為：中國大陸2112千噸，占比50%，臺灣地區(南亞、長春等公司) 420千噸，占比10.1%；美國（邁圖、陶氏、亨斯邁等公司）926千噸，占比22%；韓國（國都公司225千噸，占比5.4%；日本180千噸，占比4.3%；其他323千噸，占比8%；合計4186千噸。
 
    2010～2012年中國大陸環氧樹脂產銷情況分別為：2010年產能150萬噸，產量130萬噸，銷量115萬噸；201１年產能1７６萬噸，產量８３萬噸，銷量１５０萬噸；201２年產能211.2萬噸，產量1８３萬噸，銷量1４０萬噸；
 
    （４）基體樹脂研發卓有成效
 
    國產高性能樹脂，如高性能低黏度環氧樹脂、環氧膠衣、苯并噁嗪樹脂、PU改性不飽和聚酯樹脂、新型酚醛樹脂及其膠衣、聚酰亞胺樹脂、耐高溫聚三唑樹脂、高抗海洋環境性能的改性熱固性丁苯樹脂、改性聚苯并咪唑樹脂等，已成功得到應用。一些固化體系研發及應用亦已見實效
 
    2、增強材料
 
    （１）玻纖及其制品
 
    我國已成為全球玻纖生產、應用及出口的第一大國。純氧助燃在池窯上已普遍采用。池窯拉絲所產玻纖在2012年已達總量的85%。高強紗HS2年產達1000噸,且已有池窯生產。耐腐蝕、高強、高模玻纖品種迭出。玻纖/熱塑性纖維復合氈、3D織物、熱塑專用玻纖及其針刺連續氈等新品已得到市場應用。惟拉擠工藝所需連續氈品質相比舶來品尚有差距。
 
    （２）碳纖維
 
    “十一五”以來，國內掀起碳纖熱，我國碳纖維企業大部分是２０07年、２０08年開始建設的，到“十二五”初期，年產百噸級線、千噸級生產線紛紛投產，碳纖維規模化生產技術獲得突破性進展。全國碳纖維生產企業30余家，到2012年年底，全國大陸碳纖維產能已突破1萬噸/年。2012年產量2470噸，2013年碳纖維產能近14000噸，2013年全年碳纖維產量約4000噸。
 
    （3）連續玄武巖纖維
 
    通過引進俄羅斯、格魯吉亞、烏克蘭技術與研發，我國已臻國際先進水平，連續玄武巖纖維年產量逾2000噸，居世界首位，產品已出口。
 
    （４）超高分子量聚乙烯
 
    2012年我國超高分子量聚乙烯產量4000噸。
 
    （５）芳綸纖維
 
    2012年我國芳綸纖維產量8800噸。
 
三、我國復合材料生產技術現狀
 
    目前應用最廣的熱固性復合材料成型工藝比例分別為：纖維纏繞(FW)30%；接觸成型(手糊Hand up / 噴射Spray)30%；SMC/BMC (模壓、注射)16%；樹脂傳遞成型（RTM)12%；拉擠(PUL)8.5%；連續板材(Continu-Panel)3.5%。
 
    1.熱塑性復合材料(FRTP)長足發展
 
    GMT(玻纖氈增強熱塑性塑料)年用量8000余噸,但大多用進口料,國產品質有待提升。
 
    引進了德國LFT-D(長纖維增強熱塑性塑料-直接法)模壓及注射自動生產線。國產線已在閩研發成功。
 
    自主研發的LFT片材生產線已在蘇南與上海生產,正在推廣中，目前有超過５家企業在開發LFT-D。
 
    TPAC(先進熱塑性片材)與輕質GMT（玻纖氈增強熱塑性塑料）已面市。TPAC和LFT-D模壓配合應用提高產品沖擊強度的工藝已于2013年成功用于正式生產，顯示了熱塑性復合材料的優越性。
 
    熱塑性塑料自我增強復合材料具有界面好、沖擊韌性佳及易回收利用等優點, 是21世紀復合材料的一個關注點,我國在此領域不乏成果。
 
    傳統的纖維增強塑料注射料產品系列化，仍是FRTP的主角。
 
    2.熱固性復合材料（FRSP）工藝及裝備近年技術進步
 
    主要有：環氧高壓管工藝裝備，零角度鋪放與纏繞工藝裝備，彎頭纏繞機，SMC/BMC注射機，酚醛玻璃鋼拉擠，熱固性聚氨酯玻璃鋼拉擠，彎曲型材拉擠，拉擠纏繞，在線編織拉擠，拉擠纏繞編織工藝(取代纖維纏繞)制管及電磁感應加熱模具，大截面實體型材拉擠，大型風機葉片成型技術，無模船艇成型技術，優質連續板生產技術，大型立式貯罐制作工藝，復雜3D織物復合材料制作技術，復合材料輸電塔桿研發。
 
    3.發展中的先進復合材料(ACM)
 
    先進復合材料系指采用一種或多種高強度高模量的增強纖維(碳纖、芳綸、超高分子量聚乙烯、玄武巖纖維、高強玻纖、石英纖維等)與相應的樹脂系統制得的高結構強度材料。
 
    我國碳纖維復合材料成型工藝技術近年進展如上：預浸料工藝及裝備水平提升；熱塑性塑料預浸料、乙烯基酯樹脂預浸料面世；鋪帶與鋪絲技術取得階段性成果, 并實際用于制造產品。此外，還開發了編織－RTM成型技術，2.5D織物復合材料成型工藝，3-D織物及穿刺工藝，采用經編及其多軸向織物的成型工藝，混雜增強纖維與基體樹脂混雜技術，復雜型面非回轉體立體織物編織預制體及其復合材料成型技術，預浸料拉擠技術，電纜碳芯拉擠技術，抽油桿、抽油帶拉擠技術，編織-拉擠及拉擠-纏繞技術。

四.發展中存在的主要問題
 
    1.自主創新不夠，所采用的技術、所生產的產品，鮮有自行開發的。新產品與新技術開發力度不足;
 
    2.原輔材料雖大有進步，但仍未臻配套，突出的是CF、AF。國產纖維連續原絲氈工藝性能差，潛伏性環氧固化劑尚須進口;
 
    3.熱塑性玻璃鋼生產技術與產品仍以注射為主，GMT、LFT等尚待推廣;
 
    4.企業素質、管理水平、技術層次、產品質量普遍不高，缺乏國際市場競爭力。行業內低價惡性競爭已經成痼疾，企業難以有足夠資金提升技術裝備水平;
 
    5.大多企業及地方主管部門的環保、可持續性發展、循環經濟意識仍十分淡薄，缺乏甚至根本沒有采取相應的對策。一些地方環境污染嚴重，采取焚燒、填埋處理廢料終非善策與久計;
 
    6.不少產品(如玻璃鋼夾砂管、電纜管)產能嚴重過剩,缺乏有效的行業引導與協調管理。
 
五.建議
 
    1.立足自主創新，吸收國內外相關先進技術，開發適應國內外市場，首先是國內支柱產業、能源、交通、資源、信息、建筑等領域需求的新材料、新工藝，新設備、新產品，全面提升我國復合材料行業水平。
 
    2.重視環境保護，發展循環經濟。
 
    3.致力開發國內外兩個市場，推進行業信息化建設。
 
    4.努力形成以骨干企業為指導，大、中、小企業興旺發達的局面。星羅棋布的企業素質有較大的提高。依靠技術進步，促使行業高層次發展。培養自主創新意識，縮短新產品開發周期，產品技術含量、質量與附加值提高，社會效益、經濟效益顯著。
 
六.具體舉措建議
 
    1.對量大面廣的重要產品，建議實行生產許可證制度、開展認證制度。發揮地方政府主管部門、協會及國家玻璃鋼制品質量監管檢驗測試中心等機構的領導、服務、監管作用。加強市場管理，用有效的手段保證產品與工程的質量。
 
    2.FRTP(熱塑性復合材料)生產是物理過程，綠色環保;沖擊靱性好;耐化學性優于FRSP(熱固性復合材料)，有的工作溫度還相當高;易回收循環利用。近10年來發達國家FRTP比例呈上升趨勢，美國FRTP與FRSP已達1比1,我應致力發展FRTP。目前要完善國產GMT與LFT- D技術裝備及原材料之配套。
 
    3.對FRP有關產品（含設備）進出口商品目錄及稅則號進行合理的調整，以利于我國產品出口。
 
    4.鼓勵企業自主創新，鼓勵產、學、研合作，開發新科技新產品。
 
    5.采用多種培訓方式，培養不同層次的管理人才與專業技術人才。尤其要造就真正懂技術，深諳國內外動態、對材料、工藝、設備、測試、設計五個方面具有相當造詣的學科帶頭人、專家、企業家等國際一流水平的優秀人才。
 
    6.軍品采購開展招標制度，公平競爭以提高我軍品水平。
 
    7.從事先進復合材料的院所與民品研發與生產單位各有所長，宜多交流，合作，共同促進行業進步。
 
    8.集國內外有關原材料性能，成型工藝參數，成品性能的資料,出版具有實際參考價值的書籍，以利技術的傳播。
 
    9.在重點FRP生產基地，落實廢料、廢品的回收利用(從國內外多年實際經驗來看，將廢料集中回收粉碎、用于燒水泥，是規模化處理的技術經濟性最佳的方案)。
 
    10.嚴格執行國家法規，改善生產作業環境。
 
    11.遏制產能盲目擴張，淘汰和退出落后產能和多余產能。希望地方政府從全局出發,采取必要措施。