剛剛過去的2017年，隨著全球制造業持續向智能化、綠色化發展，具有輕質高強特點的復合材料不斷拓展汽車及軌道交通輕量化、石化防腐、風電及環保等應用領域，發展潛力巨大；復合材料新產品新技術層出不窮，國際國內各類展會成為企業展示其新產品新技術的舞臺和企業間交流合作的平臺，給企業發展帶來更多機會；“十三五”期間，走綠色化背景下的可持續發展之路，成為復合材料行業的發展理念，研究和發展復合材料的回收和再利用已成為我國乃至全世界所面臨的緊迫問題，也是行業面臨的新挑戰。

應用領域不斷拓展

復合材料有許多顯著的優點：熱穩定性好，比強度、比剛度高，具有特殊的振動阻尼特性，具有優異的力學性能和不吸收X射線特性，可以獲得高精度的復雜形狀，并且耐腐蝕能力強等，因而廣泛應用于航空航天領域，汽車工業領域，化工、紡織和機械制造領域，醫學領域，以及制造體育運動器材和建筑材料等。從2017年本報玻纖/復合材料版報道看，隨著全球制造業持續向智能化、綠色化發展，具有輕質高強特點的復合材料正不斷拓展汽車及軌道交通輕量化、石化防腐、風電及環保等應用領域。

目前，世界各國針對汽車行業的環保法令愈加嚴格，業界迫切需要輕量化的解決方案來對抗燃油費上漲的成本壓力。目前汽車輕量化技術主要有兩個方向，一是汽車結構和材料加工工藝的優化設計，二是使用能夠滿足要求的更輕質的替代材料。其中，輕量化的替代性材料是業內普遍認同的前景最為客觀的輕量化技術，復合材料作為其中的主要材料之一，市場潛力巨大。以碳纖維復合材料為例，碳纖維復合材料是汽車工業輕量化的主要材料，在航空領域已得到廣泛應用，但受制于成本等因素未能在汽車行業復制成功。碳纖維復合材料再生量產技術成為業界期盼的一種解決方案。作為占據世界市場40%的東麗公司，與豐田汽車下屬的豐田通商株式會社合作，共同推出節能低成本的碳纖維復合材料回收再生技術，拓展汽車應用領域。據歐洲知名咨詢公司SAMResearch預測，全球碳纖維需求量到2020年，將超過16萬噸，其中汽車輕量化領域將成為增長最快和需求最大的領域之一。相關資料表明，未來10年，全球汽車市場將大幅增長，2025年全球汽車產量將達到1.5億輛，這將是復合材料邁進汽車輕量化市場的大好機會。

到目前為止，復合材料已在建筑的二級結構和巨型支撐結構中得到廣泛應用，隨著開發更加復雜的技術解決方案，復合材料在建筑中的應用也會越來越廣泛。相關資料顯示，在過去20年中，美國的房屋建筑市場發生了兩次重大的復合材料滲透：制造門窗框架型材的拉擠成型，以及用于外門的玻璃纖維增強聚酯和聚氨酯外皮的壓塑成型。這些應用與傳統材料相比具有更低的成本，所得到的窗戶和門框具有與金屬一樣的特性，且效率更高。加拿大新近研發的一種新型抗震纖維增強混凝土（EDCC），將傳統混凝土的應用范圍滲透到新型房屋、管道、硬質路面、海上作業平臺、防爆結構及工業地板等領域。加拿大不列顛哥倫比亞大學民用工程教授NemyBanthia表示，EDCC在水泥中添加了聚合物復合材料、粉煤灰及其他工業添加劑，實現了可持續利用，發展前景看好。

先進復合材料經過幾十年的發展，在國際上無論是原材料制備，設計與工藝還是工程應用均已取得較大進展。雖然在國內行業剛剛進入成長期，但隨著先進復合材料研發與穩定性生產陸續展開，科技成果向下游應用轉化過程逐步完善，相關配套工裝設計與制造技術的不斷進步，應用領域正在不斷擴大，在軌道交通、汽車、建筑、機械、醫療、電子、通信、環保、海洋船舶、機器人、無人機、體育休閑等國民經濟領域具有廣泛的應用前景。2017年2月發布的《新材料產業發展指南》從突破重點應用領域急需的新材料、布局一批前沿新材料、強化新材料產業協同創新體系建設、加快重點新材料初期市場培育、突破關鍵工藝與專用裝備制約、完善新材料產業標準體系、實施“互聯網+”新材料行動、培育優勢企業與人才團隊及促進新材料產業特色集聚發展等九方面提出了重點任務，為復合材料的發展創造了更好的環境。

新產品新技術層出不窮

材料作為制造業的基礎，其應用創新是制造業科技創新、轉型升級的重要環節。為適應這種發展趨勢，復合材料企業不斷推出新產品新技術，而國內國際各類展會成為企業推廣其新產品新技術及展示其實力的平臺。全球規模最大、影響力最強、歷史最悠久的復合材料展之一——2017年法國復合材料展充分展示了纖維、樹脂、復合材料及各專業加工設備等系列產品。創新成為該屆展會的核心，獲得“復材創新獎”的13類技術，涵蓋了復合材料從原材料到加工應用的各個領域。該屆展會有130家中國企業參展，顯示出我國企業在復合材料領域的卓越實力。巨石集團、泰山玻纖、重慶國際、長海新材、林州光遠等玻纖及碳纖維生產企業，中國復材、中航復材、富麗華等復合材料制造企業，以及集科研與生產為一體的南京玻璃纖維研究設計院均在展館的各主要位置設置了展臺，向世界充分展示中國復合材料企業取得的巨大成績。

作為全球復合材料界最重要的年度盛事，2017年中國國際復合材料工業技術展覽會（CCE）吸睛能力一如既往。全球領先的玻纖復合材料生產商——歐文斯科寧在CCE上向觀眾展示了一個“復合材料驅動”的世界，涉足風電、汽車、基礎建設及石油和氣體等工業領域。歐文斯科寧主推的是纏繞成型用Advantex、拉擠成型用PULSTRAND、風能葉片用WINDSTRAND和ULTRABLADE、LFT及CFRT產品用PERFORMAX四大產品解決方案。航天海鷹（鎮江）特種材料公司首次展示了采用多項自主知識產權、代表我國及復合材料行業領先水平的C919后機身后段前防火墻、垂尾壁板和后機身前段上壁板三件大型、超大型結構部件。中復連眾的葉片板塊也取得了兩個突破：一是自主研發了首臺高原型風電葉片，其為2MW風電機型專門設計，具有自主知識產權；二是自主研發了LZ68-4.0海上風電葉片，并實現了一些新的制造技術，如在線涂膠粘劑、后緣輔梁單獨預制、引入美國知名的葉片雷電系統等。

碳纖維是重要的戰略物資，是高精尖復雜產品實現輕量化、高性能的關鍵原材料。然而，該材料長期依賴進口，制約了我國相關產品的研發進程。在“國產M40J碳纖維工程化研制及應用”一條龍項目牽引下，歷經5年研制，我國成功突破穩定化制備、碳纖維表面處理等關鍵技術，建成百噸級M40J高模高強碳纖維生產線。這標志著我國M40J高模高強碳纖維進入穩定生產階段，也意味著高性能碳纖維國產化時代正式到來。作為該項目的骨干企業，中國航天科工二院在項目執行中，打破了國外技術壁壘，形成了一系列自主知識產權，滿足了高精尖航天復雜型號產品研發的指標需求。這種高性能碳纖維在國務院印發的關于《中國制造2025》的通知中提出的高檔數控機床和機器人、航空航天裝備等10個重點發展領域都有廣泛的應用前景，將有力助推“中國制造2025”。

回收再利用迫在眉睫

2015年1月1日起被稱為“史上最嚴”的新《環保法》施行，2017環保督察及政策持續加碼，2018年1月1日起我國第一部專門體現“綠色稅制”的單行稅法——《中華人民共和國環境保護稅法》施行，工業領域環保壓力驟增，一大批中小企業因環保不達標被停產甚至關閉。“十三五”期間，走綠色化背景下的可持續發展之路，成為復合材料行業的發展理念，研究和發展復合材料的回收和再利用已成為我國乃至全世界所面臨的緊迫問題。

復合材料制品廢棄物回收再利用技術的研究成為最近幾年歐美國家的研發重點。力連思公司發行的最新版用戶手冊介紹了熱固性玻纖復合材料的回收新方法。這種新方法被稱為Co-Processing，是將廢棄的復合材料產品再度研磨之后，重新投入，用于生產水泥。一方面可以作為一種生產替代原材料，另一方面可以作為一種能量來源，減少燃煤、油氣等化石能源的消耗，通過這兩條途經實現復合材料產品的節能減排。力聯思預計，在這種新工藝中，玻纖復合材料再生研磨料可占到原材料總重的75%，從而顯著降低碳排放，達到保護環境的目的。

雖然現在碳纖維回收已成為可能，但通常使用高溫回收技術或化學品進行研磨或分解，后者難以安全處理。此外，還存在碳纖維線本身可能在該過程中被損壞，加上用于將它們層疊在一起的聚合物樹脂不能回收等問題。美國華盛頓州立大學的科學家們研發了一個沒有這些缺點的新工藝。新工藝的原理是將碳纖維廢料浸入由“弱酸”和液態乙醇組成的溶液中，當混合物加熱到200℃時，乙醇使樹脂膨脹。這允許“弱酸”進入其中，破壞碳—氮鍵。隨后其分解成液體，釋放用于回收和隨后再利用的碳纖維線。樹脂也可以回收再利用。新工藝使碳纖維回收變得更環保、更高效。

從國內情況看，由于產品質量問題，使用壽命短，國內有數千萬噸的復合材料制品等待或即將被處理，這是復合材料行業面臨的新挑戰。面對新挑戰，國家對復合材料的回收再利用提供了政策法規上的支持，《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》提到，實施循環發展引領行動，推動新品種廢棄物的回收利用，開展基于“互聯網+”的廢棄物回收利用體系示范。到2020年，力爭當年替代原生資源13億噸，資源循環利用產業產值規模達到3萬億元；《“十三五”節能減排綜合工作方案》明確，促進資源循環利用產業提質升級，促進資源再生利用企業集聚化、園區化、區域協同化布局，提升再生資源利用行業清潔化、高值化水平。推動太陽能光伏組件、碳纖維材料、生物基纖維、復合材料和節能燈等新品種廢棄物的回收利用。到2020年，再生資源回收利用產業產值達到1.5萬億元，再制造產業產值超過1000億元。復合材料的回收再利用問題也越來越受到行業和企業的重視，SAMPE學會中國大陸分會、中國化學纖維工業協會、中國復合材料學會及上海交通大學等行業協會、科研單位，積極組織相關企業在環保技術及政策、環保設備、國內外復合材料回收再利用技術等方面進行分享交流。

相關專業人士表示，隨著復合材料應用領域的增加，其污染問題也會越來越嚴重，面臨的風險也在不斷增加，因此復合材料的回收再利用已成為一個迫切需要解決的問題。在國家、行業協會及行業企業越來越重視的當下，復合材料的回收再利用將加快發展步伐。