新华网北京12月11日电(盛波)有这样一种纸,它既不会被火点燃,也不会被刀割破,更不会被浓硫酸腐蚀,就连用烧碱溶液将其煮沸也依然能保持强度。这张神奇的“纸”其实并非真正的纸,只是形态更像纸,是由世界三大高性能材料之一——芳纶制造而成,因此得到一个好听的名字“芳纶纸”。
芳纶全称芳香族聚酰胺纤维,是由芳香基团和酰胺基团组成的线性聚合物。上世纪六十年代,美国杜邦公司率先研发出了芳纶,又在芳纶的基础上研发出芳纶纸,垄断全球市场将近半个世纪。
本次北交所万里行新华网系列调研来到民士达。作为国内首家芳纶纸自主制造商,凭此获得“国家级单项冠军”、国家级专精特新“小巨人”的殊荣,目前,民士达芳纶纸的市场占有率位居全球第二。
图说:北交所万里行调研团调研民士达
烧不毁、撕不坏、泡不烂的纸
记者跟随接待人员去往座谈会会议室,走在民士达的办公大楼里。接待人员向记者介绍,墙上挂的《清明上河图》、《千里江山图》等国画,书架上放的《孙子兵法》、《三字经》等书籍都是用芳纶纸制作而成的。来到调研座谈会会议室,民士达的高管们与调研团成员交换名片时介绍,公司的名片也是用芳纶纸印制的,民士达的工作人员称其为“撕不烂”的名片。
民士达总经理孙静在座谈会上介绍芳纶纸的特点:“芳纶纸是芳纶做的,因此具备了芳纶的所有特点。”
芳纶纸是以芳纶短切纤维和芳纶沉析纤维为主要原材料,经纤维分散,通过湿法成形技术制备成纸,再经高温整饰制得的一种高性能新材料,其化学结构稳定、机械性能优良,具有高强度、耐高温、本质阻燃、绝缘、抗腐蚀、耐辐射等诸多特性,可广泛应用于电力电气、航空航天、轨道交通、新能源、电子通信等重要领域。
在介绍芳纶纸制作的书籍时,孙静向记者介绍:“我们研发的改性芳纶纸,不光做到了传统宣纸的外观和手感,还具备了防蛀、阻燃和防水等特性,实现了工艺印刷品的长久保存。”
芳纶主要分为间位芳纶和对位芳纶两种。间位芳纶制成的芳纶纸具有高强度、低变形、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和优良的电绝缘性能,广泛应用于航空航天、高速列车和电工绝缘等领域。对位芳纶具有比间位芳纶更好的综合性能,可应用于航空航天工业的二次结构材料(如机体、舱门、机翼有关部件等)。
民士达拥有“国家芳纶工程技术研究中心芳纶纸研究室”、“山东省企业技术中心”、“山东省芳纶产业技术创新中心”、“山东省技术标准创新中心”等研发平台,先后荣获国家科技进步二等奖、山东省科技进步一等奖,拥有授权专利36项,制定国家及行业标准21项。
经过长期的技术积淀和市场拓展,民士达业绩连续三年增长。今年民士达业绩依旧保持高位增速。最近发布的2023年三季报显示,2023年1-9月份民士达实现收入2.6亿元,同比增长24.7%,实现净利润6392.8万元,同比增长41.3%。
“飞机、高铁是纸做的”
根据孙静的介绍,目前民士达产品主要有两大应用方向:一个电气绝缘,二是蜂窝结构材料。
间位芳纶纸作为耐高温绝缘材料,主要是应用在变压器、电机、电抗器这种常规的电器具绝缘上,属于传统常规的电力应用领域。近三年,公司的间位芳纶纸系列产品收入均在90%以上,是公司营业收入的主要来源。
2011年,经过多轮的产品性能的认证,民士达电气绝缘方向的产品,获得了全球工业机器人龙头ABB的认可,成为其全球合格供应商,应用于牵引变压器、风力变压器、特高压变压器等电力设备的绝缘。得到ABB的认可之后,民士达分别又在2014年、2017年获得全球电子电气工程龙头西门子、全球低压电器龙头施耐德电气的认可,成为其全球合格供应商。
芳纶纸的另一大应用方向是蜂窝结构材料,目前在飞机、高铁、动车,游艇的结构件、内饰件中都有大面积的应用。
在民士达的展厅里,记者看到了飞机模型图和高铁实物模型。技术人员向记者介绍,“这张飞机模型图中所有带颜色的地方,都用到了芳纶纸做的蜂窝结构材料。”随后,技术人员拿起一片蜂窝结构材料放到地上后站了上去,还使劲的跳了好几下:“不要说一个人的压上去没问题,哪怕是一台卡车压上去也不会有问题。”
图说:飞机模型图带颜色的部分都用芳纶纸蜂窝芯材填充
由芳纶纸制成的芳纶纸蜂窝芯材,具有质量轻、弯曲刚度和强度大等优点,记者看到模型图上飞机的内饰件、结构件都有大面积使用,用于机翼、尾翼、行李架、舱门、地板、隔断等位置,主要作用为减重降噪和防火阻燃。另外,复兴号高铁列车以及CRH系列动车组的实物模型中,整体车厢有大量蜂窝结构材料的填充。
孙静向记者介绍了对位芳纶制成的蜂窝结构材料的优势所在:“可减轻飞行器的自身重量,航天航空领域里,每减轻1公斤的重量,就能降低100万美元的成本。除此之外,对位芳纶的强度更是达到了优质钢材的5~6倍,其韧性是钢材的2倍,重量仅为钢材的1/5,一张A4纸大小的芳纶就能承载2.7吨的重量。”
抢占新项目高地
民士达芳纶纸的研发生产历史,最初可以追溯到2004年芳纶纸研发小组的成立,到2007年民士达的第一条生产线才正式投产,2009年民士达正式成立。
提及民士达芳纶纸的发展历史,孙静感慨自主研发之艰难:“没有任何可以学习借鉴的经验,最初产品也不被市场认可。做到现在的行业地位,全靠几代民士达人的自主研发和奋力拼搏,其中经历的波折和起伏不计其数。“
调研座谈会上,公司技术研发与品质负责人张峻华,是民士达2013年才招募到的第一名研究生:“初期的研发筚路蓝缕、举步维艰,大家唯有坚定信念,咬牙坚持。”
追溯过去,展望未来。如今的民士达,全系列芳纶纸产品达到30个型号、112个规格,不光覆盖了杜邦的全部产品系列,还具备了根据终端用户的需求实现定制化产品的研发的能力。
作为电气绝缘材料,芳纶纸最新的应用方向是新能源汽车和风力发电领域。“新能源汽车是我们最近两年市场增速最快的一个领域。”孙静说。纯电动汽车电机功率、数量高于混动,是绝缘用芳纶纸的主要应用场景,预计2022-2025 年我国纯电销量将由 535 万台提升至 959 万台。目前我国稳居全球第一的新能源汽车市场,2022 年纯电动汽车(乘用车+商用车)销量 535 万辆,增长85%;插电式混动汽车销量 152 万辆,增长 151%。渗透率方面,2022 年我国新能源汽车市场渗透率达 26%,较上年上升 12%,预计 2025 年国内新能源车将实现43%以上渗透率,同时电机电控安全性能需求不断上升,将带动芳纶纸作为电机绝缘材料的需求快速增长。
蜂窝结构材料作为芳纶纸的另一大应用场景,也呈现出增长的态势。开源证券诸海滨团队预测,民士达研发出新型阻燃蜂窝芯材用芳纶纸,未来有望随着 C919 等国产商飞供应链自主化、高速列车芳纶替换铝蜂窝等趋势实现持续放量;同时结构材料需求升级将带动售价超 40万元/吨、毛利率达 49%的对位芳纶纸占比增加,盈利空间有望持续提升。
此外,民士达不断加码在新材料领域的布局,目前储备的新产品有闪蒸无纺布、RO膜基材等,其中闪蒸无纺布进展较快,目前处于中试阶段。
图说:民士达总经理孙静向记者介绍民士达的远景规划
孙静向记者展示了要加快产业化和研发项目的落地进度:“我们这次北交所上市的产业化募投项目将在2025年年终建成,届时产能将从3000吨增长至4500吨。闪蒸无纺布、RO膜基材等一批增量项目也争取在2025年陆续实现产业化。”