东丽成立于1926年1月,以生产合成纤维起家,其中就包括用于生产碳纤维的PAN原丝。在意识到碳纤维未来巨大市场潜力后,东丽选定了碳纤维事业,之后不管有多困难,都铁了心咬咬牙坚持下来,一直走到今天成为碳纤维的霸主。2016年,东丽集团的总销售营业额达2万亿3000亿日元,而其中环境相关的产值占30%左右,健康产业占比10%左右。
日本东丽公司目前是世界上第一大碳纤维生产商,不仅产量和销量居第一位,而且牢牢掌控着世界高端碳纤维需求市场份额。发展国产高性能碳纤维产业,应借鉴日本的成功经验,技术上,应强力提升PAN基碳纤维产业化技术的成熟度,尽快突破中间相沥青基碳纤维工程化技术;机制上,应力促国产高性能碳纤维应用,发挥“产学研用”合力,突破性价比瓶颈,培育全产业链盈利能力和市场竞争力。
下面聊聊日本的材料界翘楚“东丽”,看看日本企业是如何对待科研的。
开发出一种商业化材料无疑需要一定的时间甚至是漫长的时间。例如,东丽从1961年开始研究碳纤维,并在10年后,完成了量产的制造设备并实现商业化,可以说从 “0” 到 “1” 已经实现。
然而市场并没有预想的那么美,昂贵的制造成本,导致销售根本就是一件困难事情。如何从 “1” 到 “100” 成为碳纤维产业最初的共同问题,海外许多化学公司都纷纷取消了碳纤维的开发或减少了研发投入,其中也包括美国杜邦和德国巴斯夫等大企业。
东丽几代社长却都选择了牺牲短期的收益,不断地投入与开展相关工作,并开发出了钓鱼竿和高尔夫球杆应用业务,同时长期开拓碳纤维在航空业中的应用。如今这些纤维已在波音 787 等各种飞机上广泛使用,同时汽车领域以及新型家电领域,也都开始应用起来。东丽的碳纤维事业从连续亏损,并消耗千亿科研经费,到订单金额万亿计算,花费了近50年时间。
这种发现材料价值的能力以及坚持到底的强烈意志是东丽的研发优势,也是真正的创新得以诞生的背景因素。此外,无论经济形势如何跌宕起伏,企业的管理层都会不断地进行研发投入,许多年以来东丽的研发支出占销售百分比一直未出现重大变化。这也就给予研究人员充分的优良环境,专心耕耘的信心。
1970年,东丽与联合碳化物公司签署合作协议,获得联合碳化物公司的碳化技术。联合碳化物公司代理东丽的碳纤维产品,T300成为美国最畅销的碳纤维。合作到期后,东丽开始自由在美国销售碳纤维。而到了1975年,东丽的碳纤维开始应用在波音737的次承力部件,意味着东丽与波音也早早的开始长期合作。1990年,一种新的高强高模碳纤维预浸料在波音777飞机的主承力部件上获得应用。
同时,东丽公司还获得了欧洲空客公司的认可。法国政府在1982年建立起自己的碳纤维工厂Soficar,东丽拥有其35%的股份。1987年,东丽的T300获准在空客A320主承力部件中应用。在20世纪80年代末期,Toraca碳纤维利润达到顶峰。之后 “失去的十年” 萧条到来,Toraca 碳纤维销售一落千丈。1993年碳纤维业务差点被卖出去。
从20世纪90年代中期,世界碳纤维的消费量每年15%的速率增长。东丽集团改变策略,直接投资设立工厂,以加强与波音公司的联系以及合作。预浸料工厂就设在美国华盛顿州西部港口塔科马港,碳纤维工厂设在阿拉巴马州的迪凯特。如今波音787,整体结构材料的一半左右,将使用碳纤维强化树脂;从而实现机体的轻量化,大约可以节约20%的燃油消耗。
回望过去,似乎东丽在选择与波音合作的时候开始,就已经预见了碳纤维新材料可以带来的节能低碳效果并在航空领域大展身手。而到2014年仅与波音一家的订单金额,就高达1万亿日元。
随着产能的释放,碳纤维价格下降刺 激了消费需求,随后出现新兴市场包括风力发电和汽车改装。2011年,东丽与戴姆勒公司建合资工厂来生产碳纤维部件,并且进入了稳定的盈利期。
东丽技术研发的另一大特色是通过不同领域和文化的密切融合来创造新价值。东丽已经将其所有的研发职能集中在 “技术中心” 这样一个组织中。通过使许多领域的专家汇聚在这个统一的研发组织内,同时也能使公司积极利用许多领域的技术和知识来解决单个业务领域中的问题,从而展现出强大的综合实力。
而东丽的核心技术是什么呢?
东丽集团是一家综合性化工集团企业,在全球26个国家和地区进行着事业运作。东丽集团将纳米技术融入其事业领域之中,并将有机合成化学,高分子化学和生物技术作为其核心技术。
除了作为东丽之根基的纤维及纺织品,塑料及化成品事业之外,东丽同时推进着其他全球重要事业领域,诸如IT相关产品,碳纤维复合材料, 医药和医疗产品,环境与工程包括水处理等事业的发展。
东丽几年来正在通过 “技术中心”,进行技术整合,并期待实现 “绿色创新” 和 “生命创新” (东丽近几年专注的领域);同时研发费用方面,还是一如既往的大手笔,3年计划研发经费 1800亿,其中50% 将用于 “绿色创新” 研发,20% 用于 “生命创新” 研发。
东丽集团在研究与开发的命题中,并不把研究开发,略写成研发二字,而一定要加上一点, “研究-开发” ,以示区别。
研究与开发是相似但是不同的概念。研究的基本是不断的尝试,实验,论证,所以并不知道什么时候能出什么样的结果;而开发的基本是已经定义产品概念,制定方案,解决课题,实现产品。
作为一个研究人员,总是不断尝试新的想法,并证明错误,而在这许许多多的错误中,发现规律,并最终实现某种用途。所以对于研究,即使挑战失败,东丽集团都是给予肯定,并且坚持研究路线的发展,如此的加点手法,也是让技术人员满怀信心,不畏困难敢于挑战。
科研要做就是10年,20年甚至30年。
正如东丽现任CTO阿部晃一描述的那样,东丽自创业以来,就始终坚持 “研究与技术开发并重,打造东丽辉煌” 的企业理念,不断的将先进材料的研究与技术开发向前推进。而先进的材料必定引领崭新的高端产业。
基础材料可能不显露在外表,但是却被应用到最终产品里面。比如高分子合成材料的发明,最终衍生出化纤产业,树脂产业等等;半导体的发明,延伸到晶体管以及现代IT产业。所以当碳纤维复合材料正真实现普及的话,除了对飞机行业的改变,还将带来各行各业的全新改变,成就新的价值。
常年的坚持和不断的科研,才最终实现了伟大的技术革新。东丽碳纤维事业的发展史,也就很好的证明了这一点。
给技术寻找一个好的用途方向,就需要创意来改变。东丽技术也玩跨界,并带来全新价值。2000年与优衣库合作,通过改变服装纤维材料,实现功能材料,一改优衣库平民价格服装的一般认识,而是让消费者发现,价格实惠的背后,还有这样的高科技应用。2003年 “HEATTECH” 系列大获成功,企业双赢局面。为此去年10月在纽约,两家企业还共同举办来了主题展览会 「The Art and Science of LifeWear –Celebrating 15 Years of Innovation -」。
东丽碳纤维事业的成功或许不能复 制,但是这样的发展过程,值得企业管理层和科研学者参考和学习。在东丽的研究员以及技术人员,都有一种 “刨根问底” 的钻研劲;在一个问题上深入研究,就又会有新的发现或者不同的观点产生。然而现代社会,能够在一件事上,做到极致的,恐怕还真不是每一个人都能够做到的。
日本东丽碳纤维发展历程
本文作者是容江(亚洲高新技术交流协会),碳纤维生产技术小编补充并配图。
来源:客觀日本、碳纤维生产技术
特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络,发布的目的在于传递更多信息及分享,并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。版权归原作者所有,任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议,请第一时间联系我们,我们会及时修改或删除。
广告免责声明:为了公 众号稳定发展,本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台,对广告内容的真实性或有效性不做评价,请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关,特此声明。