探索世界第一碳纤维制造商"东丽"的崛起之路,以及三大发展经验

材料那些事 2023-05-19
2678 字丨阅读本文需 7 分钟

日本东丽公司是全球PAN基碳纤维的顶级制造商,无论是从碳纤维产能,亦或是碳纤维产品质量上,一直引领着全球PAN基碳纤维的发展,今天就来详细解读东丽能从一家默默无名的制造商成功坐上世界第一宝座的秘诀是什么。


日本东丽碳纤维发展概述

发展历程:碳纤维起自 60 年代,具有化纤、腈纶工业基础。1926 年,东丽的前身东 丽人造丝成立,经营化纤事业。1960 年,东丽开始生产腈纶,奠定了生产碳纤维的基础。 1961 年,东丽开始研发碳纤维,并在 60 年代末继承了东海碳素与日本碳素近十年的研究 成果。1971 年,东丽开始量产小丝束碳纤维,以钓鱼竿为应用起点。1975 年,东丽碳纤 维开始进入航空航天领域,应用于波音 737 的二级结构件。2013 年,东丽通过收购在风 电叶片等工业领域具有独特优势的卓尔泰克进入大丝束碳纤维市场,后者是大丝束碳纤维 龙头,根据后者推介材料,2018 年其全球大丝束碳纤维产能市占率达到 48%。

公司基本情况:纤维和塑化产品为主,碳纤维占收入的 10%。2022 年东丽收入 22285 亿日元(约合 198 亿美元),其主要业务及收入占比分别为纤维和纺织品(占比 38%)、塑 料、化工和 IT 产品(占比 41%)、碳纤维(占比 10%)、环境和工程(9%)。

碳纤维业务基本情况:规模遥遥领先,产品结构多元。2022 年,公司碳纤维合计产 能 5.78 万吨,其中包含 2.88 万吨的小丝束(Torayca)和 2.90 万吨的大丝束(卓尔泰克)。 2022 年碳纤维收入为 2152 亿日元(约合 19 亿美元,123 亿人民币),受新建产线和疫 情影响,净利率从 2016 年的 20%跌至 2022 年的 1%。2021 年收入结构为 67%工业、20% 航空、13%体育,疫 情前 2019 年为 47%工业、46%航空、7%体育,业务布局较均衡。

日本东丽碳纤维崛起之路

碳纤维刚开始工业化生产的初期,日本东丽只是一家名不见经传的传统纤维制造商。当时,由于英国RAE的技术处于世界领先地位,而获得授权使用这项技术使用权的三家公司,只有考陶尔兹最终坚持了下来。当时所有人都把目光盯在了美国航空业和军工市场最后都以失败告终。

作为后来者的日本碳纤维公司,却将目光瞄向了体育休闲用品市场。

和考陶尔兹一样,东丽在20世纪60年代 开始研究碳纤维。东丽公司是个生产传统纺织面料纤维的生产商,包括腈纶,也就是PAN原丝。1963年近藤昭男宣布PAN是最合适生产碳纤维的前驱体的时候,东丽公司意识到这是一个巨大的商机。于是东丽与东邦、旭化成(三菱人造丝随后进入)开始获取近藤昭男的技术,并在1971年建成了一个小型试验工厂。这一年的晚些时候,名为Toraca T300的碳纤维诞生了。

东丽碳纤维业务的爆发,来源于体育用品领域。当东丽知道碳纤维可以应用在高尔夫球杆中,转而将目光瞄准体育休闲领域,于是他的第一个碳纤维产品就是碳纤维的鱼竿。

在20世纪70年代后半期,随着73/74石油的价格急剧上升,民用航空器制造商波音和空客开始寻找重量轻的增强材料,来减少油耗,这为东丽公司打开了另一个市场之门。联合碳化物公司也放弃了自己生产原丝,转而开始代理东丽的碳纤维产品,在美国市场销售。于是T300成为美国最畅销的碳纤维。1975年,东丽的碳纤维成功地应用在波音737的次承力部件,标志着东丽与波音这两家公司超长合作期的开始。

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。民用航空领域仍然是一个主要的市场,尤其是高等级的碳纤维是必须的。波音和空客相继推出787和A350,新机型均采用碳纤维复合材料作为主承力部件,碳纤维复合材料用量达到50%。然而,碳纤维的价格也随着产能的释放而下降,这刺激了大量的需求。其中开始崛起的市场包括风力发电和汽车改装。2011年,东丽与戴姆勒公司共同建立了一个合资工厂,来生产碳纤维部件。

为了跟上市场需求,东丽在韩国建立了第四个碳纤维工厂,作为日本、法国、美国工厂的补充。这样韩国从日本进口碳纤维可以直接在韩国工厂生产。东丽公司的产能在2015年将达到27000吨。日本在高性能碳纤维领域得以迅速发现,主要得益于政 府政策的有力推动,也得益其产业联盟模式和人才培养方式。

所以,东丽公司的成功不是偶然,一方面是跟自己的努力坚持不懈的研发有关,另一方面东丽公司看准了趋势,利用体育休闲用品市场的崛起作为支点,从而成长为世界最大碳纤维生产商。

三个角度解析东丽发展经验

我们从布局领域、研发、客户合作三个角度复盘东丽的发展经验。

从布局领域看:

1)布局领域的优化需要生产和研发上的厚积薄发。1960 年代,日本 碳纤维发展落后于英国,东丽在 1970 年代初以体育休闲领域为起点,打磨生产工艺和质 量稳定性,并保持研发重心仍在主流的航空航天领域,从而在 1975 年得以进入。

2)布局 领域的选择需要清晰的“市场预判+战略规划”的引导。东丽不仅强于研究产品,还强于 研究市场。2010 年代东丽发力工业领域布局,自 2014 年起工业领域收入占比持续提升, 成为碳纤维收入增长的主要驱动力,而这得益于 2010 年左右东丽对市场有清晰预判,并 提出工业领域发展的“两步走”规划。

从研发看:

1)前期工艺和设备研发奠定领先基础,复合材料和应用技术研发逐步发 力。1990 年代以前,东丽的专利申请主要为生产工艺专利,到 2000 年代复合材料、应用 的专利申请量才提升至生产工艺的同一水平。早期以生产工艺和设备为研发重心奠定了东 丽在材料本身性能和成本的领先基础。

2)研发不局限于材料本身,而是覆盖材料的整个 生命周期。碳纤维材料定制性强,需有针对应用设计的制品或复合材料才可使其落地使用。 东丽的研发和制造理念体现“定制化”,即不仅仅是生产好的材料,而是要验证从材料到 终端应用的每一步。也因此东丽搭建了涵盖“基础研究—新产品商业化研发(技术&工艺、 设备)—上市后持续的改进研发”的产品全生命周期的研发体系,且重视研究如何设计复 合材料以定制化满足终端应用需求,其工程团队会不断向客户提出如何使用其材料的建议。

从客户合作看:

1)与客户的深度开发合作构筑壁垒。东丽和波音是长达 30 年的合作 伙伴,从起初单纯的供应商关系到后来合作开发的内容愈发深入,使其壁垒愈发加深。

2) 就近建设、合资设厂是增强客户粘性的方式。海外龙头善于充分融入大客户的供应链体系,如东丽与戴姆勒合资成立汽车复合材料制造公司,将生产基地布局于波音工厂附近, 都有利于增强与客户的沟通,从而参与到客户产品的前期设计,增强壁垒。

东丽碳纤维板块近况

5月12日,日本东丽公司公布了2022年财年(2022年4月1日—2023年3月31日)全年经营业绩,2022财年全年日本东丽公司总销售24893亿日元,与2021财年同期22285亿日元相比增长了11.7%;营业收入达到1090亿日元,同比增长8.4%。值得关注的是,2022财年东丽公司碳纤维复合材料部门达到2817亿日元,同比增长高达30.9%。

航空航天应用中的碳纤维复合材料需求呈现复苏趋势,而且工业应用中的压力容器销量扩大。此外,该细分市场将原材料和燃料价格的上涨转嫁到销售价格中。因此,与上一财年(2152亿日元)相比,碳纤维复合材料整体收入增长30.9%,达到2817亿日元,核心营业收入增长143亿日元,达到159亿日元。

文章来源: 碳纤维那些事儿,钱鑫博士,未来智库

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:材料那些事
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...