面對(duì)諸多重大挑戰(zhàn),盡管全球復(fù)合材料生產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng),但歐洲尤其是達(dá)赫(DACH)[1]地區(qū)的復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)卻在衰退。與全球市場(chǎng)相比,歐洲正在失去競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。然而,許多跡象表明,作為材料組別的復(fù)合材料正朝著未來(lái)的正確方向邁進(jìn)。
注1:達(dá)赫(DACH),D-A-CH是一個(gè)首字母縮略字組成的合成詞,代表三個(gè)主要的德語(yǔ)區(qū)國(guó)家:德國(guó)、奧地利和瑞士。
多年來(lái),復(fù)合材料(纖維增強(qiáng)塑料)被視為關(guān)鍵材料,尤其是在探討未來(lái)交通工具設(shè)計(jì)理念或開(kāi)創(chuàng)性建筑項(xiàng)目時(shí)。此外,復(fù)合材料多年來(lái)已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。2023年,全球復(fù)合材料生產(chǎn)量動(dòng)態(tài)增長(zhǎng),市場(chǎng)總量達(dá)到1300萬(wàn)噸,比2022年(1230萬(wàn)噸)增長(zhǎng)了近6%。
然而,歐洲的復(fù)合材料產(chǎn)量同期卻下降了8%,到2023年降至約260萬(wàn)噸(見(jiàn)圖1)。最新調(diào)查顯示,在經(jīng)歷了長(zhǎng)期的持續(xù)增長(zhǎng)后,歐洲市場(chǎng)自新冠疫情危機(jī)以來(lái)一直未能恢復(fù)。

圖1:歐洲復(fù)合材料市場(chǎng)發(fā)展情況(單位:千噸)
亞洲和美洲市場(chǎng)的增長(zhǎng)勢(shì)頭明顯快于歐洲。全球市場(chǎng)中,亞洲最近占比約50%,美洲占比30%,而歐洲僅占20%左右。
要理解市場(chǎng)發(fā)展的原因,需要同時(shí)關(guān)注關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域的趨勢(shì)和整體經(jīng)濟(jì)條件的詳細(xì)變化。
近三分之二的熱塑性復(fù)合材料產(chǎn)量用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域(見(jiàn)圖2),其中汽車(chē)應(yīng)用明顯占主導(dǎo)地位。航空或公共交通等領(lǐng)域的占比微乎其微。熱固性復(fù)合材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域是建筑/基礎(chǔ)設(shè)施,其次是交通運(yùn)輸。特別是在達(dá)赫地區(qū),復(fù)合材料對(duì)汽車(chē)行業(yè)的依賴(lài)程度高于其他歐洲地區(qū)。無(wú)論是熱塑性還是熱固性復(fù)合材料,其經(jīng)濟(jì)重要性都顯而易見(jiàn),并且與經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。然而,當(dāng)前這些行業(yè)都正處于危機(jī)之中。

圖2:按應(yīng)用劃分的歐洲復(fù)合材料市場(chǎng)(不含碳纖維增強(qiáng)塑料)
從歐洲特別是德國(guó)的宏觀經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看,與復(fù)合材料市場(chǎng)的發(fā)展一致,其表現(xiàn)落后于其他國(guó)家和地區(qū)(見(jiàn)圖3)。目前,德國(guó)在全球動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)中的表現(xiàn)甚至不如整個(gè)歐洲。

圖3:選定國(guó)家/地區(qū)的GDP發(fā)展情況 ?國(guó)際貨幣基金組織(IMF),來(lái)源:《世界經(jīng)濟(jì)展望》,2024年4月
汽車(chē)工業(yè)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)
汽車(chē)工業(yè)是德國(guó)加工制造業(yè)中最大的銷(xiāo)售部門(mén),也是最重要的工業(yè)部門(mén)。然而,這一領(lǐng)域正面臨關(guān)鍵問(wèn)題和挑戰(zhàn)。
新冠疫情危機(jī)并非導(dǎo)致負(fù)面發(fā)展的唯一因素:歐洲和德國(guó)整車(chē)廠商的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題早在2019年之前就已顯現(xiàn)。對(duì)替代驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型尚不充分,高昂的生產(chǎn)和車(chē)輛成本使得歐洲廠商難以與非歐洲競(jìng)爭(zhēng)者競(jìng)爭(zhēng)。政治舉措至今無(wú)效或執(zhí)行不力,而消費(fèi)者也依然持觀望態(tài)度。
2022年,歐洲汽車(chē)工業(yè)的新車(chē)注冊(cè)量創(chuàng)下30年來(lái)最低記錄。盡管2023年和2024年數(shù)據(jù)有所回升,但仍遠(yuǎn)低于2019年的峰值。這對(duì)復(fù)合材料領(lǐng)域的供應(yīng)商產(chǎn)生了直接影響。
建筑行業(yè)的衰退
相比交通運(yùn)輸行業(yè),建筑行業(yè)對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)變化的反應(yīng)通常更為緩慢且不那么劇烈。多年來(lái),建筑行業(yè)一直是復(fù)合材料產(chǎn)品的可靠市場(chǎng),例如在管道罐體和工廠建設(shè)領(lǐng)域。然而,這一領(lǐng)域也出現(xiàn)了明顯的降溫(見(jiàn)圖4)。建筑行業(yè)正處于衰退中,尤其是私人住宅建筑和商業(yè)建筑受到嚴(yán)重影響。只有公共建筑領(lǐng)域最近略有增長(zhǎng),但整體活動(dòng)水平仍遠(yuǎn)低于政治目標(biāo)。

圖4:主要建筑行業(yè)接單量的體積指數(shù) ?德國(guó)聯(lián)邦統(tǒng)計(jì)局(Destatis),2024年
高昂的原材料、人工成本以及融資成本顯著抑制了私人建筑。此外,德國(guó)的高能源價(jià)格以及被認(rèn)為是投資障礙的監(jiān)管和政治環(huán)境,也加劇了這一趨勢(shì)。
德國(guó)復(fù)合材料市場(chǎng)的危機(jī)
目前復(fù)合材料行業(yè)的信號(hào)也不容樂(lè)觀。德國(guó)復(fù)合材料行業(yè)的行業(yè)組織——“德國(guó)復(fù)合材料協(xié)會(huì)”(Composites Germany)每年對(duì)其會(huì)員企業(yè)進(jìn)行兩次市場(chǎng)評(píng)估調(diào)查。最近一次調(diào)查結(jié)果展現(xiàn)了一個(gè)黯淡的前景。與全球市場(chǎng)相比,歐洲尤其是德國(guó)的當(dāng)前商業(yè)形勢(shì)更為嚴(yán)峻(見(jiàn)圖5)。對(duì)未來(lái)商業(yè)形勢(shì)的預(yù)期也顯示出明顯的差距,德國(guó)表現(xiàn)最差(見(jiàn)圖6)。

圖5:對(duì)整體商業(yè)形勢(shì)的評(píng)估,2024年7月(來(lái)源:德國(guó)復(fù)合材料協(xié)會(huì),《2024年第2次復(fù)合材料市場(chǎng)調(diào)查》)

圖6:對(duì)未來(lái)商業(yè)形勢(shì)的預(yù)期,2024年7月(來(lái)源:德國(guó)復(fù)合材料協(xié)會(huì),《2024年第2次復(fù)合材料市場(chǎng)調(diào)查》)
可持續(xù)性是關(guān)鍵
復(fù)合材料不僅擁有耐用性、免維護(hù)使用、耐腐蝕性、輕量化和設(shè)計(jì)自由度等諸多優(yōu)點(diǎn),在特定應(yīng)用領(lǐng)域中還表現(xiàn)出卓越的可持續(xù)性。
隨著自然資源的減少和環(huán)境問(wèn)題的加劇,可持續(xù)性正日益成為商業(yè)、工業(yè)和社會(huì)的核心議題?;谶@一背景,這一主題在未來(lái)的重要性不容忽視。初步的法規(guī)(如新的《報(bào)廢車(chē)輛指令》)表明,可持續(xù)性將成為材料選擇中至關(guān)重要的因素。復(fù)合材料在這一方面的表現(xiàn)尤為出色,特別是在減少資源消耗和環(huán)境影響方面。
此外,為實(shí)現(xiàn)歐盟自定的減排目標(biāo),可再生能源的推廣也將更加重要。風(fēng)能產(chǎn)業(yè)在這一過(guò)程中扮演了重要角色,而現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)的核心組件,如葉片,離不開(kāi)復(fù)合材料的應(yīng)用。德國(guó)在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,其風(fēng)能裝機(jī)容量在歐洲乃至全球都名列前茅。截至目前,德國(guó)約占?xì)W洲總裝機(jī)容量(278吉瓦)的25%,即70吉瓦。這表明德國(guó)不僅在技術(shù)上領(lǐng)先,還在行業(yè)規(guī)模和投資上表現(xiàn)突出。

圖7:2024年上半年歐洲新增陸上和海上風(fēng)能裝機(jī)容量(來(lái)源:WindEurope)
根據(jù)WindEurope的最新數(shù)據(jù)(2024年秋季發(fā)布),到2030年,歐洲的風(fēng)能總裝機(jī)容量預(yù)計(jì)將達(dá)到約350吉瓦,其中德國(guó)約為110吉瓦。這一預(yù)測(cè)展現(xiàn)了風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的巨大增長(zhǎng)潛力,同時(shí)也為復(fù)合材料行業(yè)提供了重要發(fā)展機(jī)遇。然而,目前復(fù)合材料行業(yè)并未從這一趨勢(shì)中獲益,反而呈現(xiàn)相反的情況。
風(fēng)能行業(yè)的悖論
當(dāng)前的風(fēng)能行業(yè)與2000年代初期的太陽(yáng)能行業(yè)呈現(xiàn)出類(lèi)似的悖論現(xiàn)象。當(dāng)時(shí),德國(guó)在太陽(yáng)能領(lǐng)域曾處于全球領(lǐng)先地位,但由于政治決策,例如大幅削減上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,行業(yè)陷入危機(jī)。生產(chǎn)逐漸向中國(guó)轉(zhuǎn)移,最終導(dǎo)致德國(guó)的太陽(yáng)能模塊生產(chǎn)幾乎停滯。即使后來(lái)通過(guò)實(shí)施進(jìn)口關(guān)稅嘗試挽救行業(yè),這一努力也未能奏效。曾經(jīng)繁榮的歐洲太陽(yáng)能市場(chǎng)反而主要為亞洲制造商帶來(lái)了利潤(rùn),而歐洲企業(yè)則在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)中敗下陣來(lái)。
如今,風(fēng)能行業(yè)正面臨類(lèi)似局面。在過(guò)去,歐洲尤其是德國(guó)在風(fēng)電機(jī)組組件和葉片制造領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位,但隨著時(shí)間推移,這些生產(chǎn)幾乎完全遷移至亞洲,整個(gè)供應(yīng)鏈的許多參與者也逐漸消失。如今,歐洲的制造商所剩無(wú)幾,幾乎所有的風(fēng)電機(jī)組均來(lái)自亞洲。此外,部分亞洲企業(yè)甚至開(kāi)始贏得歐洲的整個(gè)項(xiàng)目招標(biāo)。在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)中,歐洲企業(yè)難以匹敵。再一次,歐洲可再生能源領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)正在逐步衰退。
盡管風(fēng)能市場(chǎng)的增長(zhǎng)是政治上迫切需要的,但歐洲復(fù)合材料行業(yè)并未能從中受益。相反,這種局面加劇了歐洲復(fù)合材料行業(yè)的負(fù)面趨勢(shì),盡管全球市場(chǎng)總體上在增長(zhǎng)。
結(jié)論
達(dá)赫地區(qū)的復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)受宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)際價(jià)值鏈的高度影響,這種影響也延伸到整個(gè)歐洲及全球市場(chǎng)。當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題對(duì)復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的核心市場(chǎng)造成了影響,其發(fā)展因其他經(jīng)濟(jì)部門(mén)的問(wèn)題而被拖累。
要實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料市場(chǎng)的中期復(fù)蘇,德國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)必須恢復(fù)活力。這不僅需要經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的努力,還需要政治舉措的有力支持,包括積極促進(jìn)達(dá)赫地區(qū)及整個(gè)歐洲的工業(yè)發(fā)展。
盡管如此,復(fù)合材料在未來(lái)仍具有廣闊的前景。特別是可持續(xù)性這一議題,可能成為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。整個(gè)行業(yè)必須抓住機(jī)遇,借助這一有利環(huán)境實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展。
本文原作者為AVK總裁 Elmar Witten博士。