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在政府多重措施支持下，俄罗斯逐渐形成了完整的复合材料生产链，中和了西方制裁的不利影响。目前，俄罗斯在产品研制和产能方面已能够满足基本国内需求，但高模高强碳纤维产品的研制能力需进一步提升；同时，俄罗斯系统地布局了未来发展方向和重点，为参与国际市场竞争奠定了基础。 2021年11月22日，俄罗斯在鞑靼斯坦共和国阿拉布加经济特区举行了新的碳纤维原料——聚丙烯腈（PAN）前驱体生产工厂的启动仪式，表明其复合材料前端原材料生产能力进一步增强，为补齐现有产能不足、打通复合材料研制周期的全部环节、完成对国外产品的进口替代，参与国际市场竞争提供了基础保障。 无处不在的需求 当前，随着增材制造等先进技术发展及新产品的不断推出，俄罗斯乃至全球对复合材料产品的需求量与日俱增。以民用航空行业为例，2021年12月，配装国产复材机翼的MC-21-300飞机获得了基本型号认证，明年可取得在飞机上使用俄罗斯复合材料机翼和国产PD-14发动机的补充认证，随后开始批产并向运营商交付。预计到2025年，俄罗斯联合飞机制造集团(UAC)将以每年36架的速率生产MC-21飞机，并在接下来的两年提高到72架左右，由此带动了对俄制高性能碳纤维复合材料产能需求。 与巨大的市场作用相对应，俄罗斯关键战略性行业持续受到以美国为首的西方国家的制裁，美国赫氏和日本东丽公司停止了对俄供应碳纤维和环氧树脂等基础原料。为此，俄罗斯持续开展复合材料研制生产能力建设，加强了复材国产化及应用进程，逐步形成了包含PAN-前驱体、碳纤维、织物、预浸料、产成品等全套研制能力在内的完整复合材料生产工艺链。 承担使命的企业 2019年初，西方中断了对俄罗斯的碳纤维材料供应，联合飞机制造集团再次推迟了MC-21投入批产的时间。对此，俄罗斯也有所准备，在2016年即成立了隶属于俄罗斯原子能国家公司的UMATEX公司。UMATEX公司目前是俄罗斯和独联体国家地区唯一一家在全部生产环节上拥有大规模生产设施的碳纤维复合材料生产商。 伊尔库特的复合材料机翼测试。 目标和任务 UMATEX公司的碳纤维材料研制生产能力在俄罗斯排名第一，是世界十大碳纤维生产企业之一。除了生产碳纤维及基于碳纤维的产品外，公司还为合作伙伴提供工程支持及研发服务。当前UMATEX公司担负着俄罗斯复合材料领域进口替代的任务，必须研制出在世界市场上具有竞争力的高技术产品，并保证充足的生产能力。2021年初，UMATEX公司新的战略计划获得批准，其中确定的目标包括： 将碳纤维的生产规模扩大到每年1.2万吨； 在目标市场建立织物、预浸料、回收利用和先进粘合剂的工业生产能力； 产品出口； 用复合材料制造一系列先进的产成品。 这些目标实现可使UMATEX公司成为全球第五大复合材料及产品制造商，占据全球碳纤维市场约5%的份额。 主要研制企业 UMATEX公司包含1家管理公司、1家研究中心，8家生产企业，2家贸易公司和1家综合投资企业。 UMATEX公司位于莫斯科的研究中心配备了最先进的设备，用于开发PAN-前驱体、粘合剂、预浸料和碳纤维聚合物复合材料等技术，是从事碳纤维生产技术领域研究开发工作的国际中心之一。 在原材料方面，PAN-前驱体决定了碳纤维70%的质量和40%的成本特性。2018年，俄罗斯85%的PAN-前驱体还需要进口，同年UMATEX公司在鞑靼斯坦共和国的阿拉布加启动了建设PAN生产工厂的项目，总预算为85亿卢布（约1.13亿美元，当前汇率条件下，后同）。现在新工厂已经建成，由意大利MAE公司提供技术设备，原子能公司的合作伙伴——阿拉布加工业生产型经济特区为企业提供了高水平的自动化工程基础设施。这是俄罗斯首次建立如此规模的碳纤维前驱体成型工艺工厂，预计未来可年产聚丙烯腈纤维5000吨，实现PAN-前驱体全部国产。 大约五年前，俄罗斯80%的碳纤维材料需要进口。得益于UMATEX公司及其他相关企业的发展，目前90%以上碳纤维都可以自产。UMATEX公司先后吸纳了位于鞑靼斯坦共和国“阿拉布格-碳纤维（Alabuga）”工厂、萨拉托夫地区的“氩气（Argon）”有限责任公司和车里雅宾斯克的“碳复合材料工厂（ZUKM）有限责任公司。其中，“阿拉布格-碳纤维”工厂已跻身全球二十家领先的碳纤维生产商之列，“氩气”公司是俄罗斯最大的高模量、高强度碳纤维材料和结构用碳纤维制造商，ZUKM是俄罗斯最大的碳复合材料、羰基纤维、隔热复合材料制造商。 “阿拉布格-碳纤维”工厂。 下表给出了UMATEX公司公开的几种碳纤维产品的拉伸强度和模量数据，应当注意，这些产品在拉伸强度方面，与波音和空客飞机常用的日本东丽公司T800碳纤维相比还有差距。UMATEX的典型碳纤维性能和东丽产品对比（如表1所示） 在织物和预浸料方面，主要企业是莫斯科地区的“预浸料-SCM”公司及其子公司“预浸料-杜布纳”公司，以及“预浸料-卡卢加”有限责任公司。其中，“预浸料-SCM”是俄罗斯织物和预浸料生产的领导者，从事以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维为基础的各型织物和预浸料的生产，用于造船、飞机制造、建筑和其他行业，目前，公司已开发织物200余种，预浸料25种。 在最终产品方面，UMATEX公司在鞑靼斯坦有俄罗斯第一家也是唯一一家用复合材料生产冰球棍的企业——“ZaryaD”公司，由于采用国有技术和材料进行生产，该公司产品与西方同行相比价格降低了25%。 此外，UMATEX公司还拥有对建筑、航空航天、电力等行业使用复合材料的项目进行综合投资的企业，并在捷克和中国设有贸易公司。 层层落实的措施 随着复合材料在生产生活中应用日趋广泛，以及在关键战略性行业受到进口限制，俄罗斯近几年来持续推出多种措施，促进复合材料行业的整体发展。 “复合材料无国界”跨区域产业集群 作为行业内领先企业，UMATEX公司在2018年主导成立了“复合材料无国界”跨区域产业集群，旨在创建一个由不同地区的复合材料研制、制造和用户企业机构等组成的有效合作链，进而扩大俄罗斯复合材料市场，实现复合材料及制成品的进口替代，并支持复合材料出口。“复合材料无国界”集群可从俄罗斯国家规划《工业发展和提高竞争力》的子规划《工业基础设施发展和支持工业领域活动的基础设施》中获得补贴。 目前集群涉及俄罗斯五个地区：鞑靼斯坦共和国、莫斯科、萨拉托夫、乌里扬诺夫斯克和图拉地区。截至2021年，共有27家工业公司（生产工厂）、7所大学以及6个工艺基地（研发中心）加入集群。其中，工业公司的业务覆盖了从原材料到产成品完整的复合材料生产工艺链，包括PAN-前驱体等原材料制备企业，碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维及基于这些纤维的织物和预浸料等半成品生产企业，为汽车、建筑、航空、造船、体育等行业的最终用户生产复合材料产成品的企业，主要企业见下表。其中，“乌里扬诺夫斯克航空复合材料”公司是俄罗斯唯一一家使用非热压罐技术生产航空产品复合材料承力构件的企业，也是MC-21客机机翼的主要制造者。喀山航空工厂下属的“复合材料”公司是俄罗斯第一家航空产品复材部件能力中心。 “乌里扬诺夫斯克航空复合材料”公司（上） 喀山航空工厂下属的“复合材料”公司（下） “复合材料无国界”集群是俄罗斯复合材料行业公司之间合作发展的良好平台，有助于成功研制具有国际竞争力的高科技产品。 “新材料与新物质技术”发展路线图 俄罗斯政府与原子能国家公司于2019年7月签署了协议，主题是双方共同努力加速发展”新材料和新物质技术”领域，使俄罗斯在该领域成为全球市场的领导者之一。落实协议的主要机制是制定和实施“新材料与新物质技术”发展路线图。 2020年4月27日，俄罗斯政府批准了“新材料和物质技术”高技术领域发展路线图，主要支持四种材料工艺技术发展，分别是增材制造技术、聚合物复合材料、稀土和稀土金属、新型结构和功能材料，并要求在聚合物复合材料、稀土和稀土金属等技术领域设立能力中心。其中，在聚合物复合材料方向，2024年前的关键目标是开展29项先进技术研究，在俄罗斯市场上的销量达到760亿卢布（约10亿美元），国外销售额达到260亿卢布（约3.4亿美元），并建立三个工程教育中心，制定六项教育计划等。 2020年4月“复合材料无国界”集群被确定为聚合物复合材料方向的能力中心。目前，已在集群的基础上成立了专家委员会，主要任务是审查计划纳入路线图的项目和活动。 “新型复合材料”综合科技计划 2020年11月，在“新材料与新物质技术”发展路线图框架下制定的综合科技计划（KNTP）“新型复合材料”提交政府。计划的目标是发展满足俄罗斯新型复合材料商业需求的技术，周期是2021-2025年，预算内资金总额为65亿卢布（约8600万美元），预算外资金数额与之相当。这是俄罗斯第一个包含了从基础研究到实际应用及建立国内复合材料产业全部阶段的计划。 同时，综合科技计划是俄罗斯联邦《科学技术发展战略》的落实方式之一，“新型复合材料”计划主要支撑的战略优先方向是“向先进的数字化、智能生产技术、机器人系统、新材料和设计方法的转型”，因此在计划实施过程中预计将开展基础数字建模项目，用于预测和研制新材料，并在人工智能技术的基础上形成材料及其数字孪生的国家数据库。（来源：中国航空新闻网） |
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