不少读者看到碳纤维,认为这个东西不是太现实,因此俺这里就多花一点笔墨在这个领域。
先让俺们来看一看,主要用碳纤维制造的美国波音787客机Dreamliner。
从建筑总量来看,用的碳纤维是飞机的80%,就是23吨碳纤维(制造成35吨碳纤维增强聚合物Carbon fiber reinforced polymer)。因为碳纤维的硬度高,但重量轻,因此如果按照重量来计算的话,就是占了总重量的50%。其他的材料就是20%铝,15%钛,钢只占了10%,和其他5%材料。
那么整个飞机的那些部件是用碳纤维做的?飞机的机身,机翼,机尾,门,和飞机内部。铝是用在机翼和机尾的边缘部分,钛主要是用在引擎。
图一 碳纤维为主制造的波音787
那么这个材料可不可以用在汽车上呢?因为如果可以用碳纤维来替代钢,汽车的重量大概只是原来的五分之一。而根据美国的一些实验室的数据,汽车的重量每降低10%,其燃料使用率就会增加7%,波音787飞机就是因为燃料使用优化,而占了竞争优势。
而碳纤维因为其强度比较好,已经成为一级方程式赛车的车身。在普通汽车和卡车上运用碳纤维,最大的问题,在于成本过高。以2008年的数据,碳纤维的成本大概是每磅8-10美元,必须降低到3-5美元,才可以和钢材竞争。如果这个方面可以取得技术突破,那么在汽车行业里,大幅度替代钢材的局面就会发生了。
2006年,美国三大汽车集团中,唯一还在干活的福特公司,将波音公司主管787的副总裁穆拉利(Alan Mulally)挖过来做福特的总裁。老穆的首要问题就是解决美国汽车业不重视燃油效率的问题。他搞出来的波音787,比当时飞机里用碳纤维25%最高的标准,要多出一倍,到了50%,其结果就是飞机的重量更轻,路程更长,更结实,更省油,和更容易维修。这个机型的出现,导致了20%的省油和10%的维修费用降低。其结果就是在6年里,波音头一次6个月计算的订货合同,超过了其对手空中巴士。而福特在这个方面的研发,有望在未来的汽车业的发展上,形成下一个潮流。
中国的汽车行业和钢铁行业,如果不能在这方面有所作为,估计将来又会遇上下一轮的产业淘汰潮流,从而导致现在已经多余的钢铁产能,在下一个发展循环中,受到打击。
而考虑到本来铁矿石就是中国缺乏的主要原材料,进口的依存度达到了50%,鼓励碳纤维的发展,也是增加中国自己的国家经济安全的一个好方法。如果中国政府对这个情况不正视,无法未雨绸缪,只是在现在的利益集团格局里,扯来扯去,无所作为,那么在材料进口货源上,被人掐住脖子,欲取欲求,当然就算是自作自受,咎由自取了。
俺在这个系列里,谈到的主要是中国应该如何在未来的碳排放国际斗争中,抢占话语权和道德高地。考虑到中国是一个发展中国家,大规模的工业化和城市化,人民生活水平的大幅度提高,都会带来碳排放上,比西方发达国家更大的压力。
而由于中国是主要的贸易出口大国,非常容易的被人以这个借口,进行贸易保护主义攻击。俺估计从年底的世界气候合作大会,到明年,美国和西欧的主要方向,就是争取在全球订立下各个国家的碳排放减排标准,而不愿意订立目标,或者订出的目标,人家觉得不满意(要想俺满意,其他方面是不是该表示一下呢?),那么就在2015-2020年之间,开始对你征收碳排放进口税,看你的进口货如何和俺竞争?
这个方法,比现在所有的各种名目的贸易保护主义要好用。本来,以前用倾销作为借口,多是针对某个产品进行诉讼。而用政府补贴,则是以国家政策作为借口,来攻击一个行业。当然今天看来,美国政府在AIG,两房,三大汽车,和各金融机构等等,做的政府补贴,估计比中国政府做的还要多,自然没法用这个借口来行贸易保护主义之实了。
结果用碳排放这个道德高地,如果中国的碳排放目标不被接受,那么整个国家的产品都会受到打击。其结果就是打击中国产品的国际竞争了,增加中国制造的成本,从而达到牵制中国经济发展的目的,而阻碍中华民族的复兴。
中国在应对上面,只有10年的时间。俺在这个系列里推介的一些法子,主要就是如何转被动为主动,利用中国的后发优势,在能源和原材料开发上,直接跳过传统的方法,而抢占最先进的技术高地。
本来中国缺乏铁矿石,就应该在钢材替代品上下比别人更多的功夫。中国缺乏石油,就要开拓以电力和电池为主的交通工具。中国需要更多电力,就靠新能源来解决问题。
而在其他方面,比如说中国在焦炭的出口上面,就应该把环境保护费用提高,从而推高其他国家的钢铁业成本,一方面保护自己的环境和减少碳排放,另一方面把日本和韩国这些国家的成本推高,以增加自己的最终机械设备成品的竞争力。
其实要做到这些并不是太难,尤其是全球经济危机和衰退的现状下,中国政府手里的资金充裕,正好就是开展这些运作的最好时机。只要中国政府能下这个决心,从每个月购买美国国债的钱里,拿出来一个零头,找到一帮头脑清楚的专业人才,对这些关联技术,可以开发的开发,可以收购的收购,不是没有机会突破这个西方想用来阻碍中国发展的陷阱。
俺们就要看中国政府有没有决心了。
Also, to use "以电力和电池为主的交通工具", we probably need a lot of catalytic materials, which may also be controlled by foreign countries. It is not completely helpless, but it is just not as rosy as people may think. So in the end, a country's natural resources will be more and more important in the future. From this perspective, both China and USA have a lot of limitations and cannot avoid being blackmailed by companies like Rio Tinto. There will be future companies alike, controlling rare metals like Pt, uranium,etc, etc. In my opinion, it is more important to control the financial world, if your country doesn't have those important materials. Technology nowadays is not king anymore (just look at Japan).
“井底望天”,名实不符。
简直一个从望远到廣角的超级镜头。太谦虚了!
好。有看头!