Produkcja i wykorzystanie krajowych materiałów kompozytowych rosło ostatnio w średnim rocznym tempie od trzech do pięciu procent. To są oceny zagraniczne. Bardzo skomplikowanych procesów technologicznych wytwarzania surowców, półproduktów i właściwych kompozytów nie da się zastąpić z dnia na dzień czysto rosyjskimi rozwiązaniami, jak również bardzo szeroką gamą samych produktów.
Przez długi czas zarówno odpowiednie technologie, jak i wyroby gotowe z tego obszaru były głównie importowane – z Chin i szeregu krajów azjatyckich (do 60-65%), a także z Zachodu. Co więcej, szacuje się, że sowieckie opracowania kompozytowe są wykorzystywane w co najmniej 30 obcych krajach, w tym członkach NATO, w tym we Francji, Niemczech, Belgii, Stanach Zjednoczonych i Kanadzie.
Nie ma potrzeby udowadniać, jak ważne są takie materiały w kompleksie obronnym, w produktach podwójnego zastosowania iw wielu cywilnych gałęziach przemysłu. Dlatego w naszym kraju, podobnie jak na Zachodzie, istnieje wymóg maksymalnej samowystarczalności we wszystkich komponentach przemysłu kompozytów, zwłaszcza w tej części, która jest wykorzystywana w przemyśle obronnym.
Władimir Putin wyznaczył kierunek strategiczny już w 2008 roku, mówiąc, że Rosja nie powinna polegać na zagranicznych dostawach w celu realizacji zamówień obronnych. Dotyczy to również sektora kompozytów, zwłaszcza w związku z coraz ostrzejszym systemem sankcji. Oczywiście embargo obejmuje przede wszystkim produkty i technologie, które można wykorzystać w przemyśle obronnym.
W lipcu 2008 r. rząd zatwierdził Federalny Program Celowy dotyczący produkcji strategicznych materiałów kompozytowych (tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym) do broni i sprzętu wojskowego, który przewiduje odmowę zakupu ponad 300 rodzajów komponentów do 2020 r. W ciągu następnych pięciu lat przyjęto „mapę drogową” dla włókna węglowego, a rząd zatwierdził plan rozwoju produkcji materiałów kompozytowych. W latach 2012–2016 realizowano rosyjsko-białoruski program „Opracowanie innowacyjnych technologii i technik wytwarzania konkurencyjnych materiałów kompozytowych, matryc i elementów zbrojących”.
Według szacunków wygłoszonych na forach międzynarodowych w 2017 roku, w realizację przyjętych decyzji zaangażowanych jest obecnie ponad 60 przedsiębiorstw i co najmniej 30 wyspecjalizowanych ośrodków naukowych. Zależność od importu w segmentach związanych z produkcją i konsumpcją kompozytów zmniejszyła się w ciągu ostatnich 10 lat o ok. 15 proc. - do 30–35 proc. Źródła amerykańskie i brytyjskie szacują go na około 40 procent, odnotowując spadek o 10-12 procent w tym samym okresie. Jednak w porównaniu z wieloma krajami zachodnimi, Chinami, Indiami, Izraelem, gdzie kompozyty i ich pochodne są szeroko stosowane w przemyśle stoczniowym, wydobyciu ropy i gazu oraz w innych branżach materiałochłonnych, zapotrzebowanie na tworzywa węglowe w Rosji jest znacznie mniejsze. Wynika to z długiej stagnacji w tym sektorze gospodarki krajowej, a w konsekwencji wciąż niskiego popytu, np. zużycie kompozytów w kompleksie stoczniowym Federacji Rosyjskiej nie przekracza jeszcze jednego procenta światowego.
Tak czy inaczej, państwo poważnie potraktowało zapewnienie zasobów i strategicznego bezpieczeństwa przemysłu kompozytowego (CI). Ogólnie rzecz biorąc, tendencje są pozytywne, choć zapomnienie o problemach sektorów przemysłowych w kraju, doświadczane w latach 90., wciąż odczuwalne.
Jeden z głównych wniosków z forum poświęconego kompozytom, które odbyło się pod koniec października 2017 r.: wśród głównych przyczyn utrudniających aktywną substytucję importu są wolne tempo zmian norm związanych z nowymi materiałami, niedorozwój rynku krajowego oraz brak personelu którzy rozumieją problemy branży.
Wyrażona na tym samym forum opinia Kirilla Komarowa, dyrektora działu rozwoju i działalności międzynarodowej Państwowej Korporacji Energii Atomowej Rosatom: proces certyfikacji nowego materiału kompozytowego na urządzenia trwa do trzech lat, dwukrotnie dłużej niż za granicą. Ponadto istnieje potrzeba „bardziej zwartej procedury opracowywania norm, badania i testy nie powinny być prowadzone sekwencyjnie, ale synchronicznie”. A żeby zastosować nowe materiały, nie wystarczy pozwolić na ich utrwalenie i opisanie w przepisach – potrzebny jest przeszkolony personel.
Zgodnie z ww. dokumentami programowymi do 2020 r. wielkość produkcji materiałów kompozytowych i wyrobów z nich powinna wynieść 120 mld rubli. Przewiduje się opracowanie i przyjęcie co najmniej 550 dokumentów normatywno-technicznych, normatywno-prawnych i innych niezbędnych dla rozwoju branży. Pod koniec października 2017 r. wiceminister przemysłu i handlu Siergiej Tsyb poinformował, że dla sektora kompozytów opracowano i zatwierdzono już 363 nowe normy, 25 zbiorów zasad, 4 klasyfikatory, 16 szacunkowych norm i 5 programów szkolenia zawodowego.
Wątki spiskowe?
Krajowa produkcja włókna węglowego (HC) wykazuje najwyższe tempo wzrostu. Według Andreya Ignatieva, Dyrektora Sprzedaży Grupy Umatex, pojemność krajowego rynku HC wynosi około 300 ton z potencjałem do zwielokrotnienia w najbliższej przyszłości. W 2015 roku oddano do użytku największy w kraju zakład „Alabuga-fiber” o rocznej wydajności 1400 ton węglowodorów rocznie. Do 2030 roku przedsiębiorstwo to planuje wpisać się do rejestru największych producentów węglowodorów. Chociaż zakład produkuje już pięć razy więcej włókna węglowego niż wymaga rynek rosyjski, dlatego znaczna część produkcji jest eksportowana. Istnieją jednak obawy, że ze względu na prognozowany wzrost krajowego popytu na węglowodory eksport będzie kolidował z potrzebami krajowymi.
Jeśli chodzi o termoplastyczne kompozycje polimerowe, Rosja nadal ma tylko dwa procent udziału w światowym rynku, wielkość popytu w kraju nie przekracza sześciu milionów ton rocznie. Tymczasem import, według Siergieja Kiseleva, eksperta Polyplastic, wyniósł w ciągu ostatnich trzech lat co najmniej 25 proc. i może wzrosnąć głównie ze względu na to, że zagraniczni dostawcy, zwłaszcza z Azji Wschodniej, oferują asortymenty o niskich i średnich cenach., natomiast rosyjskie odpowiedniki są droższe, choć przeważnie wyższej jakości.
Istnieją pewne niuanse dotyczące żywic do produkcji kompozytów. Pod koniec zeszłego roku zużycie nienasyconych żywic poliestrowych wyniesie co najmniej 45 tys. ton, z czego około 80 proc. to produkty rosyjskie. Natomiast w segmencie żywic epoksydowych o pojemności rynku krajowego 40–42 tys. ton udział producentów krajowych nie przekracza 10 proc. Ta nisza jest pewnie zajmowana przez zagranicznych, głównie chińskich dostawców. Ich produkty znów są tańsze, często kosztem jakości. Tak więc tempo substytucji importu w tym sektorze wynika nie tylko z fizycznego wzrostu wielkości produkcji, ale także ze spadku kosztów produkcji.
W segmencie włókien chemicznych (CVN), włóknin i wyrobów na ich bazie sytuacja z substytucją importu pozostaje trudna. Jak zauważono na zeszłorocznym forum „Budowa łańcucha technologicznego do produkcji materiałów syntetycznych: od węglowodorów do produktu końcowego”, niezabezpieczony popyt krajowy na te produkty utrzymuje się na poziomie co najmniej 60 proc., pomimo wzrostu rosyjskiej produkcji w tym sektorze. Wśród przyczyn niedoboru jest prawie całkowita utrata na przełomie lat 80. i 90. małej i średniej chemii oraz jej bazy surowcowej, a także bliskie 100% uzależnienie większości sektorów przemysłu chemicznego od urządzeń zagranicznych. W imporcie surowców dominują te same produkty dumpingowe z ChRL i krajów rozwijających się. Niemniej jednak w ciągu ostatnich trzech lat produkcja włóknin z wykorzystaniem CVI w wyniku popytu w przemyśle obronnym i innych branżach wzrosła o jedną trzecią, co zapewniły przede wszystkim przedsiębiorstwa Kujbyszewazot, Kurskkhimvolokno, Gazpromkhimvolokno i Termopol.
Ale największy projekt w tym segmencie - kompleks poliestrowy w regionie Iwanowo - nie został jeszcze zrealizowany, daty rozpoczęcia budowy są regularnie przesuwane. Jest to jednak inicjatywa prywatna, która nie przewiduje finansowania rządowego. Eksperci zwracają uwagę, że niepaństwowy status projektu utrudnia jego realizację, a to z kolei negatywnie wpływa na krajową produkcję wyrobów chemicznych zastępujących import, w tym kompozytowych.
Na wspomnianym forum zaproponowano opracowanie kompleksowej „mapy drogowej” rozwoju krajowej produkcji CVI i produktów pokrewnych. Wkrótce na polecenie Ministerstwa Przemysłu i Handlu powołano międzyresortową grupę roboczą pod przewodnictwem wiceministra Siergieja Tsyba do opracowania planu działań na rzecz rozwoju podprzemysłu włókien i nici sztucznych i syntetycznych na okres do 2020 r.. W jego skład wchodzą specjaliści z 20 wyspecjalizowanych przedsiębiorstw, w tym m.in. Gazpromkhimvolokno, Union of Composite Producers, Sibur, Kompozit, NIITEkhim, Balakovo Carbon Production, Chimprominzhiniring, Kazanorgsintez.
Albo PAN, albo zniknął
Perspektywiczny rozwój to przede wszystkim utworzenie międzyregionalnego sektorowego klastra przemysłowego „Kompozyty bez granic”. Powstaje od 2016 roku z inicjatywy Grupy Umatex (część Rosatom). Na konferencji „Import Substitution-2017” dyrektor generalny firmy Alexander Tyunin, prezentując projekt, zauważył, że zadaniem jest zwiększenie rosyjskiego rynku włókna węglowego i materiałów na nim opartych. Teraz jest to 0,5 proc. światowego, a do 2025 r. powinno się czterokrotnie zwiększyć. Klaster stworzy warunki dla dużych, średnich i małych przedsiębiorstw, a także dla młodych przedsiębiorców, gotowych organizować zaawansowane zaplecze produkcyjne i opracowywać nowe produkty high-tech na bazie kompozytów. Zainteresowanie projektem potwierdziły 23 przedsiębiorstwa z obwodów Tatarstanu, Moskwy i Saratowa. Oczekuje się, że klaster zostanie w pełni uformowany do końca tego roku.
Jeśli chodzi o kompozyty i pokrewne prace badawczo-rozwojowe oraz projekty, należy zwrócić uwagę na technologię opracowaną przez Uniwersytet Technologiczny w Perm w zakresie wykorzystania włókna węglowego z recyklingu z kompozytów polimerowych. Nad tymi pracami czuwa docent Julia Kulikova. Według niej badania nad ekstrakcją włókien węglowych ze składu polimerowych materiałów kompozytowych (PCM) metodami odczynnikowymi nie mają analogów w Rosji, tworzą podstawę do powstania nowego przemysłu do produkcji wyrobów konstrukcyjnych i innych. Głównym celem projektu jest zwiększenie cyklu życia produktów PCM, m.in. w przemyśle lotniczym i kosmicznym, w inżynierii mechanicznej, poprzez ponowne wykorzystanie zasobów. Osiągnięto minimalną redukcję wytrzymałości mechanicznej PCM z produktu wtórnego w porównaniu z materiałami z włókien pierwotnych. Wprowadzenie tej technologii jest planowane w zakładach utylizacji odpadów Uralplast i Bumatika. W Alabuga, z pomocą Funduszu Rozwoju Przemysłu, w tym roku modernizowany jest piec do produkcji wysokiej jakości włókna szklanego. Koszt projektu to około 900 milionów rubli, z czego 441,5 miliona zapewni pożyczka preferencyjna z IDF. Według Ministerstwa Przemysłu i Handlu Federacji Rosyjskiej zapotrzebowanie na projekt wynika z faktu, że włókno szklane jest jednym z najbardziej konkurencyjnych materiałów wzmacniających stosowanych w bazie produktów kompozytowych. Jest to również główny produkt do produkcji materiałów dopuszczonych do stosowania w przemyśle obronnym. Nawiasem mówiąc, globalne zużycie włókna szklanego wynosi 85 procent objętości wszystkich włókien wykorzystywanych do wzmacnianych kompozytów, a tylko 13,5 procent stanowią inne polimery.
Na początku 2017 r. podpisano umowę o współpracy między rządem regionu Saratowa a JSC NPK Khimprominzhiniring w sprawie realizacji projektu produkcji włókna węglowego w zakładzie Saratovorgsintez. Przedsiębiorstwo to produkuje niezbędny surowiec - nitryl kwasu akrylowego, z którego Chimpromnizhiniring wyprodukuje prekursor PAN - białe włókno stanowiące podstawę materiałów kompozytowych. Projekt został omówiony w administracji regionalnej już w listopadzie 2016 r. Wtedy ogłoszono, że inwestor zainwestuje 3,5 mld rubli w produkcję. Wydajność zakładu w Saratowie wyniesie 4 tys. ton rocznie, a następnie wzrośnie do 25 tys. Planowane jest wdrożenie tego projektu w ciągu trzech lat. Zakład w Bałakowie (obwód Saratowski) planuje produkcję gotowych wyrobów na bazie prekursora PAN.