De productie en het gebruik van composietmaterialen voor huishoudelijk gebruik is de laatste tijd met gemiddeld drie tot vijf procent per jaar gegroeid. Dit zijn buitenlandse beoordelingen. Zeer complexe technologische processen voor de vervaardiging van grondstoffen, halffabrikaten en composieten eigenlijk kunnen niet van de ene op de andere dag worden vervangen door puur Russische ontwikkelingen, evenals deze zeer brede reeks producten zelf.
Lange tijd werden zowel de relevante technologieën als de afgewerkte producten op dit gebied voornamelijk geïmporteerd - uit China en een aantal Aziatische landen (tot 60-65%), maar ook uit het Westen. Bovendien wordt geschat dat Sovjet-composietontwikkelingen worden gebruikt in ten minste 30 andere landen, waaronder NAVO-leden, waaronder Frankrijk, Duitsland, België, de Verenigde Staten en Canada.
Het is nauwelijks nodig om te bewijzen hoe belangrijk dergelijke materialen zijn in het defensiecomplex, in producten voor tweeërlei gebruik en in veel civiele industrieën. Daarom is er in ons land, net als in het Westen, behoefte aan maximale zelfvoorziening in alle componenten van de composietindustrie, vooral in dat deel ervan dat wordt gebruikt in de defensie-industrie.
Vladimir Poetin zette in 2008 een strategische koers uit, door te zeggen dat Rusland niet afhankelijk mag zijn van buitenlandse voorraden om defensieorders uit te voeren. Dit geldt ook voor de composietensector, zeker in verband met het steeds strenger wordende sanctieregime. Uiteraard heeft het embargo vooral betrekking op producten en technologieën die in de defensie-industrie kunnen worden gebruikt.
In juli 2008 keurde de regering het federale doelprogramma voor de productie van strategische composietmaterialen (met koolstofvezel versterkte kunststoffen) voor wapens en militaire uitrusting goed, dat voorziet in de weigering om tegen 2020 meer dan 300 soorten componenten te kopen. In de komende vijf jaar werd een "routekaart" voor koolstofvezel aangenomen en keurde de regering een plan goed voor de ontwikkeling van de productie van composietmaterialen. In 2012-2016 werd het Russisch-Wit-Russische programma "Ontwikkeling van innovatieve technologieën en technieken voor de productie van concurrerende composietmaterialen, matrices en versterkende elementen" geïmplementeerd.
Volgens schattingen die zijn geuit op internationale fora die in 2017 zijn gehouden, zijn nu meer dan 60 ondernemingen en ten minste 30 gespecialiseerde onderzoekscentra betrokken bij de uitvoering van de aangenomen besluiten. De importafhankelijkheid in de segmenten die te maken hebben met de productie en consumptie van composieten is de afgelopen 10 jaar met zo'n 15 procent afgenomen tot 30-35 procent. Amerikaanse en Britse bronnen schatten het op ongeveer 40 procent, met een daling van 10-12 procent in dezelfde periode. Maar in vergelijking met veel westerse landen, China, India, Israël, waar composieten en hun derivaten veel worden gebruikt in de scheepsbouw, olie- en gasproductie en andere materiaalintensieve industrieën, is de vraag naar koolstofplastic in Rusland veel lager. Dit komt door de lange stagnatie in deze sector van de binnenlandse economie en als gevolg daarvan de nog steeds lage vraag, bijvoorbeeld het verbruik van composieten in het scheepsbouwcomplex van de Russische Federatie is nog niet hoger dan één procent van het wereldwijde verbruik.
Op de een of andere manier heeft de staat het verstrekken van de middelen en de strategische veiligheid van de composietindustrie (CI) serieus genomen. Over het algemeen zijn de trends positief, hoewel de vergetelheid van de problemen van de industriële sectoren van het land, die in de jaren '90 werden ervaren, nog steeds van invloed is.
Een van de belangrijkste conclusies van het forum over composieten dat eind oktober 2017 werd gehouden: een van de belangrijkste redenen die actieve invoersubstitutie belemmeren, zijn de lage snelheid van veranderingen in normen met betrekking tot nieuwe materialen, de onderontwikkeling van de binnenlandse markt en het gebrek aan personeel die de problemen van de industrie begrijpen.
De mening van Kirill Komarov, directeur van de Development and International Business Unit van de State Atomic Energy Corporation Rosatom, uitgedrukt op hetzelfde forum: het proces van certificering van een nieuw composietmateriaal voor apparatuur duurt tot drie jaar, twee keer zo lang als in het buitenland. Daarnaast is er behoefte aan "een compactere procedure voor het ontwikkelen van standaarden, onderzoek en testen moeten niet sequentieel, maar synchroon worden uitgevoerd". En om nieuwe materialen toe te passen, is het niet voldoende om hun fixatie en beschrijving in regelgeving toe te staan - opgeleid personeel is nodig.
Volgens de bovengenoemde programmadocumenten zou het productievolume van composietmaterialen en producten daaruit tegen 2020 120 miljard roebel moeten bedragen. De ontwikkeling en goedkeuring van ten minste 550 normatief-technische, normatief-juridische en andere documenten die nodig zijn voor de ontwikkeling van de industrie worden overwogen. Eind oktober 2017 zei vice-minister van Industrie en Handel Sergey Tsyb dat er al 363 nieuwe normen, 25 sets regels, 4 classificaties, 16 geschatte normen en 5 professionele trainingsprogramma's waren ontwikkeld en goedgekeurd voor de composietsector.
Samenzweringsthreads?
De binnenlandse productie van koolstofvezel (HC) laat de hoogste groeicijfers zien. Volgens Andrey Ignatiev, Sales Director van Umatex Group, is de capaciteit van de binnenlandse HC-markt ongeveer 300 ton met het potentieel om zich in de nabije toekomst te vermenigvuldigen. In 2015 werd de grootste fabriek van het land "Alabuga-fiber" met een jaarlijkse capaciteit van 1400 ton koolwaterstoffen per jaar in gebruik genomen. Tegen 2030 wil deze onderneming het register van de grootste koolwaterstofproducenten opnemen. Hoewel de fabriek al vijf keer meer koolstofvezel produceert dan de Russische markt nodig heeft, wordt een aanzienlijk deel van de productie geëxporteerd. Er wordt echter gevreesd dat door de verwachte groei van de binnenlandse vraag naar koolwaterstoffen de export in conflict zal komen met de binnenlandse behoeften.
Wat betreft thermoplastische polymeersamenstellingen, Rusland heeft nog steeds slechts een aandeel van twee procent op de wereldmarkt, het vraagvolume in het land is niet meer dan zes miljoen ton per jaar. Ondertussen heeft de invoer, volgens Sergey Kiselev, een expert bij Polyplastic, de afgelopen drie jaar ten minste 25 procent gemaakt en kan deze toenemen, voornamelijk vanwege het feit dat buitenlandse leveranciers, vooral Oost-Aziatische, assortimenten met lage en gemiddelde prijzen aanbieden, terwijl Russische tegenhangers duurder zijn, hoewel meestal van hogere kwaliteit.
Er zijn enkele nuances met betrekking tot harsen voor de productie van composieten. Eind vorig jaar zal het verbruik van onverzadigde polyesterharsen minstens 45 duizend ton bedragen, met ongeveer 80 procent van de Russische producten. Maar in het segment van epoxyharsen met een capaciteit van de binnenlandse markt van 40-42 duizend ton, is het aandeel van binnenlandse producenten niet groter dan 10 procent. Deze niche wordt met vertrouwen ingenomen door buitenlandse, voornamelijk Chinese leveranciers. Hun producten zijn weer goedkoper, vaak ten koste van de kwaliteit. Het tempo van importsubstitutie in deze sector is dus niet alleen te wijten aan een fysieke toename van de productievolumes, maar ook aan een daling van de productiekosten.
In het segment van chemische vezels (CVN), nonwovens en daarop gebaseerde producten blijft de situatie met importsubstitutie moeilijk. Zoals opgemerkt op het forum van vorig jaar "Het bouwen van een technologische keten voor de productie van synthetische materialen: van koolwaterstoffen tot het eindproduct", blijft de onbeveiligde binnenlandse vraag naar deze producten ten minste 60 procent, ondanks de groei van de Russische productie in deze sector. Een van de redenen voor het tekort is het bijna volledige verlies aan het einde van de jaren tachtig en negentig van de kleine en middelgrote chemie en zijn grondstoffenbasis, evenals de bijna 100% afhankelijkheid van de meeste sectoren van de chemische industrie van buitenlandse apparatuur. Dezelfde dumpingproducten uit de VRC en ontwikkelingslanden hebben de overhand bij de invoer van grondstoffen. Desalniettemin is de productie van nonwovens met CVI de afgelopen drie jaar als gevolg van de vraag in de defensie-industrie en andere industrieën met een derde toegenomen, die voornamelijk werd geleverd door de ondernemingen Kuibyshevazot, Kurskkhimvolokno, Gazpromkhimvolokno en Termopol.
Maar het grootste project in dit segment - een polyestercomplex in de regio Ivanovo - is nog niet gerealiseerd, de startdata van de bouw worden regelmatig uitgesteld. Dit is echter een particulier initiatief dat niet voorziet in overheidsfinanciering. Deskundigen merken op dat de niet-statelijke status van het project de uitvoering ervan belemmert, en dit heeft op zijn beurt een negatief effect op de binnenlandse productie van importvervangende chemische producten, waaronder samengestelde.
Op het eerder genoemde forum werd voorgesteld om een uitgebreide "roadmap" te ontwikkelen voor de ontwikkeling van de binnenlandse productie van CVI en aanverwante producten. En al snel werd in opdracht van het ministerie van Industrie en Handel een interdepartementale werkgroep onder leiding van vice-minister Sergei Tsyb gevormd om een actieplan te ontwikkelen voor de ontwikkeling van de subindustrie van kunstmatige en synthetische vezels en draden voor de periode tot 2020. Het bestaat uit specialisten van 20 gespecialiseerde ondernemingen, waaronder bijvoorbeeld Gazpromkhimvolokno, Union of Composite Producers, Sibur, Kompozit, NIITEkhim, Balakovo Carbon Production, Khimprominzhiniring, Kazanorgsintez.
Of PAN, of verdwenen
De toekomstige ontwikkeling is in de eerste plaats de vorming van een interregionale sectorale industriële cluster "Composites zonder Grenzen". Het is opgericht sinds 2016 op initiatief van de Umatex Group (onderdeel van Rosatom). Op de conferentie "Import Substitution-2017" merkte de algemeen directeur van het bedrijf Alexander Tyunin, die het project presenteerde, op dat het de taak was om de Russische markt voor koolstofvezel en daarop gebaseerde materialen te vergroten. Nu is het 0,5 procent van de wereld, en tegen 2025 zou het verviervoudigd moeten zijn. Het cluster zal voorwaarden scheppen voor grote, middelgrote en kleine ondernemingen, maar ook voor jonge ondernemers die klaar zijn om geavanceerde productiefaciliteiten te organiseren en nieuwe hightechproducten op basis van composieten te ontwikkelen. 23 ondernemingen uit de regio's Tatarstan, Moskou en Saratov bevestigden hun interesse in het project. Naar verwachting is het cluster eind dit jaar volledig gevormd.
Wat betreft composiet en aanverwante R&D en projecten, is het noodzakelijk om de technologie te benadrukken die is ontwikkeld door de Perm Research Technological University voor het gebruik van gerecyclede koolstofvezel van polymeercomposieten. Universitair hoofddocent Yulia Kulikova begeleidt deze ontwikkelingen. Volgens haar heeft onderzoek naar de extractie van koolstofvezels uit de samenstelling van polymeercomposietmaterialen (PCM) door middel van reagensmethoden geen analogen in Rusland, ze vormen de basis voor de vorming van een nieuwe industrie voor de productie van structurele en andere producten. Het belangrijkste doel van het project is het verlengen van de levenscyclus van PCM-producten, ook in de lucht- en ruimtevaartindustrie, in de machinebouw, door middel van hergebruik van hulpbronnen. Een minimale vermindering van de mechanische sterkte van PCM uit een secundair product in vergelijking met materialen uit primaire vezels is bereikt. De introductie van deze technologie is gepland bij de afvalverwerkingsbedrijven Uralplast en Bumatika. In Alabuga wordt dit jaar met hulp van het Industrial Development Fund een oven gemoderniseerd voor de productie van hoogwaardig glasvezel. De kosten van het project bedragen ongeveer 900 miljoen roebel, waarvan 441,5 miljoen zal worden verstrekt door een concessionele lening van de IDF. Volgens het ministerie van Industrie en Handel van de Russische Federatie is de vraag naar het project te wijten aan het feit dat glasvezel een van de meest concurrerende versterkende materialen is die wordt gebruikt in de basis van composietproducten. Het is ook het belangrijkste product voor de productie van materialen die zijn goedgekeurd voor gebruik in de defensie-industrie. Trouwens, het wereldwijde verbruik van glasvezel is 85 procent van het volume van alle vezels die worden gebruikt voor versterkte composieten, en slechts 13,5 procent wordt veroorzaakt door andere polymeren.
Begin 2017 werd een samenwerkingsovereenkomst getekend tussen de regering van de regio Saratov en JSC NPK Khimprominzhiniring voor de uitvoering van een project voor de productie van koolstofvezel op de locatie Saratovorgsintez. Deze onderneming produceert de noodzakelijke grondstof - acrylzuurnitril, waaruit Khimpromnizhiniring de PAN-precursor zal produceren - witte vezel die de basis vormt van composietmaterialen. Het project werd in november 2016 besproken in de regionale administratie. Toen werd aangekondigd dat de investeerder 3,5 miljard roebel in productie zou investeren. De capaciteit van de fabriek in Saratov zal vierduizend ton per jaar bedragen, gevolgd door een uitbreiding tot 25 duizend. Het is de bedoeling dit project binnen drie jaar uit te voeren. De fabriek in Balakovo (regio Saratov) is van plan om afgewerkte producten te vervaardigen op basis van de PAN-precursor.
