Развитие российского рынка композиционных материалов, несмотря на господдержку, сдерживает зависимость от импортных сырья и оборудования.
Технологии производства композитов позволяют свободно комбинировать свойства различных материалов для получения нужных характеристик жесткости, легкости, теплопроводности, упругости, устойчивости кагрессивному воздействию среды ит.д. Происходит это засчет добавления кполимерной матрице волокнистых или кристаллических наполнителей иформирования заданной структуры, где волокна исполняют основную несущую функцию, аматрица равномерно распределяет нагрузку изащищает ихот внешних воздействий. Такая вариативность позволяет задать эксплуатационные итехнологические свойства изделий еще настадии дизайна. Например, углепластик— матрица изэпоксидной смолы, армированная нитями углеродного волокна, превосходит попрочности сталь, нопри этом почти вдесять раз еелегче.
Попрогнозам Markets and Markets, мировой рынок композитов вырастет с$72,58 млрд в2016 году до$115,43 млрд к2022-му, тоесть будет увеличиваться более чем на8% вгод. Толкать рынок вверх будет стремительно растущий спрос накомпозиты состороны ветроэнергетики, аэрокосмической отрасли, транспортного машиностроения иоборонной сферы. Доминируют впроизводстве полимерные композиты, причем в90% случаев для армирования используется стекловолокно. Крупнейшим рынком для композитов является Азиатско-Тихоокеанский регион, аосновные производственные мощности сосредоточены вКитае, Японии, США иЕвропе. Наодном ценовом полюсе находятся материалы hi-end класса для аэрокосмической сферы, стоимость которых может составлять несколько сотен долларов закилограмм, надругом— массовые материалы стоимостью $15–20 закилограмм, востребованные вавтопроме, строительстве иэнергетике.
Композитная революция
Отдельные элементы изкомпозитных материалов начали применяться вкосмической сфере еще несколько десятилетий назад, однако вплоть донедавнего времени при строительстве гражданских самолетов использовалось лишь 2–5% композитов. Только в2000-х годах рынок дозрел допоявления лайнеров, более чем наполовину состоящих изкомпозитных материалов, таких как Boeing 787 Dreamliner иAirbus A350. Первый российский пассажирский самолет, на35% состоящий изкомпозитов,— ближне-среднемагистральный МС-21— планируется запустить всерийное производство в2019 году.
Композитный фюзеляж позволяет снизить вес воздушного судна, расход топлива ивыбросы парниковых газов, обеспечивает повышенную герметизацию салона илучший контроль температуры ивлажности. Композитному крылу может быть придана практически любая форма, композиты долговечны, что сокращает расходы наобслуживание иремонт. Для военной авиации еще одним преимуществом будет улучшение антирадарных свойств.
ВЕвропе иСША производители ищут возможности производства более легких автомобилей, чтобы сократить расход топлива. Массовое применение композитов вавтопроме требует снижения ихцены исокращения производственного цикла.
Поданным Umatex, дочерней структуры «Росатома», более 30% мирового объема производства полимерных композитов, или около 4млнт, используется встроительстве жилых ипромышленных зданий, автодорог имостов, коммунальной инфраструктуры. Простые композитные материалы, такие как бетонные армированные плиты истеклопластики, применяются встроительстве давно ишироко, однако новые материалы открывают массу возможностей для улучшения теплоизоляции иэнергоэффективности, уменьшения веса зданий иповышения сейсмоустойчивости, атакже создания сложных архитектурных форм. Замена металлической арматуры накомпозитную способна значительно увеличить срок ееслужбы, аармированные сетки могут радикально продлить жизнь дорожному покрытию.
Композитные материалы также чрезвычайно востребованы всудостроении, медицине (изготовление зубных пломб, коронок, имплантов иразличных протезов), производстве спортивных товаров (например, клюшек для гольфа ихоккея, велосипедных рам), строительстве трубопроводов. Еще один стремительно растущий сектор— производство лопастей для генераторов, используемых вветроэнергетике.
Догнать иперегнать
В1980-х годах СССР занимал третье место вмире поприменению композитов, однако в1990-е годы развитие отрасли практически остановилось. Пословам главы Минпромторга Дениса Мантурова, насегодняшний день потребление композитных материалов надушу населения составляет вРоссии всего0,5кг, что в15 раз меньше, чем вразвитых странах. Используются они главным образом вЖКХ, транспортной инфраструктуре, авиации, космосе иэнергетике. Подпрограмма поразвитию композитной отрасли включена вгоспрограмму развития промышленности, аутвержденная Минпромторгом «дорожная карта» предполагает, что к2020 году объем внутреннего рынка композитных материалов увеличится до120 млрдруб., апотребление начеловека составит уже1,5 кгкомпозитов вгод. Как признают введомстве, пока страна находится лишь наполпути кэтой цифре: хотя рынок растет на20% вгод, в2017 году его объем непревышал 53млрдруб.
Доля РФв мировом производстве композитов составляет около 1%, асама отрасль крайне импортозависима: из-за границы ввозятся оборудование иосновное сырье— смолы, отвердители, наполнители для сэндвич-структур, препреги. Хотя российские производители обеспечивают потребности рынка встекло— иуглеволокне (а впроизводстве редкого базальтового волокна страна вообще выступает мировым лидером), ситуация сматрицами гораздо сложнее, объясняет руководитель направления «Отвердители» концерна Evonik Владислав Ярославский. Если вобласти полиэфирных смол, использующихся вмассовом сегменте, усилия поимпортозамещению принесли свои плоды, проекты производства эпоксидных смол пока остаются лишь набумаге. «Учитывая, что российский рынок пока сравнительно небольшой, аинвестиции нужны гигантские, экономического смысла создавать крупное внутреннее производство просто нет»,— говорит эксперт. Втоже время готовые импортные композиты неиграют существенной роли— большая часть производства локализована, ав последние годы однозначное импортозамещение произошло вобласти композитных труб. Кроме того, экспорт сырья иоборудования сопровождается трансфертом технологий, поэтому модернизация происходит непрерывно.
Поданным Минпромторга, производством композитов вРоссии занимаются около полутора сотен предприятий, специальные композитные кластеры созданы вТатарстане, Московской иСаратовской областях. Однако условия господдержки достаточно жесткие: деньги необходимо возвращать, отмечает Владислав Ярославский. Крупным игроком, вчастности, выступает корпорация «Росатом», рассматривающая производство композитов как одно изнаправлений диверсификации. При этом материалы могут использоваться как для строительства атомных станций, так ив новой для компании области— ветроэнергетике.
Втоже время развитие отрасли ограничивают нехватка квалифицированных кадров ислабое развитие нормативной базы. Впрочем, после вступления всилу сводов правил истандартов применения композитов вприоритетных секторах экономики, основанных налучших зарубежных практиках, ситуация должна измениться клучшему, прогнозируют эксперты. «Перспективы рынка неплохие, новзрывного роста ждать нестоит. Нужно время иопыт успешных проектов, чтобы такие консервативные отрасли, как строительство инефтянка, начали активно внедрять композиты»,— полагает Владислав Ярославский.