改編者：南山工業(yè)書(shū)院的林雪萍
【編者按：一個(gè)地區(qū)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)如何激活？日本紡織業(yè)給出一個(gè)很好的答案。2018年日本教授總結(jié)了碳纖維技術(shù)在日本北陸地區(qū)的發(fā)展過(guò)程，分析了如何將國(guó)家補(bǔ)貼與地方市區(qū)政策相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的傳統(tǒng)升級(jí)。這種實(shí)踐對(duì)中國(guó)地方產(chǎn)業(yè)升級(jí)大有裨益。本文分三次刊發(fā)在《知識(shí)自動(dòng)化》上，供大家思考。本文為上篇。】
為了振興地區(qū)經(jīng)濟(jì)，各地都在采取措施，通過(guò)引進(jìn)新技術(shù)來(lái)恢復(fù)已喪失競(jìng)爭(zhēng)力的地區(qū)產(chǎn)業(yè)。為了增強(qiáng)日本北陸地區(qū)紡織業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，北陸地區(qū)以縣為中心，充分利用國(guó)家的補(bǔ)助資金，積極開(kāi)發(fā)碳纖維復(fù)合材料。本報(bào)告闡述了在北陸地區(qū)開(kāi)展的碳纖維復(fù)合材料開(kāi)發(fā)情況和政策部署，分析了當(dāng)?shù)仄髽I(yè)采用新技術(shù)的實(shí)用化措施。關(guān)于碳纖維復(fù)合材料，在石川縣以大學(xué)為中心進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，不僅與企業(yè)相關(guān)聯(lián)，而且實(shí)際應(yīng)用范圍也有所擴(kuò)大。另一方面，在福井縣以核心技術(shù)為基礎(chǔ)，以公開(kāi)試驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)為中心，正在努力實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。碳纖維復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)，不僅使傳統(tǒng)的紡織業(yè)得到高度發(fā)展，更有可能在將來(lái)成為飛機(jī)和汽車零部件等完全不同產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的一部分。
區(qū)域騰飛大有可為
本研究以北陸地區(qū)的紡織業(yè)為例進(jìn)行討論，其中重點(diǎn)是碳纖維相關(guān)措施很活躍的石川縣和福井縣。在這兩個(gè)縣，有許多紡織業(yè)的公司和團(tuán)體、研發(fā)機(jī)構(gòu)、支持機(jī)構(gòu)，毫無(wú)疑問(wèn)是日本屈指可數(shù)的產(chǎn)業(yè)集群之一。2015年，福井縣的兩家企業(yè)與縣外的一家大型企業(yè)共同開(kāi)發(fā)碳纖維復(fù)合材料，相關(guān)產(chǎn)品被用作飛機(jī)引擎零部件，引起轟動(dòng)；而石川縣則連續(xù)獲得政府的大型研發(fā)補(bǔ)助，碳纖維復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)措施倍受關(guān)注。北陸地區(qū)作為傳統(tǒng)的紡織業(yè)生產(chǎn)中心，正通過(guò)引進(jìn)碳纖維這一新技術(shù)，試圖培育碳纖維復(fù)合材料這一新產(chǎn)業(yè)。
本文提到的案例，明確了各種政策與新技術(shù)、新產(chǎn)品的關(guān)系，石川縣和福井縣的紡織業(yè)集群措施，對(duì)于想要提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、實(shí)現(xiàn)高附加值的日本其他地區(qū)，具有示范作用。
北陸地區(qū)的紡織業(yè)是日本屈指可數(shù)的產(chǎn)業(yè)集群之一，因此積累了許多現(xiàn)有研究。1976年竹田指出，北陸地區(qū)由人造絲產(chǎn)地轉(zhuǎn)換為合成纖維產(chǎn)地，批量生產(chǎn)的大型紡織企業(yè)限制了當(dāng)?shù)氐钠渌髽I(yè)，貿(mào)易公司在當(dāng)?shù)匦纬蓮V泛網(wǎng)絡(luò)，抑制機(jī)械車間。1997年立川分析，日元升值引起福井縣合成纖維產(chǎn)地的轉(zhuǎn)型，為減少生產(chǎn)成本，開(kāi)始多品種、小批量地生產(chǎn)，機(jī)械車間原有大、中、小型三種結(jié)構(gòu)，中型機(jī)械車間產(chǎn)生分化，收縮為技術(shù)密集型的大型、中型機(jī)械車間和間隙型的小型機(jī)械車間。2000年松井介紹，紡織業(yè)不景氣，部分企業(yè)被迫進(jìn)入非服裝領(lǐng)域，指出工業(yè)材料領(lǐng)域差別化的難度，以及支持新業(yè)務(wù)開(kāi)展的必要性。2013年畠山描述了以北陸地區(qū)為主的“東麗合成纖維集群”的企業(yè)間的合作盛況，東麗在人力、技術(shù)和資金上的貢獻(xiàn)很大。2004年中村明確石川縣的工業(yè)發(fā)展機(jī)制，機(jī)械工業(yè)是紡織業(yè)的輔助產(chǎn)業(yè)，基于紡織技術(shù)而迅速發(fā)展，地區(qū)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)多樣化。
本研究中，從宏觀觀點(diǎn)“國(guó)家級(jí)、縣級(jí)政策制度的變化”，和微觀觀點(diǎn)“企業(yè)級(jí)制度的運(yùn)用、通過(guò)吸收技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用”，進(jìn)行具體描述。并驗(yàn)證“政策制度對(duì)地區(qū)和企業(yè)實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的影響”。
為了明確大學(xué)的技術(shù)如何轉(zhuǎn)移到企業(yè)，以及地方政府和企業(yè)如何從政府取得研究補(bǔ)助，從報(bào)紙、雜志和互聯(lián)網(wǎng)的以往文獻(xiàn)中收集國(guó)家、縣的研究補(bǔ)助政策的相關(guān)內(nèi)容,并對(duì)于這些文獻(xiàn)調(diào)查確定的企業(yè)開(kāi)發(fā)、研究人員，及人才培養(yǎng)機(jī)構(gòu)的大學(xué)研究人員，負(fù)責(zé)實(shí)施政策的行政人員等，進(jìn)行采訪調(diào)查，收集研發(fā)、實(shí)際應(yīng)用和成果的相關(guān)信息。
該報(bào)告通過(guò)描述碳纖維復(fù)合材料的技術(shù)特點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，闡明這一新產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)理解。在概括北陸紡織業(yè)的現(xiàn)狀后，詳細(xì)描述石川縣和福井縣的碳纖維復(fù)合材料開(kāi)發(fā)措施，通過(guò)微觀分析，明確企業(yè)采取的措施。查找北陸碳纖維復(fù)合材料集群的相關(guān)特征和課題，研究政策制度和集群的變化。
碳纖維復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)
碳纖維復(fù)合材料由于重量輕，強(qiáng)度是鐵的10倍，因此是備受關(guān)注的新材料。最近被用于波音787客機(jī)的機(jī)身和機(jī)翼部分，碳纖維復(fù)合材料的使用比例占結(jié)構(gòu)材料的50%左右。而上一代飛機(jī)波音777的使用比例只有百分之十幾，與之相比使用比例大幅增加。碳纖維復(fù)合材料的制造主要是由東麗和三菱重工等日本企業(yè)負(fù)責(zé)，日本的高技術(shù)和高競(jìng)爭(zhēng)力得到廣泛宣傳。
碳纖維復(fù)合材料除了用于飛機(jī)部件之外，也被廣泛用于體育器材。另外，還廣泛用于跑車等特殊車輛，以及風(fēng)力發(fā)電葉片等多種用途。在2009年雷曼事件發(fā)生時(shí)，碳纖維復(fù)合材料的產(chǎn)量短暫下滑到2.9 萬(wàn)噸，但到2011年又穩(wěn)步增長(zhǎng)到3.7萬(wàn)噸。對(duì)未來(lái)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，2020年將大幅增長(zhǎng)到13.7萬(wàn)噸，包括汽車在內(nèi)的工業(yè)用途將有望進(jìn)一步擴(kuò)大。日本的碳纖維產(chǎn)業(yè)通常被視為全球具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)。實(shí)際上，東麗、帝人的子公司東邦Tenax、三菱Rayon這三家公司擁有世界上的大部分產(chǎn)能，在2010年占比接近70%，而市場(chǎng)占有率呈下降趨勢(shì)（見(jiàn)圖2-a）。在各地區(qū)的產(chǎn)能方面，這三家日本企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備投資，不僅在日本國(guó)內(nèi)，而且在國(guó)外也在不斷擴(kuò)展。隨著美國(guó)和亞洲地區(qū)的不斷發(fā)展，日本的產(chǎn)能占有率不到30%（見(jiàn)圖2-b）。
（來(lái)源：根據(jù)日本三菱數(shù)據(jù)編制）
注：東麗于2013年收購(gòu)了美國(guó)Zoltek公司，其占有率大幅增加。
活躍的日本地方之火
碳纖維復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品包括體育器材、飛機(jī)、風(fēng)力發(fā)電葉片等。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件是由大型重工制造商積累加工技術(shù)，將其從上游到下游垂直整合，在公司內(nèi)部生產(chǎn)的。產(chǎn)地主要是歐美，特別是德國(guó)，除了飛機(jī)之外，還在汽車工業(yè)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片等領(lǐng)域具有龐大市場(chǎng)規(guī)模的出口。歐美的碳纖維本身的制造開(kāi)發(fā)并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，但歐洲在增強(qiáng)塑料復(fù)合材料制造方面積累了長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)，具有競(jìng)爭(zhēng)力。作為碳纖維復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)方法，歐洲的定位是將碳纖維用作塑料復(fù)合材料的強(qiáng)化材料。而日本主要的定位是開(kāi)發(fā)碳纖維，在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域方面，開(kāi)發(fā)出混合樹(shù)脂的碳纖維塑料復(fù)合材料。因此，在開(kāi)發(fā)的定位上有所不同。
在日本，有望實(shí)現(xiàn)汽車和飛機(jī)等零部件加工方面的持續(xù)增長(zhǎng)，但除了大型制造商參與了加工之外，還有大量的加工技術(shù)的專業(yè)知識(shí)沒(méi)有擴(kuò)展。日本企業(yè)在上游的碳纖維制造中占有很高比例，但在產(chǎn)品加工的中游及下游卻落后于歐美。因此，盡管日本的碳纖維產(chǎn)業(yè)方面具有很強(qiáng)實(shí)力，但只是在碳纖維的長(zhǎng)絲生產(chǎn)工藝上具有競(jìng)爭(zhēng)力，而且在碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)地方面日本并不具有競(jìng)爭(zhēng)力。
不僅是北陸地區(qū)，日本各地都在進(jìn)行碳纖維復(fù)合材料的研究和產(chǎn)業(yè)推廣。名古屋大學(xué)為了成為碳纖維復(fù)合材料的國(guó)際基地，利用經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省2010年度創(chuàng)新基地支持項(xiàng)目，于2013年春季成立了國(guó)家復(fù)合材料中心。岐阜縣于2009年通過(guò)了科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研究基地的建設(shè)項(xiàng)目，在岐阜縣工業(yè)技術(shù)研究所內(nèi)設(shè)立了岐阜技術(shù)創(chuàng)新中心，以開(kāi)發(fā)復(fù)合材料。作為地方政府的產(chǎn)業(yè)振興戰(zhàn)略，由于廣島縣的汽車工業(yè)非常繁榮，三菱人造纖維Rayon工廠也位于縣內(nèi)，所以實(shí)施了“碳纖維加工產(chǎn)業(yè)孵化項(xiàng)目”。
在日本的碳纖維制造商中，如上所述的東麗碳纖維制造基地位于愛(ài)媛縣和石川縣。帝人和東邦Tenax的碳纖維相關(guān)基地位于靜岡縣、愛(ài)媛縣、岐阜縣。三菱Rayon工廠的碳纖維相關(guān)設(shè)施位于愛(ài)知縣豐橋市和廣島縣大竹市。擁有中間基材和預(yù)浸料制造技術(shù)的企業(yè)，以及預(yù)浸料制造設(shè)備的制造商，較多位于福井縣和石川縣。
為促進(jìn)產(chǎn)地之間的聯(lián)系，2014年，以中部經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)局為中心，成立了“東海北陸聯(lián)合企業(yè)”，促進(jìn)東海地區(qū)和北陸地區(qū)的碳纖維復(fù)合材料相關(guān)機(jī)構(gòu)及企業(yè)開(kāi)展合作，每年舉辦一次協(xié)商會(huì)進(jìn)行交流。在福井縣開(kāi)發(fā)的可沖壓片材已被名古屋大學(xué)、岐阜大學(xué)應(yīng)用于面向汽車的大型項(xiàng)目中采用的座椅，其開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)正擴(kuò)大到產(chǎn)地以外。
小記
日本在碳纖維的開(kāi)發(fā)和制造方面，看上去已經(jīng)名傳天下。但其實(shí)這種名聲，主要還是以東麗大型紡織品制造商和三菱重工等大型裝備制造商為中心獲得競(jìng)爭(zhēng)力。但實(shí)際上，由于碳纖維復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)和制造是由大型企業(yè)在公司內(nèi)部進(jìn)行，因此向地區(qū)企業(yè)提供的技術(shù)很少，并沒(méi)有形成具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)地。這是非常奇特的一個(gè)產(chǎn)業(yè)特征。擁有碳纖維復(fù)合材料成型技術(shù)的企業(yè)，雖然出現(xiàn)在原來(lái)紡織業(yè)蓬勃發(fā)展的地區(qū)，但還不能稱之為碳纖維復(fù)合材料的產(chǎn)地。而日本北陸地區(qū)的中小企業(yè)的崛起，正在一點(diǎn)一點(diǎn)改變這種特征。這樣，就可以形成從中游到下游的具有成型加工技術(shù)的產(chǎn)業(yè)集群基地。
心思縝密的日本工業(yè)界很少會(huì)留下任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)縫隙，而從紡織業(yè)到碳纖維的鴻溝，日本正在逐漸填滿它。
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