当前玻璃发展形势新动态—-助力行业走出低谷 徐美君
摘要:本文较详细地介绍了当今国内外玻璃的发展概况及值得人们关注的工业革命4.0玻璃应当怎样迎头起跑;并简要地介绍了欧、美、和世界及中国浮法玻璃生产线的发展。对我国今后”十三”五玻璃的发展研制利用和节能减排具有极其重要的参考价值。
关键词:浮法玻璃;国内外浮法玻璃线;工业革命4.0; 世界平板玻璃需求
1.目前玻璃产能发展概况
截至2014年底,我国共有平板玻璃生产企业224家,比上年减少8家,平板玻璃产能13.88亿重量箱,同比增长5.31%。其中浮法玻璃生产企业84家,有效产能生产线共计310条,总产能为10.81亿重量箱;其中在产生产线240条,产能为8.82亿重量箱;停产冷修生产线70条,产能为1.99亿重量箱。
2014年我国平板玻璃产能利用率仅为57.10%,比上年降低1.99个百分点,其中,浮法玻璃产能利用率为63.81%,比上年降低2.17个白分点,产能过剩情况相当严重。2014年我国平板玻璃产量79262万重量箱,同比增长1.75%,其中,浮法玻璃产量68960万重量箱,同比增加1.52%,浮法玻璃产量占平板玻璃总产量的比例为87%,基本上与上年持平。2014年全国平板玻璃销量75803万重量箱,产销率为95.64%,比上年降低0.39个白分点。
据玻璃协会监测显示,目前玻璃产能仍在减少中。2015年9月,我国平板玻璃的产量为6060万箱,比去年同期减少5.3%。1—9月,平板玻璃产量为57450万箱,同比减少7.5%,玻璃仍在艰难的去产能进程中。2015年1—10月份全国共有39条生产线相继冷修,10月华尔润总部最后三条浮法生产线共计2320吨冷修。
除了冷修停产应对淡季之外,企业也密集改产,多转产为色玻、超白压延、光伏、超薄、光学玻璃、装饰玻璃等附加值较高的玻璃产品。不完全统计显示2014—2015年度玻璃产线改产超过73条。2015年11月国内冷修停产的生产线继续上升(见表1),在产生产线仍然有200条左右 (见表2), 2015年国内的浮法线虽然关闭20多条,但是生产线大约仍然多达288条. 居世界首位.
表1: 2015年11月国内玻璃生产线冷修产线统计
时间 | 公司名称 | 生产线 | 日溶量 | 状态 |
11月 | 成都南玻 | 一线 | 550t/d | 冷修 |
11月 | 北京金晶 | 一线 | 600t/d | 停产 |
11月 | 武汉长利 | 二线 | 650t/d | 搬迁停产 |
表: 2 2008—2014年平板玻璃价格及利润变化情况
2008年 | 2010年 | 2012年 | 2014年 | |
平均价格(元/重量箱) | 121 | 76.32 | 58.36 | 56.49 |
毛利率(%) | 13 | 20.01 | 11.53 | 9.36 |
行业利润(亿元) | 3 | 66.56 | 9.84 | 14.86 |
由于平板玻璃价格及利润的诱惑驱动之下,仍然有些地区企业巧立名目违规上新生产线扩大产量.
据国内有关方面在2015年第四季度不完全的最新调查统计表明,全国仍然有346条浮法玻璃生产线,总产能为12.25亿重量箱;实际在产生产线约216条,产能为8.24亿重量箱,产能利用率仅67%,其中不少生产线处于冷修状态。这种停产冷修情况年内远没有结束,下游需求萎缩最严重的冬季将到来,四季度将有更多的玻璃生产线冷修停产。除了冷修停产,不少生产平板白色玻璃的企业也进行了产线的改产,转为生产有色玻璃、光伏玻璃、电子光学玻璃和装饰玻璃等附加值较高的产品 ,以便供应加工玻璃的基平板,不完全统计,2014~2015年玻璃生产线改产的超过73条。
据悉: 国内有关部门的1月4日最新市场调查显示:预计2016年全国多地区仍然有投产的浮法玻璃产线多达近10条, 日熔量高达到7700吨位. 有关玻璃方面的专家们无不忧虑的指出我国平板玻璃去产能进程远未结束。
表:3 预计2016年投产的浮法玻璃产线
序号 | 厂家 | 生产线 | 地点 | 日熔量 |
1 | 中玻有限公司 | 二线 | 辽宁 | 1000 |
2 | 河北德金公司 | 六线 | 河北 | 1000 |
3 | 河北公司 | 七线 | 河北 | 1000 |
4 | 湖南公司 | 五线 | 湖南 | 600 |
5 | 武汉长利限公司 | 一线 | 湖北 | 1200 |
6 | 中航公司 | 四线 | 海南 | 600 |
7 | 四川省宜宾公司 | 一线 | 四川 | 1000 |
8 | 四川省宜宾公司 | 二线 | 四川 | 800 |
9 | 宁夏公司 | 一线 | 宁夏 | 500 |
合计 | 7700 |
据悉,到2015年截止,世界各地地区生产线虽然没有新的太大变化.但中国浮法玻璃生产线仍然居世界首位.
有关方面的玻璃专家人士作了粗略调查显示: 2001——2015年世界浮法线分布情况大致如下:
表4 2001——2015年世界浮法线分布情况一览表
年份 | 全世界 | 其中(累计) | |||||||
增 减 | 年末累计 | 欧洲 | 北美洲 | 南美洲 | 大洋洲 | 非洲 | 亚洲
|
||
合计 | 其中中国 | ||||||||
2001 | 6 | 280 | 79 | 56 | 10 | 2 | 3 | 130 | 81 |
2002 | 12 | 292 | 79 | 56 | 10 | 2 | 3 | 142 | 93 |
2003 | 28 | 320 | 79 | 56 | 10 | 2 | 3 | 178 | 96 |
2004 | 0 | 310 | 79 | 56 | 10 | 2 | 4 | 159 | 120 |
2005 | 8 | 318 | 80 | 56 | 10 | 2 | 4 | 166 | 123 |
2006 | 39 | 357 | 80 | 56 | 10 | 2 | 4 | 205 | 162 |
2007 | 21 | 378 | 81 | 56 | 10 | 2 | 5 | 224 | 180 |
2008 | 11 | 389 | 82 | 56 | 10 | 2 | 5 | 234 | 190 |
2009 | 17 | 406 | 83 | 56 | 10 | 2 | 5 | 250 | 184 |
2010 | 26 | 440 | 83 | 56 | 10 | 2 | 5 | 284 | 241 |
2011 | 24 | 464 | 83 | 56 | 10 | 2 | 5 | 308 | 265 |
2012 | 21 | 485 | 84 | 56 | 10 | 2 | 5 | 328 | 285 |
2013 | 28 | 513 | 84 | 56 | 10 | 2 | 5 | 356 | 312 |
2014 | -2 | 511 | 84 | 56 | 10 | 2 | 5 | 354 | 310 |
2015 | -94 | 417 | 84 | 56 | 10 | 2 | 5 | 260 | 216 |
(注:上述表3所示系:不完全调查统计数,仅供玻璃行业内参考.)
据有关方面报道,到2012年年底,全球仅仅在欧洲的俄罗斯,加迪安公司在俄罗斯红苏林新建的浮法玻璃生产基地,一条新建设的浮法生产线开始正式投产。新建的浮法玻璃生产线为900吨/日,为加迪安在俄罗斯红苏林新建产量最大的一条浮法玻璃生产线。项目投资共2.2亿美元,引进了世界先进的生产线和玻璃镀膜机。
近年来欧、美、日本遏制新生产线的增长,发展创新玻璃产品走世界玻璃行业的前列;而我国从2001年的81条经15年来玻璃行业不但没有得到控制,使行业集中度得到提高,而又出现低水平规模扩张。浮法玻璃生产线凶猛增长至近300条。为此,发达国家对遏制国内玻璃重复建设的措施值得我国借鉴。
纵观全球经济最近二十多年一个整体发展趋势,突显加工玻璃在筑商业活动中,占优势的建筑市场将会有一个明显增长。加工玻璃的全球市场价值预计在2016年将达到900亿美元。 世界平板玻璃需求量预计每年以7.1%的速度递增,到2016年将达到92亿平方米 。
据悉, 来自一家名叫Treedonia Group,Inc.的克利夫兰产业市场调研公司向外界发布的一项新的研究表明: 针对世界平板玻璃的发展趋势,亚太地区的平板玻璃需求量(以平方米计)在2011年占到全球的60%,预计到2016年还将继续增长。中国市场的收益(该地区占主导地位的国家市场)相比2006 – 2011年期间来说将放缓步伐,但仍然远高于世界平均水平,但是新玻璃和加工玻璃将占主导地位.
加工平板玻璃的增长得益于销售量猛增的节能产品,比如太阳能光复玻璃、节能的中空玻璃和Low—E玻璃等。近期受到全球经济放缓的影响,太阳能利用市场将再次迅速起飞。这是一个有利可图的玻璃市场,详细见下列附表4所示。
表:5 世界平板玻璃需求量
项 目 | 2006年 | 2011年 | 2016年 | 2006-2011年/年增长率 | 2011-2016年/年增长率 |
加工平板玻璃需求量/百万美元 | 43880 | 58640 | 90150 | 6.0% | 9.0% |
北美洲 | 12150 | 10320 | 14600 | -3.2% | 7.2% |
西欧 | 13350 | 13200 | 15400 | -0.2% | 3.1% |
亚太地区 | 13740 | 28330 | 50360 | 15.6% | 12.2% |
中南美洲 | 1395 | 2035 | 3080 | 7.8% | 8.6% |
东欧 | 1775 | 2440 | 3380 | 6.6% | 6.7% |
非洲 | 1470 | 2315 | 3330 | 9.5% | 7.5% |
全球平板 | 4965 | 6560 | 9230 | 5.7% | 7.1% |
据相关资料显示:到2016年,平板玻璃的全球需求预计每年增长6.3%,达到83亿平方米。主要建筑行业中的收益受到建筑开支加大的影响。在2016年,生产的平板玻璃的全球市场价值预计超过1000亿。其中:特种玻璃\智能玻璃\节能玻璃\太阳能光复玻璃等新玻璃市场前景看好
2.玻璃抢跑工业4.0
目前,被称为第四次工业革命的工业4.0战略于2011年诞生于德国,是德国联帮教研部与联帮经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念,于2013年被的国政府纳入国家战略,其内容是指将互连网、大数据、云计算、物联网等新技术与工业生产相结合,最终实现工厂智能化生产,让工厂直接与消费需求对接。也就是说,人类正迎来以信息物理融合系统为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的又一次工业革命。
表6 历次工业革命
工业1.0 | 工业2.0 | 工业3.0 | 工业4.0 | |
起止时间 | 1760–1840 | 1840–1950 | 1950– | 2011 |
时代 | 蒸汽时代 | 电气时代 | 信息时代 | 智能时代 |
标志
特征 |
蒸汽机
机械化 |
发电机和内燃机
电气化 |
电子计算机
数控化 |
智能网络技术’智能化 |
成就 | 工厂制代替手工工场 机器代替手工劳动 | 电力驱动产品大规模流水线生产 | 电子与信息技术广泛应用 制造过程实现自动化 | 智能工厂+智能生产+智能物 |
领导者 | 英国 | 美国和德国 | 美国 | 德国等 |
能源 | 煤炭 | 电力石油 | 原子能及能源 | 页岩气等新能源 |
众所周知, 所谓工业4.0主要包含三大方面。一是“智能工厂”,即用智能化的方式改造生产系统和生产过程,实现工厂生产的智能化;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动等技术在工业生产过程中的应用等;三是“智能物流”。利用物联网等方式整合物流资源,充分通过物流效率。工业4.0要求生产由集中向分散转变,规模效应不在是工业生产的关键因素;产品由趋同向个性转变,未来产品都将完全按照个人意愿进行生产,极端情况下将成为自动化、个性化的单件制造。平板玻璃生产企业也必须避免生产同质化产品和开发低竞争产品,以“互连网+”为龙头,借助工业自动化、互联网、物连网等核心技术,抢跑工业4.0的绝佳弯道,打造企业长久生存的品牌。
3.玻璃转型升级关键是创新
玻璃工业经历了30多年的快速发展,转变发展方式已成为必然选择,如何突破发展瓶颈,实现转型升级,最关键最基础的就是技术创新,集合行业的力量,开发玻璃新产品新技术新工艺,与更多的产业融合贯通,延伸产业链,推动玻璃行业的健康持续发展。当今玻璃工业涉及特种玻璃、钢化真空玻璃、纯氧燃烧、浮法微晶玻璃等新产品、新技术,玻璃熔窑烟气治理节能减排技术,以及玻璃材料在新能源领域的应用,许多新课题也正恰逢玻璃行业转型升级和结构调整时期,它将进一步引导加快全国玻璃行业健康可持续发展的步伐。
但玻璃工业在新品种、新工艺、新技术与装备的研究开发方面与国外及国家的产业发展和企业的需求存在很大的差距。区域经济发展中目前存在的共性问题是人才短缺、技术创新能力不足,应该鼓励通过建立公共技术服务平台,进一步加强开放合作。联合国内外高等院校、研究设计院所、生产企业,来实现重大成果及行业共性关键技术的突破,不断探索完善创新的体制和运行机制,发挥高等院校、科研院所、生产企业的优势和作用,形成应用研究、技术研究、成果转化研究一体化的协同创新完整链条。
众所周知,就今后长期而言,玻璃的去产能进程远未结束。因此,当今玻璃工业涉及特种玻璃、钢化真空玻璃、纯氧燃烧、浮法微晶玻璃等新产品、新技术,玻璃熔窑烟气治理节能减排技术,以及玻璃材料在新能源领域的应用,许多新课题也正恰逢玻璃行业转型升级和结构调整时期,它将进一步引导加快全国玻璃行业健康可持续发展的步伐。
玻璃工业经历了30多年的快速发展,转变发展方式已成为必然选择,如何突破发展瓶颈,实现转型升级,最关键最基础的就是技术创新,集合行业的力量,开发玻璃新产品新技术新工艺,与更多的产业融合贯通,延伸产业链,推动玻璃行业的健康持续发展。
专家指出:但玻璃工业在新品种、新工艺、新技术与装备的研究开发方面与国外及国家的产业发展和企业的需求存在很大的差距。区域经济发展中目前存在的共性问题是人才短缺、技术创新能力不足,应该鼓励通过建立公共技术服务平台,进一步加强开放合作。联合国内外高等院校、研究设计院所、生产企业,来实现重大成果及行业共性关键技术的突破,不断探索完善创新的体制和运行机制,发挥高等院校、科研院所、生产企业的优势和作用,形成应用研究、技术研究、成果转化研究一体化的协同创新完整链条。目前值得庆幸的是在玻璃行业、大专院校、科研设计部门、协会管理部门,在平板玻璃处于低谷时期率先涌现出一批创新玻璃产品和人物,尤其是日本,美国及中国:主要企业创新产品和人物展现如下
- 日本科学家研制出新型玻璃,不用担心手机碎屏
据悉,目前的手机在硬件上的不可承受之重,除了电池续航,可能要数碎屏问题。很多时候,屏幕破碎后最让人痛苦的是手机还能正常使用……那你到底换还是不换?不久之前,东京大学和日本同步辐射研究院的研究人员发布了一个研究成果,可能可以终结这个选择难题。
根据他们最近发表的研究成果,一种超级轻、硬、薄的玻璃很快可以面市。不仅可以用在智能手机上,楼房、汽车等要求较高的领域也都适用。
这种新型玻璃主要由二氧化硅组成,它极其坚硬的原因在于研究人员往其中加入了氧化铝。他们利用氧气,将氧化铝粉末推到空中,再利用激光进行融化。此外,他们用到了稳定材料氧化钽,用以应对在合成过程中氧化铝的不稳定性。
理论上,这种合成玻璃的硬度能够达到蓝宝石的 85%,与一般的钢材接近。 “我们希望能够大规模制造这种玻璃,并在 5 年内投入商业使用。”东京大学工业科学院教授 Astunobu Masuno 表示。
- 触摸式手机面板制造的新世界
王承遇教授指出:触摸式手机面板玻璃的成分与性质,离子交换工艺,抗菌涂层,抗反射膜涂层以及离子注入改性的发展应当在行业中引起高度关注。指出超薄可弯曲玻璃以及蓝宝石—玻璃所组成的叠层材料是今后面板的发展趋势。
(3) 最薄浮法玻璃在洛阳下线
从中国洛玻集团龙海电子玻璃有限公司获悉,由该公司生产的首批厚度0.25毫米浮法玻璃近日成功下线,此举标志着中国洛玻集团成功打破其保持的0.33毫米国内最薄玻璃记录。0.25毫米的厚度,也是工业化生产浮法玻璃的“世界之最”。0.25毫米超薄玻璃,仅为两三张A4纸叠在一起的厚度,被称为超薄玻璃领域“皇冠上的明珠”。由于生产工艺复杂、环境要求苛刻,此前世界上只有日本一家企业具备此类玻璃量产能力。
经检测,龙海电子玻璃有限公司生产的0.25毫米厚度超薄玻璃具有后度均匀性好、翘曲度小、切割尺寸精读高等特点,起各项技术指标均达到国际先进水平,可广泛用于玻璃保护贴膜、ITO导电玻璃等电子显示材料领域。
- 2020年全球聚焦式太阳能发电用超白玻璃市场将达113亿美元
据市场研究机构Acute Markets 发表报告称,聚焦式太阳能发电有低铁超白玻璃将从2013年市场总额的3.55亿美元增长至2020年的113亿美元,将占2020年全部玻璃市场总额的15%,市场总额与汽车玻璃相当。
目前,聚焦式太阳能发电行业增长势头强劲并且还拥有极强的增长潜力,在未来25年将占世界能源太阳能发电增长的90%。如同市场快速增长的智能手机一样,随着价格能够逐渐被民众承受以及经济规模的扩大使得产品价格下降从而促进市场不断扩大,聚焦式太阳能发电市场也将顺利腾飞。
(5) 彭寿荣获2015年度“何梁何利基金科学与技术创新奖”
2015年11月4日,何梁核利基金科学与技术奖2015年度颁奖大会在北京钓鱼台国宾馆隆重举行。国际玻璃协会主席、蚌埠玻璃工业设计研究院院长彭寿因在无机非金属材料技术领域的创新成果对国家经济社会发展作出的杰出贡献,获得“何梁何利基金科学与技术创新奖”。
彭寿30多年一直从事玻璃科研、设计和产业化工作,主持发明了“全等宽、宽窑池、台阶池底”的新型玻璃熔窑,并解决了生产高品质浮法玻璃微缺陷控制的世界性难题,使每吨玻璃微缺陷从300个降到40个以下(国际先进水平50—80个);突破国际玻璃行业的熔窑规模极限,开发出世界最大的1200吨级高品质浮法玻璃成套技术与装备。他主持开发了无砷环保配方、超薄成形和精密加工等关键技术,建成了国内首条0.3mmTFT—LCD液晶玻璃下拉法生产线,综合良品率达到国际先进水平,产品广泛应用于主流面板企业,打破了美国糠宁等国外少数企业的垄断。主持开发出变量熔化、等g值成形等技术,解决了微波纹和翘曲控制等难题,主持设计的超薄浮法玻璃生产线稳定量产出世界最薄的0.2mm玻璃,彻底改变国内触控显示所需0.5mm及以下超薄玻璃依赖进口的局面。
彭寿首创“卡脖通路”结构的“宽液流成形”新工艺,良品率、能耗等技术指标均优于过外水平。成果获2011年国家科技进步二等奖,采用该成果建成的光伏玻璃生产线累计实现产值超过500亿元,全球市场占有率达60%。
“科学与技术创新奖”授予具有高水平科技成就而通过技术创新和管理创新,包括原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新,创建自主知识产权产业和著名品牌,创造重大经济效益和社回效益的杰出贡献者。“科学与技术创新奖”分设“产业创新奖”、“区域创新奖”和“青年创新奖”。
(6 )国内首条气凝胶玻璃生产线投产
2015年11月2日一种新型超节能玻璃问世。,国内首条新型超节能气凝胶玻璃生产线启动仪式在湖南省长沙市宁乡县高西欧年区举行。气凝胶玻璃具有极好的隔热保温性能,U值最低能达到0.2W/m2.K,且采光性能达到80%以上。
气凝胶玻璃是在传统的中空玻璃基础上,夹填二氧化硅气凝胶新材料而制造出来的新一代高效节能玻璃。二氧化硅气凝胶是一种集超轻、超级绝热、防火、防爆、隔音降、透明、超级吸附等诸多优异性能于一身的纳米多孔材料。自上世纪90年代起,气凝胶就成为全球科学家研究的热门新材料之一,然而,高端气凝胶新材料仅在航天航空、国防军工、核技术等特殊领域应用。
此次投产的气凝胶玻璃产品由湖南上懿丰新材料科技有限公司依托中南大学创新团队历经10余年研究而成。
克服了气凝胶玻璃强度较低、韧性差的原有缺陷,开发出一系列先进的制备工艺,使气凝胶玻璃生产质量得以提高,生产成本不断降低,并配套建设了气凝胶窗有玻璃生产线。
长期以来,在我国建筑节能领域存在因窗户及幕墙玻璃传热系数大、能耗高以及降低传热系数势必增加玻璃层数、增加窗户和幕墙自重等制约因素,气凝胶玻璃的量产,不但填补了我国在这方面的空白,而且能够理想地解决以上问题。
(7) 放射性废弃物的玻璃固化处理
众所周知,随着原子能开发的快速进展,有放射性污染的废弃物也随之增加,国际上鼓励开发高能级废液的固化处理技术。至今已提出约20种固化处理方法。而重点的处理方法是玻璃固化方法。虽然对低能、中能级废弃物和转换铀废液等来说以沥青膏、塑料等进行固化处理方法为主,但是最近在该处理方法领域,也根据废弃物质的性能情况而逐渐增加玻璃固化处理方法。
玻璃固化是将高能级放射性废物或其锻烧体与玻璃原料混合,混合料熔融后,经冷却固化,转换成的玻璃物质,在这一过程中混合料的比为5~10。玻璃的混入量低于10~20%时,高放射性的核裂变生成物及锕系元素几乎完全为氧化物,被玻璃的三维交联网状结构所固定。其中一部分形成玻璃交联网状结构,另一部分被封闭到交联网状结构中。这样玻璃可不受约束,比较自由地将各原子核收入交联网状结构内。但是钼等个别核类元素浓度过高会与玻璃分离,形成不能共熔的其它相,因此应值得当今环保领域充分的关注和开发应用。
当今采用金属熔融法和陶瓷熔融法能将高能级放射性废液进行玻璃化处理的较好的技术手段。它们使用的玻璃都是低熔性硼硅酸盐玻璃,为了防止低温熔融造成挥发性成分的逸散可同时用些化学耐久性好的玻璃。
参考文献:
- 刘志海 当平板玻璃行业遇上工业0《中国建材》2015年第11期 132——135
- 王承遇 ,触摸式手机面板制造的新世界<玻璃与搪瓷>2015年.1期 34—37
- 郝向国 徐美君 内外浮法玻璃的发展现状与动态 [M].《2014年中国玻璃行业年会暨技术研讨会论文集》中国建材工业出版社:297—
- 徐美君 核废物固化玻璃为核安全保驾护航[Z].中国建材报2015年8月28日(第二版)
- 陶国琴,世界最薄浮法玻璃在洛阳下线 《上海玻璃》3期7页
- 刘秀枝 ,彭寿荣获2015年度“何梁何利基金科学与技术创新奖”<<中国建材报>>
- 于 萍,2020年全球聚焦式太阳能发电用超白玻璃市场将达113亿美元 《建筑玻璃与工业玻璃》第7期 44页