通信光纤光缆材料的发展及产业

责任编辑:光电通信 2015/07/21 作者:慕成斌

一、材料技术发展概述

        中国的光纤光缆发展近四十年来,极大地促进了光纤光缆材料的发展和进步。我国的电缆材料工业和石英玻璃工业是通信光纤光缆材料技术进步和材料产业的发展的基础。
        二十世纪七十年代中期,研发光纤光缆时所用的主要原材料,如,光缆钢丝、填充油膏、二次被覆料、铠装用钢/铝带、护层材料均来自于电缆工业;光纤预制棒所用的主要原材料均来自我国的石英玻璃工业。为了光纤光缆技术的发展,我国科技界紧跟世界技术前沿,开展了光通信技术、光器件、光系统及光纤光缆和相关材料的研究和开发,当时参与研发的单位有上海硅酸研究所、武汉邮电科学研究院、天津46所、邮电部502厂、23所、上海电缆研究所、湖北化学所等,均做出了重大贡献。
        二十世纪八十年代,国内在大量引进技术,引进外资的过程中,也同时大量进口设备,进口产品,进口国外原材料。普通的光缆也在大量进口,淡化了国内的技术创新和原材料的研制及开发。光纤光缆的制造过程中,几乎主要原材料全是进口。国外公司左右了中国的材料市场价格,对我国的通信事业的发展造成了高额成本和发展制约,影响了民族工业的发展。当时光纤市场被美国康宁系列和日本住友等公司所垄断,价格高达1000多元/公里;纤膏被英国的UNIGEL公司、BP公司和日本SYNCOFX公司所垄断,价格高达8万元/吨;光纤涂覆树脂被美国的DSM公司,德国的HERKULA公司等所垄断,价格高达700元/公斤。
        二十世纪八十年代后期,国家明确提出通信干线全部采用通信光缆,中国的光通信事业迅猛发展,带动了光纤光缆行业的蓬勃发展。面对这样的大发展时期,一批有识之士把握机会,纷纷加入光纤光缆这一阳光产业和与之密不可分的相关材料的研发生产,逐步形成了一个有机的产业链。但产业链的发展也经历了十分艰难的过程,首先经历了主要原材料要完全依靠进口,外国品牌一统天下,市场上出现了对国外品牌的盲目迷信,国产品牌在用户心目中的可信度受到极大的冲击的局面,如何应对进入WTO,民族工业开始了新的长征。
        进入二十一世纪,随着我国国民经济持续增长,以及在电信体制改革的影响下,光纤光缆需求有了较快增长,到2001年已突破1000万芯公里,这势必对光纤光缆用材料在量的方面有了较大需求,在质方面也有了较高要求,于是造成了国内光纤光缆用材料的短缺和供应紧张的局面。材料供应渠道是多样化、本地化、低成本化已成了光纤光缆行业界共同的期盼。概括起来,多年来通信光纤光缆材料的发展逐步解决了以下三大突出问题。
        1)改变了重要原材料,如,光纤预制棒、光纤涂料、着色料、一次涂覆及光纤带用涂料、光纤二次被覆用材料、光缆用加强件的芳纶材料、室外光缆护层料,以及聚乙烯(PE)护套料、阻燃光缆护套料等依赖进口的局面,实现了光纤光缆所用材料基本国产化。
        2)规范了市场运作,国内生产材料与进口材料同样参与市场竞争,材料企业向市场规范化方向发展,材料厂商通过不断自主创新、提供货真价实的产品,而光缆制造商也招标按质论价采购材料产品,光缆用户、运营商积极支持优质国产材料的应用。使国产材料得到快速发展。
        3)不断加大光纤光缆用材料自主创新力度。我国光纤光缆用材料研发是伴随着光纤光缆产业发展而起步的,始于上世纪七十年代末期,首先,在完全靠自己的力量建立了MCVD预制棒、拉丝、套塑、成缆等全套试验设备的基础上,研制成功了50/125m梯度型多模光纤和光缆,这些自主创新成果在我国通信发展史上掀起了第一次光纤通信推广应用热潮。到八十年代末,当时真正掌握了光纤预制棒技术并拥有一定自主知识产权的仅有长飞公司一家。国内,光纤涂料和着色料研发起步较早,如,上世纪八十年代初开始,上海树脂厂,淮南矿学院、湖北化学研究所、华东化工学院、上海电缆研究所、新沪玻璃厂等均成功开发过应用于各个时期的热固化和紫外光固化的有机涂料,环氧涂料或丙稀酸聚氨酯涂料等品种。在上世纪八十年代初期,上海合成树脂所与合成纤维所曾联合开发成功非金属软光缆和ADSS光缆用的芳纶纤维材料这一关键产品。
        随着中国光纤光缆产业的发展,面对进口和国内以创新和技术升级为主要特征的激烈国际竞争,材料产业经历了自主创新,努力掌握核心技术,开发新材料、新技术、新产品,不断提供应用的三十多年的历程。
        在此情形下要求国产性能、质量上达到和超过进口同类产品,价格上有明显的竞争优势,品牌上又能让用户接受,确实让企业家和广大科技人员费尽了心血和不懈的努力。经过国家产业政策,支持民营企业,合资企业,让多种经营机制并存,促进产业的发展。同时强化了行业管理,积极引导,技术扶植,为企业的发展创造了良好的经营环境。再有企业家们的远见卓识和科技人员的不懈努力,独立自主,自力更生,在相关原材料领域,展开了大规模的引进技术,消化和创新,涌现出了一大批的国产材料生产和研发企业,对国外企业造成了极大的挑战,也迫使一些国外厂商使产品本地化。逐步形成了研制、开发和生产光纤光缆原材料的强大产业。

二、通信光纤光缆材料产业

        1、产业现状
        中国的光纤光缆原材料产业在中国的光纤通信发展中是一个优秀的产业。它打破了国外的垄断,以其低廉的价格和稳定的质量逐步赢得了光纤光缆制造企业以及运营商的信任和肯定,基本满足了国内市场的需求,产生了巨大的社会经济效益。中国的光纤光缆原材料生产企业不断的发展、成熟和壮大,部分产品已经进入了国际市场。
        现在,我国已经构建了光缆用绝大多数材料的产业布局和生产能力。材料产业已成为支撑我国通信光电缆产业健康发展的重要力量。经过市场的检验和锤炼,经过多年的优胜劣汰,形成了若干规模大、质量精、信得过的优质品牌企业群体,满足了产业需求。可以提供的产品规模是:
        1)到2014年底,我国已经具有拉制近2.2亿公里光纤、4700吨光纤预制棒的生产能力,国产预制棒可供拉丝成纤的比例占70%以上。各类光纤涂料,生产能力已基本满足国内市场每年1万吨以上的需要。
        2)光纤着色用多品种着色油墨,价格也走出进口时期的暴利时代,降低了光缆产品的成本。满足了市场大约年需2000吨以上的需求。
        3)普通光缆的松套被覆最常用的PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)和其它被覆材料,产品的质量稳定,抗水解性能也有提高。PBT年用供货量达10万吨。
        4)国产的各类填充、涂覆油膏的技术性能、品种、质量、产能等已达到国外厂商水平,满足了使用要求。2014年国内供货量达10万吨。其中,包括OPGW用含光纤的不锈钢管中填充的专用纤膏。
5)阻水带和阻水纱是重要阻水材料。2014年,光缆用阻水带、阻水纱国内市场年需求大约为2000吨,出口突破6000吨。
        6)光缆用金属加强构件,如,加强钢丝、铠装钢丝等材料是国产化较早和成熟的材料。2014年钢丝年需求量约为8万吨。
        7)2014年,金属复合带中的铝/塑复合带年供货大于3万吨;钢/塑复合带大于10万吨,出口大于2.5万吨。
        8)OPGW作为一类特种光缆,所用的不锈钢带,铝包钢线和铝合金线已全部实现了国产化。
        9)聚乙烯护套材料是光缆用量最大的材料,仅普通聚乙烯护套料2014年供货就达到18万吨。
        10)阻燃护套料、蝶形光缆护套料和ADSS光缆用耐电痕聚烯烃护套料以及防蚁防鼠等特殊用途的护套材料也呈增长趋势。
        11)芳纶、高强高模超高分子量聚乙烯纤维等非金属材料创新发展迅速,技术和产品取得了成就,是材料企业发展的亮点;为特种光缆、室内光缆发展提供了特种原材料。非金属加强用FRP(玻璃纤维增强塑料杆)年供货量约为300万公里,部分出口。上海晓宝、鸿昌、基裕等企业还开发了室内光缆的发展需求KFRP,以满足FTTH发展对产品的需要,拓宽了不同结构光缆的应用范围。这类产品的技术性能和质量已满足了国内市场的需要,同时也部分出口。
        2、通信光电缆材料(TOEM)产业整合发展和技术不断创新
        通信光电缆材料产业是中国通信光电缆行业的重要组成部分,已经由上世纪八十年代初的小型作坊式单一产品的企业发展成具有规模的大中型产品齐全的企业群体。在中国通信基础结构网建设,特别是通信光电缆网建设中做出了重要贡献。
        多年来,材料企业在光纤光缆行业中一直是为光纤光缆产品提供原材料的群体,在各种材料逐步实现国产化的进程中,技术不断创新,企业得到规范化、规模化发展。在行业关于材料技术研讨会上得到技术发展和需求的信息;但是,企业规模不大、品种单一、技术力量单薄、资金紧张、市场信息依赖用户提供等等不利之处,影响了企业主动健康发展。
        中国电器工业协会电线电缆分会自2002年开始召开全国通信光纤光缆材料技术研讨会到2010年的几年间,共召开九届技术研讨会议。对中国光纤光缆所用材料的技术进步,促进中国光纤光缆材料的国产化发展起到了重要作用。
        光纤光缆材料企业从2008年以来,由通信光电缆材料部分企业联合组织市场交流活动筹备组发起、组织TOEM企业举办了通信光电缆材料企业市场分析会。经过2008年12月在武汉、2009年在成都、2010年12月在无锡、2011年12月在海口,2012年12月在上海、2013年在昆明、2014年在武汉共召开了七届会议。进行有光纤光缆企业参加的技术和市场研讨,搭建平台,达到交流、互通信息、研究发展对策,取得共同进步的目的。几年来,根据企业基本情况的变化,技术和市场情况的变化将材料企业市场分析会逐步调整为材料(TOEM)企业市场和技术论坛,将原来的组委会调整为论坛理事会。
        论坛理事会要求,参加会议(或论坛)活动的材料企业应是中国通信光电缆材料的主流企业、品牌企业,是市场占有量较大、骨干企业规模、产品质量符合国家或行业标准要求、信誉好的企业;并愿意协同大多数材料企业参加市场分析、技术交流活动,提供经营数据、分析意见,在费用、人力上予以支持。
        经过几次调整,TOEM论坛理事会成员企业曾有: 
        上海鸿辉、上海斯瑞、烟台瑜纲、上海飞凯、湖北华烁、无锡昊达、上海德鸿、湖北拓普、江阴九天、上海通得才、无锡顺通、江阴嘉瑞、无锡鸿昌、江阴爱科森、苏州大源、成都腾华、江阴泛科、张家港卓尔诺、扬州金森、无锡基裕、烟台泰和、上海高人得、上海晓宝、山东海威、湖北科普达、深圳鑫昌龙等26家企业。
        2013年TOEM六届论坛选举理事会常委企业(核心企业):上海斯瑞、上海鸿辉、上海飞凯、湖北华烁、烟台瑜纲,无锡顺通、无锡鸿昌、江阴爱科森、上海晓宝、湖北拓普、江阴九天;企业负责人辛志荣、黄惠良、衣志刚、张金山、佘万能、彭梓元、钱明煜、黄小明、裴民、陈林、李国忠为常委;辛志荣为理事长,黄惠良、衣志刚、张金山、佘万能、彭梓元、钱明煜为副理事长。
        TOEM论坛理事会推举行业资深专家慕成斌为名誉理事长,鲁为民为秘书长。             
        2014年12月七届论坛会议在武汉召开。《2014-2016 TOEM理事会公告》换届选举工作决定事项如下:
        选举上海斯瑞、烟台瑜纲、上海飞凯、无锡鸿昌、湖北拓普、无锡顺通、泰和芳纶、上海朗闻、湖北科普达、上海晓宝、扬州金森、江阴爱科森、江阴九天、浙江万马、张家港卓尔诺、江阴嘉瑞等15家企业为常务理事单位,辛志荣、衣志刚、张金山、彭梓元、钱明煜、陈林、王伟、黄小明、李兆顺、李国忠、查嘉福、沈伟康、张龙、裴民、柯斌等15位企业负责人为常务理事。
        会议选举理事长单位:上海斯瑞科技有限公司,理事长:辛志荣。副理事长单位:烟台瑜纲、上海飞凯、无锡鸿昌、湖北拓普、无锡顺通、泰和芳纶-上海朗闻等6家企业为副理事长单位,衣志刚、张金山、彭梓元、钱明煜、陈林、王伟为副理事长。
        理事会决定:聘请通信电缆光缆资深专家慕成斌为名誉理事长。
        指定秘书长:鲁为民;副秘书长:王伟(上海地区)、孙林江(苏州、湖州地区)、顾士军(无锡、扬州地区)、冯庆勇(武汉、成都地区)。
        理事会决定:聘请行业专家陆国梁、杜柏林、任明当、孟庆伟、黄正欧、李国昌、韦祖国、许定坊、魏忠诚、姚水明、李学孟、刘玉琴为TOEM专家理事。
        3、光纤光缆用材料产业面临的形势和任务
        现在,我国已经构建了光缆用绝大多数材料的产业布局和生产能力。材料产业已成为支撑我国通信光电缆产业健康发展的重要力量。经过市场的检验和锤炼,经过多年的优胜劣汰,形成了若干规模大、质量精、信得过的优质品牌企业群体,满足了光纤光缆产业需求。
        新形势要求通信光电缆材料企业向研发型、国际型企业转型。目前已经有一些企业进入国际市场销售出现了很好的发展势头。FTTH建设、数据中心建设、智能电网建设,对室内光缆系列、对电力光缆系列产品,已经提出了创新需求和产品应用技术的服务需求。因此,有实力的核心企业必须加大新产品研发力度,加大应用技术服务力度,加大新材料产品的应用力度,大踏步向研发创新型企业转型,向国际型企业转型发展。
        新形势要求企业要坚持不断自主创新,实施人力资源投资,完善具有研发能力的技术中心或总工程师技术管理建制、研发团队建制,增强企业开展新产品研发创新能力,提高企业综合竞争力。
        新形势要求企业要靠管理水平提高,重视降低成本,努力提高产品质量水平,改变低价格竞争模式,错位竞争,重视自律。
        新形势要求通信光电缆企业健全产业链,完善产业规模。希望核心企业能重视同质产品的规模整合、强强联合。
        目前,通信光电缆材料产业已经进入了稳定发展时期,面临着良好的发展机遇。这不仅会给光缆材料带来了市场,也带了新的发展契机。
 

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