La produzione e l'uso di materiali compositi domestici sono recentemente cresciuti a un tasso medio annuo dal tre al cinque percento. Queste sono valutazioni straniere. I processi tecnologici molto complessi per la produzione di materie prime, semilavorati e compositi veri e propri non possono essere sostituiti da un giorno all'altro da sviluppi puramente russi, così come da questa gamma molto ampia di prodotti stessi.
Per molto tempo, sia le tecnologie pertinenti che i prodotti finiti in quest'area sono stati principalmente importati dalla Cina e da un certo numero di paesi asiatici (fino al 60-65%), nonché dall'Occidente. Inoltre, si stima che gli sviluppi compositi sovietici siano utilizzati in almeno 30 paesi stranieri, inclusi i membri della NATO, tra cui Francia, Germania, Belgio, Stati Uniti e Canada.
È appena necessario dimostrare quanto siano importanti tali materiali nel complesso della difesa, nei prodotti a duplice uso e in molte industrie civili. Pertanto, nel nostro Paese, come in Occidente, è richiesta la massima autosufficienza in tutti i componenti dell'industria dei compositi, soprattutto in quella parte di essa utilizzata nell'industria della difesa.
Vladimir Putin ha stabilito una direzione strategica nel 2008, dicendo che la Russia non dovrebbe dipendere da forniture straniere per adempiere agli ordini di difesa. Ciò vale anche per il settore composito, soprattutto in relazione al regime sanzionatorio sempre più stringente. Naturalmente, l'embargo riguarda principalmente prodotti e tecnologie che possono essere utilizzati nell'industria della difesa.
Nel luglio 2008 il governo ha approvato il Federal Target Program per la produzione di materiali compositi strategici (plastiche rinforzate con fibra di carbonio) per armi ed equipaggiamenti militari, che prevede il rifiuto di acquistare più di 300 tipologie di componenti entro il 2020. Nei successivi cinque anni è stata adottata una "road map" per la fibra di carbonio e il governo ha approvato un piano per lo sviluppo della produzione di materiali compositi. Nel 2012-2016 è stato implementato il programma russo-bielorusso "Sviluppo di tecnologie e tecniche innovative per la produzione di materiali compositi competitivi, matrici ed elementi di rinforzo".
Secondo le stime espresse nei forum internazionali tenuti nel 2017, più di 60 imprese e almeno 30 centri di ricerca specializzati sono ora coinvolte nell'attuazione delle decisioni adottate. La dipendenza dalle importazioni nei segmenti relativi alla produzione e al consumo di compositi è diminuita negli ultimi 10 anni di circa il 15 percento, raggiungendo il 30-35%. Fonti americane e britanniche lo stimano intorno al 40 percento, notando un calo del 10-12 percento nello stesso periodo. Ma rispetto a molti paesi occidentali, Cina, India, Israele, dove i compositi e i loro derivati sono ampiamente utilizzati nella costruzione navale, nella produzione di petrolio e gas e in altre industrie ad alta intensità di materiale, la domanda di plastica al carbonio in Russia è molto più bassa. Ciò è dovuto alla lunga stagnazione in questo settore dell'economia nazionale e, di conseguenza, alla domanda ancora bassa, ad esempio il consumo di compositi nel complesso navale della Federazione Russa non supera ancora l'uno per cento di quello globale.
In un modo o nell'altro, lo stato ha preso sul serio la fornitura della risorsa e della sicurezza strategica dell'industria composita (CI). Nel complesso, le tendenze sono positive, anche se incide ancora l'oblio dei problemi dei settori industriali del Paese, sperimentato negli anni '90.
Una delle principali conclusioni del forum sui compositi tenutosi a fine ottobre 2017: tra i principali motivi che ostacolano la sostituzione attiva delle importazioni vi sono la bassa velocità dei cambiamenti negli standard relativi ai nuovi materiali, il sottosviluppo del mercato interno e la mancanza di personale che capiscono i problemi del settore.
Nello stesso forum si è espresso il parere di Kirill Komarov, Direttore dell'Unità Sviluppo e Business Internazionale della Corporazione Statale per l'Energia Atomica Rosatom: il processo di certificazione di un nuovo materiale composito per apparecchiature richiede fino a tre anni, il doppio rispetto all'estero. Inoltre, c'è bisogno di "una procedura più compatta per lo sviluppo di standard, la ricerca e il test non dovrebbero essere eseguiti in sequenza, ma in modo sincrono". E per applicare nuovi materiali, non è sufficiente consentire la loro fissazione e descrizione nei regolamenti: è necessario personale qualificato.
Secondo i suddetti documenti del programma, entro il 2020 il volume di produzione di materiali compositi e prodotti da essi dovrebbe ammontare a 120 miliardi di rubli. Sono previsti lo sviluppo e l'adozione di almeno 550 documenti normativo-tecnici, normativi-legali e altri necessari per lo sviluppo del settore. Alla fine di ottobre 2017, il viceministro dell'Industria e del Commercio Sergey Tsyb ha dichiarato che 363 nuovi standard, 25 serie di regole, 4 classificatori, 16 standard stimati e 5 programmi di formazione professionale erano già stati sviluppati e approvati per il settore composito.
Discussioni sulla cospirazione?
La produzione interna di fibra di carbonio (HC) mostra i tassi di crescita più elevati. Secondo Andrey Ignatiev, Direttore Vendite di Umatex Group, la capacità del mercato nazionale degli HC è di circa 300 tonnellate con il potenziale per moltiplicarsi nel prossimo futuro. Nel 2015 è stato commissionato il più grande impianto del paese "Alabuga-fiber" con una capacità annua di 1400 tonnellate di idrocarburi all'anno. Entro il 2030, questa impresa prevede di entrare nel registro dei maggiori produttori di idrocarburi. Sebbene l'impianto produca già cinque volte più fibra di carbonio di quanto richiesto dal mercato russo, quindi una parte significativa della produzione viene esportata. Tuttavia, si teme che, a causa della prevista crescita della domanda interna di idrocarburi, l'esportazione possa entrare in conflitto con il fabbisogno interno.
Per quanto riguarda le composizioni di polimeri termoplastici, la Russia ha ancora solo una quota del due percento nel mercato mondiale, il volume della domanda nel paese non supera i sei milioni di tonnellate all'anno. Nel frattempo, le importazioni, secondo Sergey Kiselev, esperto di Polyplastic, sono aumentate di almeno il 25% negli ultimi tre anni e potrebbero aumentare principalmente a causa del fatto che i fornitori esteri, in particolare quelli dell'Asia orientale, offrono assortimenti a basso e medio prezzo., mentre le controparti russe sono più costose, sebbene per lo più di qualità superiore.
Ci sono alcune sfumature riguardo alle resine per la produzione di compositi. Alla fine dello scorso anno il consumo di resine poliestere insature sarà di almeno 45mila tonnellate, con circa l'80% dei prodotti russi. Ma nel segmento delle resine epossidiche con una capacità del mercato interno di 40-42 mila tonnellate, la quota dei produttori nazionali non supera il 10 percento. Questa nicchia è occupata con sicurezza da fornitori stranieri, principalmente cinesi. I loro prodotti sono di nuovo più economici, spesso a scapito della qualità. Quindi il ritmo di sostituzione delle importazioni in questo settore è dovuto non solo a un aumento fisico dei volumi di produzione, ma anche a una diminuzione dei costi di produzione.
Nel segmento delle fibre chimiche (CVN), dei non tessuti e dei prodotti a base di esse, la situazione con la sostituzione delle importazioni rimane difficile. Come notato al forum dello scorso anno "Costruire una catena tecnologica per la produzione di materiali sintetici: dagli idrocarburi al prodotto finale", la domanda interna non garantita per questi prodotti rimane almeno del 60 percento, nonostante la crescita della produzione russa in questo settore. Tra le ragioni della carenza c'è la perdita quasi completa alla fine degli anni '80 e '90 della chimica di piccole e medie dimensioni e della sua base di materie prime, nonché la dipendenza quasi del 100% della maggior parte dei settori dell'industria chimica da apparecchiature straniere. Gli stessi prodotti oggetto di dumping dalla RPC e dai paesi in via di sviluppo prevalgono nelle importazioni di materie prime. Tuttavia, negli ultimi tre anni, la produzione di tessuti non tessuti utilizzando CVI a seguito della domanda nell'industria della difesa e in altre industrie è aumentata di un terzo, fornita principalmente dalle imprese Kuibyshevazot, Kurskkhimvolokno, Gazpromkhimvolokno e Termopol.
Ma il più grande progetto in questo segmento - un complesso di poliestere nella regione di Ivanovo - non è stato ancora realizzato, le date di inizio della costruzione sono regolarmente posticipate. Si tratta però di un'iniziativa privata che non prevede finanziamenti statali. Gli esperti osservano che lo status non statale del progetto ne ostacola l'attuazione e questo, a sua volta, influisce negativamente sulla produzione nazionale di prodotti chimici sostitutivi delle importazioni, compresi quelli compositi.
Al suddetto forum, è stato proposto di sviluppare una "tabella di marcia" completa per lo sviluppo della produzione nazionale di CVI e prodotti correlati. E presto, per ordine del Ministero dell'Industria e del Commercio, è stato formato un gruppo di lavoro interdipartimentale guidato dal viceministro Sergei Tsyb per sviluppare un piano d'azione per lo sviluppo della sottoindustria delle fibre e dei fili artificiali e sintetici per il periodo fino al 2020. È composto da specialisti di 20 imprese specializzate, tra cui, ad esempio, Gazpromkhimvolokno, Union of Composite Producers, Sibur, Kompozit, NIITEkhim, Balakovo Carbon Production, Khimprominzhiniring, Kazanorgsintez.
O PAN, o scomparso
Lo sviluppo prospettico è, prima di tutto, la formazione di un cluster industriale settoriale interregionale "Compositi senza frontiere". Nasce dal 2016 su iniziativa del Gruppo Umatex (parte di Rosatom). Alla conferenza "Import Substitution-2017", il direttore generale della società Alexander Tyunin, presentando il progetto, ha osservato che il compito era aumentare il mercato russo della fibra di carbonio e dei materiali basati su di essa. Ora è lo 0,5 per cento del globale, ed entro il 2025 dovrebbe quadruplicare. Il cluster creerà le condizioni per le grandi, medie e piccole imprese, nonché per i giovani imprenditori pronti a organizzare impianti di produzione avanzati e sviluppare nuovi prodotti ad alta tecnologia basati sui compositi. 23 imprese delle regioni del Tatarstan, Mosca e Saratov hanno confermato il loro interesse per il progetto. Il cluster dovrebbe essere completamente formato entro la fine di quest'anno.
Per quanto riguarda i compositi e la relativa R&S e progetti, è necessario evidenziare la tecnologia sviluppata dalla Perm Research Technological University per l'utilizzo di fibra di carbonio riciclata da compositi polimerici. La professoressa associata Yulia Kulikova supervisiona questi sviluppi. Secondo lei, la ricerca sull'estrazione di fibre di carbonio dalla composizione di materiali compositi polimerici (PCM) mediante metodi reagenti non ha analoghi in Russia, creano le basi per la formazione di una nuova industria per la produzione di prodotti strutturali e di altro tipo. L'obiettivo principale del progetto è aumentare il ciclo di vita dei prodotti PCM, anche nell'industria aeronautica e spaziale, nell'ingegneria meccanica, attraverso il riutilizzo delle risorse. È stata ottenuta una riduzione minima della resistenza meccanica del PCM da un prodotto secondario rispetto ai materiali delle fibre primarie. L'introduzione di questa tecnologia è prevista presso le imprese di smaltimento dei rifiuti Uralplast e Bumatika. Ad Alabuga, con l'aiuto del Fondo per lo sviluppo industriale, quest'anno viene modernizzato un forno per la produzione di fibra di vetro di alta qualità. Il costo del progetto è di circa 900 milioni di rubli, di cui 441,5 milioni saranno forniti da un prestito agevolato dell'IDF. Secondo il Ministero dell'Industria e del Commercio della Federazione Russa, la domanda per il progetto è dovuta al fatto che la fibra di vetro è tra i materiali di rinforzo più competitivi utilizzati nella base dei prodotti compositi. È anche il prodotto principale per la produzione di materiali approvati per l'uso nell'industria della difesa. A proposito, il consumo globale di fibra di vetro è l'85 percento del volume di tutte le fibre utilizzate per i compositi rinforzati e solo il 13,5 percento è rappresentato da altri polimeri.
All'inizio del 2017 è stato firmato un accordo di cooperazione tra il governo della regione di Saratov e JSC NPK Khimprominzhiniring sull'attuazione di un progetto per la produzione di fibra di carbonio presso il sito di Saratovorgsintez. Questa impresa produce la materia prima necessaria - nitrile di acido acrilico, da cui Khimpromnizhiniring produrrà il precursore PAN - fibra bianca che costituisce la base dei materiali compositi. Il progetto è stato discusso nell'amministrazione regionale nel novembre 2016. Quindi è stato annunciato che l'investitore avrebbe investito 3,5 miliardi di rubli nella produzione. La capacità dell'impianto di Saratov sarà di quattromila tonnellate all'anno con un successivo aumento a 25mila. Si prevede di realizzare questo progetto entro tre anni. Lo stabilimento di Balakovo (regione di Saratov) prevede di fabbricare prodotti finiti basati sul precursore PAN.
