الألياف الكربونية، هذه المادة الساحرة التي يطلق عليها اسم

　　في مجال السيارات، يعود أقدم تطبيق للألياف الكربونية إلى عالم سباق السيارات. تسعى سيارات السباق إلى تحقيق أقصى درجات السرعة والتحكم، وقد جاء ظهور الألياف الكربونية لتلبية هذه المتطلبات الصارمة. على سبيل المثال، في سيارات الفورمولا 1، باستثناء نظام الدفع، تم استخدام جميع المكونات الأخرى التي يمكن تصنيعها من الألياف الكربونية على نطاق واسع. خصائصها الخفيفة تمكن سيارات السباق من الانطلاق بشكل أسرع بنفس القوة، وتسارع أكبر، كما أنها تحسن بشكل ملحوظ من مرونة وثبات السيارة عند المنعطفات، مما يتيح للسائقين إطلاق العنان للسرعة والشغف على المضمار.

　　مع مرور الوقت، انتقلت الألياف الكربونية تدريجياً من عالم سباق السيارات إلى سوق السيارات المدنية، خاصة في مجالات السيارات الخارقة والكهربائية، لتصبح مادة أساسية لتحسين الأداء. العديد من السيارات الخارقة الرائدة، مثل لامبورغيني هوراكان إيفو، تستخدم كميات كبيرة من مواد الألياف الكربونية، حيث تتسارع من السكون إلى 100 كم/ساعة في 2.9 ثانية فقط. خلف هذا، كان للألياف الكربونية دور لا يقدر بثمن. فهي لم تحقق فقط تخفيف وزن السيارة بالكامل، مع تقليل الوزن بأكثر من 25%، مما أدى إلى زيادة كبيرة في كفاءة الطاقة والمدى، بل حسّنت الأداء العام بشكل كبير، مما رفع قوة السيارة بأكثر من 2.5 مرة. أثناء قيادة السيارة بسرعة عالية، يؤثر كل غرام يتم تخفيفه بشكل إيجابي على الأداء الديناميكي للسيارة، ويقلل من استهلاك الطاقة، ويحسن أداء التسارع.

　　في عصر التطور المزدهر للسيارات التي تعمل بالطاقة الجديدة اليوم، تلعب الألياف الكربونية دورًا لا غنى عنه. على سبيل المثال، في السيارات الكهربائية المحلية الصنع، من خلال استخدام مواد الألياف الكربونية، ينخفض الوزن الإجمالي للمركبة بشكل كبير، وتتحسن قدرة المدى والأداء الديناميكي بشكل ملحوظ. تشير بعض البيانات إلى أنه كلما انخفض وزن السيارة بمقدار 10 كجم، يمكن زيادة مدى القيادة بحوالي 2.5 كيلومتر. على سبيل المثال، تستخدم سيارة شاومي SU7 Ultra الجديدة كمية كبيرة من مواد الألياف الكربونية في هيكلها، حيث يبلغ سقف الألياف الكربونية الفائق المساحة 1.7 متر مربع، مما يقلل الوزن بمقدار 11 كجم. وتستخدم السيارة بالكامل الألياف الكربونية في 21 موضعًا، بإجمالي مساحة استخدام تبلغ 5.5 متر مربع، مما يجعل الوزن الإجمالي للمركبة 1900 كجم فقط. كما أن GAC Aion Hyper SSR تستخدم هيكلًا مغطى بالكامل بنسبة 100% من الألياف الكربونية، مما يقلل وزن السيارة بأكثر من 25%، ويزيد من مدى القيادة بنسبة 5%-8%، ويحسن القوة بمقدار 2.5 مرة مقارنة بالهياكل التقليدية. تُظهر هذه الأمثلة بشكل كامل الإمكانات الهائلة للألياف الكربونية في تحسين أداء السيارات الكهربائية.

　　وصول

　　(أ) خلفية اقتراح الحظر

　　في يناير من هذا العام، اجتاحت عاصفة هادئة مصير الألياف الكربونية. قدم القسم المسؤول عن إعادة تدوير السيارات القديمة في الاتحاد الأوروبي تعديلاً على توجيه المركبات المنتهية صلاحيتها، مما أثار موجة كبيرة كحجر ألقي في بحيرة هادئة. يهدف هذا التعديل إلى ضمان عدم إطلاق المركبات المهملة مواد ضارة في البيئة، وجوهره هو إضافة الألياف الكربونية إلى قائمة المواد الخطرة في الاتحاد الأوروبي، جنبًا إلى جنب مع المواد السامة التقليدية مثل الزئبق والرصاص والكادميوم. تعني هذه الخطوة، إذا تم تمرير التعديل، أن استخدام الألياف الكربونية في صناعة السيارات سيواجه تحديات غير مسبوقة، ووفقًا للخطة، قد يحظر الاتحاد الأوروبي استخدام الألياف الكربونية في صناعة السيارات بحلول عام 2029 على أقرب تقدير.

　　وراء قرار الاتحاد الأوروبي هذا، هناك مخاوف بشأن حماية البيئة وصحة الإنسان. أثناء عملية إعادة تدوير المركبات المهملة، تتفكك مواد الألياف الكربونية إلى جزيئات ليفية دقيقة. وبمجرد دخول هذه الجزيئات إلى الهواء، يمكن أن تستنشقها الأجسام البشرية، مما يسبب ضررًا محتملاً للجهاز التنفسي. علاوة على ذلك، عندما تلامس جزيئات الألياف الكربونية الجلد، قد تسبب أيضًا حساسية أو ردود فعل سلبية أخرى. من منظور بيئي، يمكن أن تستمر هذه الجزيئات الليفية الكربونية التي يصعب تحللها في التربة والمياه لفترات طويلة، مما يشكل تهديدًا لتوازن النظم البيئية. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية المعالجة وإعادة التدوير، قد تتسبب جزيئات الألياف الكربونية أيضًا في تلف معدات إعادة التدوير، مما يزيد من تكلفة وصعوبة إعادة التدوير.

　　(ب) التأثيرات المحتملة

　　إذا تم تطبيق الحظر بالفعل، فسيكون التأثير على صناعة السيارات والصناعات ذات الصلة هائلاً. تمثل صناعة السيارات 20% من الاستهلاك العالمي للألياف الكربونية، وهذا الحظر سيضع بلا شك مصنعي السيارات في مأزق.

　　بالنسبة لعلامات السيارات التي تعتمد منذ فترة طويلة على الألياف الكربونية لتحسين أداء المركبات، أصبح البحث عن مواد بديلة أولوية قصوى. فمصنعو السيارات الخارقة مثل ماكلارين، لامبورغيني، باغاني، وفيراري، تلعب الألياف الكربونية دورًا حاسمًا في تصنيع سياراتهم، حيث يستخدمون كميات كبيرة من الألياف الكربونية لبناء هياكل السيارة وأجزائها، لتحقيق أقصى درجات الخفة والأداء العالي. بعد تطبيق الحظر، سيضطرون إلى إنفاق الكثير من الوقت والمال للبحث أو إيجاد مواد جديدة لتحل محل الألياف الكربونية في سياراتهم. هذا لن يزيد من تكاليف البحث والتطوير فحسب، بل قد يؤثر أيضًا على سرعة إطلاق السيارات الجديدة وأدائها.

　　بالنسبة لمصنعي السيارات الكهربائية، يُشكل حظر الألياف الكربونية تحديًا كبيرًا أيضًا. فغالبًا ما تعتمد السيارات الكهربائية على الألياف الكربونية لتقليل وزن هيكل السيارة وزيادة مدى القيادة، وذلك لتعويض التأثير السلبي لوزن البطارية. قد يضطر مصنعو السيارات الكهربائية الذين يستخدمون الألياف الكربونية على نطاق واسع في عملية التصنيع، مثل BMW، وهيونداي، ولوسيد، وتيسلا، إلى إعادة تصميم هيكل السيارة، واستخدام مواد أخرى لتحقيق أهداف تخفيف الوزن. قد يؤدي ذلك إلى ارتفاع تكاليف السيارة، مما يؤثر بدوره على القدرة التنافسية للمنتج في السوق. على سبيل المثال، كانت سيارة BMW i3 تتميز بهيكل من الألياف الكربونية، ولكن بسبب ضعف المبيعات وارتفاع تكلفة الألياف الكربونية، أغلقت BMW في النهاية خط إنتاج هياكل الألياف الكربونية بالكامل في مصنع لايبزيغ التابع لها في عام 2020. إذا تم تطبيق الحظر، فقد تتكرر حالات مماثلة في المزيد من شركات السيارات الكهربائية.

　　وسيتعرض مصنعو الألياف الكربونية أيضًا لضربة قاصمة. تسيطر اليابان على السوق العالمية للألياف الكربونية، حيث تتحكم الشركات اليابانية الثلاث: Toray Industries، وTeijin Ltd.، وMitsubishi Chemical في 54% من حصة السوق العالمية للألياف الكربونية. ووفقًا لـ

　　بالإضافة إلى صناعات السيارات وتصنيع الألياف الكربونية، سيؤثر الحظر على سلسلة التوريد بأكملها من المنبع إلى المصب. يتطلب إنتاج الألياف الكربونية كميات كبيرة من المواد الخام والطاقة، وستتأثر أعمال موردي المواد الخام وشركات الطاقة ذات الصلة أيضًا. كما ستواجه استثمارات البحث والتطوير في تقنيات معالجة وتطبيق الألياف الكربونية خطر الهدر الكبير، وقد تضطر العديد من المؤسسات البحثية والشركات العاملة في مجال تطوير الألياف الكربونية إلى إعادة تعديل اتجاهات البحث والتطوير، مما يتسبب في هدر كبير للموارد.

　　موجة المعارضة: صراع المصالح بين الأطراف

　　(1) معارضة عمالقة الصناعة

　　بمجرد انتشار خبر الحظر، انفجرت الصناعة على الفور، وتصاعدت أصوات المعارضة، وكانت ردود أفعال عمالقة الصناعة، وعلى رأسهم الشركات اليابانية الثلاث الكبرى المصنعة لألياف الكربون، هي الأشد. تتحكم شركات Toray Industries وTeijin Limited وMitsubishi Chemical، وهي ثلاث شركات تهيمن على سوق ألياف الكربون العالمي، في 54% من حصة السوق العالمية لألياف الكربون. إذا تم تطبيق حظر الاتحاد الأوروبي، فستكون هذه الشركات بلا شك الأكثر تضررًا.

　　بصفتها شركة رائدة عالميًا في صناعة ألياف الكربون، تُستخدم منتجات Toray Industries على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل الطيران والفضاء والسيارات والمعدات الرياضية. في قطاع السيارات، تزود Toray العديد من العلامات التجارية الشهيرة للمركبات بمواد ألياف الكربون عالية الأداء، مما يساعدها على بناء منتجات سيارات خفيفة الوزن وعالية الأداء. بمجرد دخول الحظر حيز التنفيذ، لن تخسر Toray مجموعة العملاء المهمة في سوق السيارات الأوروبي فحسب، بل قد تواجه أيضًا معضلة الطاقة الإنتاجية الزائدة، كما أن استثماراتها الضخمة في تكاليف البحث والتطوير والمعدات الإنتاجية ستواجه مخاطر إهدار هائلة.

　　تمتلك شركة Teijin أيضًا تراكمًا تقنيًا عميقًا وتوزيعًا واسعًا في سوق ألياف الكربون. أقامت علاقات تعاون مستقرة وطويلة الأمد مع العديد من مصنعي السيارات، لتزويدهم بحلول ألياف الكربون المخصصة. سيؤدي تطبيق الحظر إلى تعطيل استراتيجية تطوير Teijin، مما يجبرها على إعادة تعديل تخطيط أعمالها والبحث عن نقاط نمو جديدة في السوق. كما حققت شركة Mitsubishi Chemical إنجازات كبيرة في البحث والتطوير وإنتاج مركبات ألياف الكربون، وتلعب منتجاتها دورًا مهمًا في خفض وزن السيارات وتحسين أدائها. لا شك أن الحظر يمثل تحديًا خطيرًا لشركة Mitsubishi Chemical، وقد يؤدي إلى انكماش كبير في أعمالها في قطاع السيارات، مما يؤثر على الأداء العام للشركة وقدرتها التنافسية في السوق.

　　بالإضافة إلى مصنعي ألياف الكربون اليابانيين، أعربت مجالات أخرى تستخدم ألياف الكربون على نطاق واسع أيضًا عن اعتراضها على الحظر. صناعة الطيران هي إحدى هذه المجالات، حيث أصبح استخدام ألياف الكربون في مجال الطيران ناضجًا جدًا، من أجنحة الطائرات وهياكلها إلى تصميماتها الداخلية، توجد ألياف الكربون في كل مكان. تسمح خصائصها من القوة العالية والكثافة المنخفضة للطائرات بتحقيق تصميم خفيف الوزن وتقليل استهلاك الوقود وزيادة كفاءة الطيران، مع ضمان أداء السلامة. وفقًا للإحصاءات، يمكن لأجزاء الطائرات المصنوعة من مواد ألياف الكربون أن تقلل الوزن الإجمالي للطائرة بنسبة 20-30٪، وتقلل استهلاك الوقود بنسبة 10-15٪. إذا تم حظر استخدام ألياف الكربون، ستواجه صناعة الطيران تحديات تقنية وضغوط تكاليف هائلة، وستكون عملية البحث عن مواد بديلة طويلة ومكلفة، مما قد يؤثر على تطوير صناعة الطيران بأكملها.

　　تعد صناعة توربينات الرياح أيضًا مجالًا مهمًا لتطبيق ألياف الكربون. مع تزايد الطلب العالمي على الطاقة النظيفة، حظيت طاقة الرياح، كشكل من أشكال الطاقة المستدامة، بتطور واسع النطاق. يمكن أن يؤدي استخدام ألياف الكربون في شفرات توربينات الرياح إلى تحسين قوة الشفرة وصلابتها بشكل فعال، وتقليل وزن الشفرة، وزيادة كفاءة تحويل طاقة الرياح. وفقًا للبحث، يمكن للشفرات المصنوعة من ألياف الكربون لتوربينات الرياح زيادة طول الشفرة بنسبة 10-20٪، وزيادة كفاءة توليد الطاقة بنسبة 15-20٪. بمجرد تنفيذ الحظر، سيتعين على مصنعي توربينات الرياح إعادة تصميم الشفرات والبحث عن مواد أخرى لتحل محل ألياف الكربون، مما قد يؤدي إلى ارتفاع تكلفة توربينات الرياح، ويؤثر على قدرتها التنافسية في السوق، ويعيق تقدم تطوير الطاقة النظيفة.

　　(2) الاعتبارات الاقتصادية والتقنية

　　من الناحية الاقتصادية، شكلت صناعة ألياف الكربون سلسلة صناعية ضخمة، تشمل العديد من الروابط مثل إنتاج المواد الخام، وتصنيع الألياف، ومعالجة المواد المركبة، والتطبيقات النهائية. يستمر حجم سوق ألياف الكربون العالمي في النمو، حيث بلغت قيمة سوق ألياف الكربون الدولي 5.5 مليار دولار في عام 2024، ومن المتوقع أن تحافظ على نمو مستقر في السنوات القادمة. إذا طبق الاتحاد الأوروبي الحظر، فسوف تتأثر القيمة الاقتصادية لسلسلة صناعة ألياف الكربون بأكملها بشكل خطير.

　　سيواجه مصنعو ألياف الكربون معضلة تقليص الطلبات وزيادة الطاقة الإنتاجية، وسيتعين عليهم تقليل حجم الإنتاج، وقد يؤدي ذلك إلى إفلاس بعض الشركات. على سبيل المثال، تمتلك الشركات اليابانية الثلاث الكبرى المصنعة لألياف الكربون عددًا كبيرًا من العملاء في السوق الأوروبية، وبمجرد دخول الحظر حيز التنفيذ، ستتبخر طلبات هؤلاء العملاء، وستنخفض إيرادات وأرباح الشركات بشكل كبير. سيتأثر أيضًا موردو المواد الخام المرتبطون، لأن إنتاج ألياف الكربون يتطلب كميات هائلة من المواد الخام، وسيؤدي تقليص الطلبات إلى انخفاض مبيعات موردي المواد الخام، مما يؤثر على فوائدهم الاقتصادية. في روابط معالجة وتطبيق المواد المركبة، تعتمد العديد من الشركات على ألياف الكربون لإنتاج منتجات عالية الجودة، وسيفرض الحظر عليها البحث عن مواد بديلة، وهذا لن يؤدي فقط إلى زيادة تكاليف الإنتاج، بل قد يؤدي أيضًا إلى عدم استقرار جودة المنتج وأدائه، مما يؤثر بدوره على حصة الشركة في السوق وربحيتها.

　　من الناحية التقنية، على الرغم من وجود بعض المواد التي تشبه ألياف الكربون في بعض الخصائص، إلا أنه من المستحيل تقريبًا إيجاد مادة يمكنها استبدال ألياف الكربون بالكامل على المدى القصير. على الرغم من أن بعض المواد البديلة تظهر مزايا معينة في بعض الجوانب، إلا أن هناك فجوة كبيرة بينها وبين ألياف الكربون في الأداء العام.

　　على سبيل المثال، يتميز سبائك الألومنيوم بكثافة منخفضة، وقوة أعلى نسبيًا، وقابلية جيدة للتصنيع، وتستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات. ومع ذلك، مقارنةً بألياف الكربون، فإن سبائك الألومنيوم تتمتع بقوة وصلابة أقل نسبيًا، ولا يمكنها أن تحل محل ألياف الكربون بالكامل في المكونات الرئيسية التي تتطلب قوة عالية وخفة وزن، مثل شاسيه السيارة وإطار الهيكل. علاوة على ذلك، فإن مقاومة سبائك الألومنيوم للتآكل ليست بجودة ألياف الكربون، وقد تحدث مشاكل تآكل في بيئات الاستخدام المعقدة، مما يؤثر على عمر السيارة وسلامتها.

　　أما الفولاذ عالي القوة، فعلى الرغم من قوته العالية، إلا أن كثافته كبيرة، واستخدامه سيزيد من وزن السيارة، ويقلل من كفاءة الطاقة، وهو ما يتعارض مع اتجاه صناعة السيارات نحو خفة الوزن. علاوة على ذلك، فإن تصنيع الفولاذ عالي القوة أكثر صعوبة ويتطلب عمليات ومعدات خاصة، مما سيزيد أيضًا من تكاليف الإنتاج.

　　في مجال الطيران والفضاء، لا توجد حاليًا مادة يمكنها، مثل ألياف الكربون، ضمان القوة العالية والكثافة المنخفضة مع امتلاك خصائص جيدة مثل مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التعب. يتطلب البحث عن مواد بديلة قدرًا كبيرًا من أعمال البحث والتطوير، بما في ذلك تطوير المواد، واختبار الأداء، وتحسين العمليات، وهذا لا يتطلب الكثير من الوقت والمال فحسب، بل يواجه أيضًا مخاطر تقنية، وقد تُواجَه تحديات تقنية مختلفة أثناء عملية البحث والتطوير، مما يؤدي إلى عرقلة تقدم البحث والتطوير.

　　سحب الحظر: عودة المنطق

　　(1) إعادة التقييم واتخاذ القرار

　　في ظل المعارضة الشديدة من عمالقة الصناعة وتضارب مصالح الأطراف المختلفة، أعاد الاتحاد الأوروبي النظر في اقتراح حظر ألياف الكربون. بعد دراسة ومناقشة متعمقة، أدرك الاتحاد الأوروبي أهمية ألياف الكربون في صناعة السيارات والعديد من المجالات الأخرى، وأن فوائدها تفوق بكثير الأضرار المحتملة. لذلك، قرر الاتحاد الأوروبي أخيرًا سحب اقتراح حظر استخدام ألياف الكربون، وقد جاء هذا الخبر بمثابة غيث نافع، مما أراح صناعة ألياف الكربون بأكملها والصناعات ذات الصلة.

　　أكد ممثل في البرلمان الأوروبي أن التعديل الذي كان من شأنه إضافة ألياف الكربون إلى قائمة المواد الخطرة قد تم تحديثه، ولم تعد مواد ألياف الكربون ضمنها. وهذا يعني أن السيارات التي تباع في أوروبا، حتى بعد عام 2029، ستستمر في استخدام مواد ألياف الكربون. لا يعكس هذا التحول في القرار مرونة وعقلانية الاتحاد الأوروبي في عملية صياغة السياسات فحسب، بل يعكس أيضًا الدور المهم لآراء الصناعة في اتخاذ القرارات السياسية.

　　(ثانياً) التطلعات المستقبلية

　　سحب اقتراح حظر ألياف الكربون يجلب فرصًا وتحديات جديدة لتطوير مواد السيارات. في المستقبل، ومع تزايد متطلبات حماية البيئة والسلامة، ستتجه تقنية ألياف الكربون نحو تطوير أكثر صداقة للبيئة وأمانًا.

　　فيما يتعلق بالتحسينات التقنية، سيعمل الباحثون على تحسين عملية إنتاج ألياف الكربون لتقليل استهلاك الطاقة وانبعاثات الملوثات أثناء الإنتاج. وفي الوقت نفسه، من خلال تحسين تقنيات إعادة تدوير ألياف الكربون، سيتم زيادة معدل استعادة ألياف الكربون وتقليل التأثير على البيئة. على سبيل المثال، تطوير عمليات جديدة لإعادة تدوير ألياف الكربون التي تمكن ألياف الكربون من الحفاظ على خصائصها بشكل أفضل أثناء عملية الاستعادة، مما يحقق إعادة تدوير ألياف الكربون. يمكن أيضًا استخدام تقنيات مثل تعديل السطح والوظيفية لتعزيز قوة الترابط بين ألياف الكربون والمواد الأساسية، وبالتالي تحسين أداء واستقرار المواد المركبة.

　　بالإضافة إلى تطوير تقنية ألياف الكربون، تظهر مواد جديدة أخرى باستمرار، مما يوفر المزيد من الإمكانيات لاختيار مواد السيارات. من المرجح أن تلعب المواد سبيكة خفيفة الوزن مثل سبائك المغنيسيوم وسبائك التيتانيوم، بالإضافة إلى مختلف المواد المركبة عالية الأداء، دورًا مهمًا في تصنيع السيارات في المستقبل. على سبيل المثال، تتمتع سبائك المغنيسيوم بمزايا مثل الكثافة المنخفضة، والقوة النوعية العالية، وأداء جيد لامتصاص الصدمات، ولها إمكانات تطبيق كبيرة في تصنيع مكونات السيارات؛ كما أن بعض المواد المركبة الجديدة، مثل المواد المركبة القائمة على السيراميك والمواد المركبة القائمة على المعادن، تخضع باستمرار للبحث والتطوير والاختبار، ومن المتوقع أن تُستخدم في الأجزاء الرئيسية للسيارات.

　　سيُظهر تطور مواد السيارات في المستقبل اتجاهًا متنوعًا، حيث ستتنافس وتتكامل المواد المختلفة. ستستمر ألياف الكربون، كونها مادة عالية الأداء، في لعب دور مهم في صناعة السيارات والعديد من المجالات الأخرى. ومع التقدم المستمر والابتكار التكنولوجي، من المؤكد أن تظهر مواد جديدة ذات أداء ممتاز وصديقة للبيئة وآمنة، مما يضخ حيوية جديدة في تطوير صناعة السيارات ويدفعها نحو اتجاه أكثر اخضرارًا وذكاءً وكفاءة.

هاتف：+86-510-87892988

هاتف：+86-510-87891677
بريد إلكتروني：yj@cn-txw.com
العنوان： مقاطعة ييتشنغ بمقاطعة جيانغسو، منطقة فوتشو الصناعية في بلدة غاو تشنغ