观点丨为什么成本高是新材料推广最头疼拦路虎?

材料人2019-01-16 03:18:14

抛开还在纸上的不谈,那些已经进入应用阶段的新材料,如果说到当前存在的问题,成本高绝对是上镜率最高的因素之一。


咦,这个节奏不对啊。我们不是挺能“喜新厌旧”的嘛!新衣服,买买买!新手机,换换换!为什么对新材料这么残忍?


新能源材料是一个典型例子。这些年,电动汽车在国内发展也还算迅速,可真要算起它的成绩单,比起传统汽车而言那还是纯纯的学渣(最新的数据,上边年乘用车生产1032.78万,纯电动3.63万)。要说政府补贴也高、环保呼声也越来越烈、还省油,那为什么,买单的人还是少?




根据公开的数据显示,一辆售价约20万的电动汽车,动力电池的成本大约是6-8万,超过30%。而且电池的能量密度如果降低到70%-80%以后,就需要更换。动力电池企业一般只提供5年的质保期,之后消费者还得再掏一笔钱。这还不算完,充电桩并不普及,还得算上寻找充电场所的时间成本或者建设成本。售价10-20万的动力汽车的续航能力仅仅200公里以内,每次还需要数小时的充电时间成本。


所以,动力电池的高成本,并不仅仅是电池本身,还有它性能本身的缺陷导致续航短、充电慢、寿命短所带来的一系列成本。那么,一辆20万的电动车的用户体验比同等价位的传统汽车要差一大截。这也就是用户为了环保而付出的代价。而用户愿不愿意呢?市场反应已经很好地回答了这个问题。新能源汽车如此、分布式光伏也是如此。


新材料要推广使用,先得过厂商这一关。大规模制造给人们带来的好处是产品价格相对会较低,而坏处是只能满足大部分的需求。如果一种材料,可以满足95%的客户,而另外5%的客户的需求则要用新材料。如果新材料的价格比前者贵上那么几块钱,那么绝大部分企业采用的是前者,因为低成本的产品已经能够满足95%的客户。


而且,要满足5%的需求,边际成本也不少。材料在产业链中的上游位置,即使仅仅多那么几块钱,传递到下游时就不是这个数了。所以,前述那5%的客户,既要承担小批量带来的生产、加工成本,又要承担产品的宣传、渠道成本,最终贵的那几块钱早就变成了几十几百。到这时候,客户愿不愿意为了这个需求而买单,就是企业面临的问题。


例如汽车零部件方面,博世、拜尔新材料和很多零部件工厂都拥有先进的零部件,可以满足极少部分客户“挑剔”的需求,但贵了那么几十几百块钱,推广就非常困难。


所以,当初3D打印大热之时,一个亮点就是可以满足客户个性化需求,这是大规模制造所不能达到的。当然,客户也必须承受它的高价。


军工项目,算是最土豪的了吧,也难以对高价SAY YES!


轻质高强、抗腐蚀性高,钛合金可真是个好东西,还得了个“深海金属”的外号。前苏联就用它造了几艘潜艇,具有大潜深、高航速的特点,还创造了最快水下航速和最大潜深两项世界纪录。不过,前苏联一解体,这些潜艇就销声匿迹了。




因为,这些潜艇还有另外一个外号:“金鱼”。受制于制备工艺,钛的价格一直很高。钛合金加工又难,95%以上的原料被切掉,这又抬高了钛合金零件的价格。而且要想加工钛可不是普通的船厂能胜任,特殊设备费用和相应人才费用又是一笔钱。事实上,潜艇也好、飞机也罢,只要大范围采用了钛合金,就没有大规模量产的。


而且,高价的“金鱼”也总被而诟病大潜深、高航速的同时,也牺牲了其他性能,总体的性价比并不高。所以,俄罗斯后来采用的主力攻击核潜艇采用的是外壳不锈钢、内壳钛合金,总体价格只有全钛的1/3。


我们自己买东西的时候,常挂在嘴边的一个词,就是“性价比”。只买贵的,不买对的,始终是少数。


所以于新材料而言,要么性能无可替代,客户只能忍受高价,否则要么束之高阁,或者被其他低成本材料所打败,再或者,研发新工艺让成本降下来。


新材料的应用有所突破,新工艺绝对是一个最重要的推手之一。当年钢、铝、钛等等这些材料实现量产,背后都是一个个更好的生产工艺诞生,而发明人,也往往名利双收。(可参见材料人网的一篇《那些名利双收的材料工程师们》)


所以,除了发表高水平的SCI文章之外,研发新材料工艺,也是一片广阔天空,更能获得市场的认可,个人的收益也会更高。


本文由材料人网itmen提供。

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