La production et l'utilisation de matériaux composites nationaux ont récemment augmenté à un taux annuel moyen de trois à cinq pour cent. Ce sont des évaluations étrangères. Les procédés technologiques très complexes de fabrication des matières premières, des produits semi-finis et des composites proprement dits ne peuvent être remplacés du jour au lendemain par des développements purement russes, ainsi que par ces très larges gammes de produits eux-mêmes.
Pendant longtemps, les technologies pertinentes et les produits finis dans ce domaine ont été principalement importés - de Chine et d'un certain nombre de pays asiatiques (jusqu'à 60-65%), ainsi que d'Occident. De plus, on estime que les développements composites soviétiques sont utilisés dans au moins 30 pays étrangers, y compris les membres de l'OTAN, dont la France, l'Allemagne, la Belgique, les États-Unis et le Canada.
Il n'est guère nécessaire de prouver l'importance de ces matériaux dans le complexe de défense, dans les produits à double usage et dans de nombreuses industries civiles. Par conséquent, dans notre pays, comme en Occident, il existe une exigence d'autosuffisance maximale dans toutes les composantes de l'industrie des composites, en particulier dans la partie de celle-ci qui est utilisée dans l'industrie de la défense.
Vladimir Poutine a défini une direction stratégique en 2008, affirmant que la Russie ne devrait pas dépendre des fournitures étrangères pour exécuter les commandes de défense. Ceci s'applique également au secteur composite, en particulier dans le cadre du régime de sanctions de plus en plus strict. Naturellement, l'embargo couvre principalement les produits et technologies pouvant être utilisés dans l'industrie de la défense.
En juillet 2008, le gouvernement a approuvé le Federal Target Program pour la production de matériaux composites stratégiques (plastiques renforcés de fibres de carbone) pour les armes et les équipements militaires, qui prévoit le refus d'acheter plus de 300 types de composants d'ici 2020. Au cours des cinq années suivantes, une « feuille de route » pour la fibre de carbone a été adoptée et le gouvernement a approuvé un plan de développement de la production de matériaux composites. En 2012-2016, le programme russo-biélorusse « Développement de technologies et de techniques innovantes pour la production de matériaux composites, de matrices et d'éléments de renforcement compétitifs » a été mis en œuvre.
Selon les estimations exprimées lors des forums internationaux organisés en 2017, plus de 60 entreprises et au moins 30 centres de recherche spécialisés sont désormais impliqués dans la mise en œuvre des décisions adoptées. La dépendance à l'égard des importations dans les segments liés à la production et à la consommation de composites a diminué au cours des 10 dernières années d'environ 15 pour cent - à 30-35 pour cent. Des sources américaines et britanniques l'estiment à environ 40 pour cent, notant une baisse de 10 à 12 pour cent sur la même période. Mais en comparaison avec de nombreux pays occidentaux, Chine, Inde, Israël, où les composites et leurs dérivés sont largement utilisés dans la construction navale, la production de pétrole et de gaz et d'autres industries à forte intensité de matériaux, la demande de plastiques carbonés en Russie est beaucoup plus faible. Cela est dû à la longue stagnation de ce secteur de l'économie nationale et, par conséquent, à la demande toujours faible, par exemple, la consommation de composites dans le complexe de construction navale de la Fédération de Russie ne dépasse pas encore 1% de la consommation mondiale..
D'une manière ou d'une autre, l'État a pris au sérieux la fourniture de la ressource et la sécurité stratégique de l'industrie composite (IC). Dans l'ensemble, les tendances sont positives, même si l'oubli des problèmes des secteurs industriels du pays, vécu dans les années 90, affecte encore.
Une des principales conclusions du forum sur les composites qui s'est tenu fin octobre 2017: parmi les principales raisons qui entravent la substitution active des importations, on trouve la faible vitesse d'évolution des normes liées aux nouveaux matériaux, le sous-développement du marché domestique et le manque de personnel qui comprennent les problèmes de l'industrie.
L'avis de Kirill Komarov, directeur de la division Développement et affaires internationales de la State Atomic Energy Corporation Rosatom, exprimé lors du même forum: le processus de certification d'un nouveau matériau composite pour équipement prend jusqu'à trois ans, soit deux fois plus qu'à l'étranger. En outre, il existe un besoin pour "une procédure plus compacte pour le développement de normes, la recherche et les tests ne devraient pas être effectués de manière séquentielle, mais de manière synchrone". Et pour appliquer de nouveaux matériaux, il ne suffit pas de permettre leur fixation et leur description dans les règlements - un personnel qualifié est nécessaire.
Selon les documents de programme susmentionnés, d'ici 2020, le volume de production de matériaux composites et de leurs produits devrait s'élever à 120 milliards de roubles. L'élaboration et l'adoption d'au moins 550 documents normatifs-techniques, normatifs-juridiques et autres nécessaires au développement de l'industrie sont envisagés. Fin octobre 2017, le sous-ministre de l'Industrie et du Commerce Sergey Tsyb a déclaré que 363 nouvelles normes, 25 ensembles de règles, 4 classificateurs, 16 normes estimées et 5 programmes de formation professionnelle avaient déjà été élaborés et approuvés pour le secteur des composites.
Des fils de conspiration ?
La production nationale de fibre de carbone (HC) affiche les taux de croissance les plus élevés. Selon Andrey Ignatiev, directeur des ventes du groupe Umatex, la capacité du marché intérieur des HC est d'environ 300 tonnes avec le potentiel de se multiplier dans un proche avenir. En 2015, la plus grande usine du pays "Alabuga-fiber" avec une capacité annuelle de 1400 tonnes d'hydrocarbures par an a été mise en service. D'ici 2030, cette entreprise envisage d'entrer dans le registre des plus grands producteurs d'hydrocarbures. Bien que l'usine produise déjà cinq fois plus de fibre de carbone que ce qui est requis par le marché russe, une partie importante de la production est donc exportée. Cependant, il est à craindre qu'en raison de la croissance prévue de la demande intérieure d'hydrocarbures, les exportations entrent en conflit avec les besoins intérieurs.
En ce qui concerne les compositions de polymères thermoplastiques, la Russie n'a encore qu'une part de deux pour cent du marché mondial, le volume de la demande dans le pays ne dépasse pas six millions de tonnes par an. Pendant ce temps, les importations, selon Sergey Kiselev, expert chez Polyplastic, ont atteint au moins 25 % au cours des trois dernières années et pourraient augmenter principalement en raison du fait que les fournisseurs étrangers, en particulier ceux d'Asie de l'Est, proposent des assortiments à bas et moyen prix., tandis que les homologues russes sont plus chers, bien que la plupart du temps de meilleure qualité.
Il y a quelques nuances concernant les résines pour la production de composites. À la fin de l'année dernière, la consommation de résines de polyester insaturé sera d'au moins 45 000 tonnes, avec environ 80% de produits russes. Mais dans le segment des résines époxy d'une capacité du marché intérieur de 40 à 42 000 tonnes, la part des producteurs nationaux ne dépasse pas 10 pour cent. Ce créneau est occupé avec confiance par des fournisseurs étrangers, principalement chinois. Leurs produits sont encore moins chers, souvent au détriment de la qualité. Ainsi, le rythme de substitution des importations dans ce secteur est dû non seulement à une augmentation physique des volumes de production, mais aussi à une diminution des coûts de production.
Dans le segment des fibres chimiques (CVN), des non-tissés et des produits à base de celles-ci, la situation de la substitution aux importations reste difficile. Comme indiqué lors du forum de l'année dernière « Construire une chaîne technologique pour la production de matériaux synthétiques: des hydrocarbures au produit final », la demande intérieure non sécurisée pour ces produits reste d'au moins 60 %, malgré la croissance de la production russe dans ce secteur. Parmi les raisons de la pénurie figurent la perte quasi totale à la fin des années 1980 et 1990 de la petite et moyenne chimie et de sa base de matières premières, ainsi que la dépendance à près de 100 % de la plupart des secteurs de l'industrie chimique vis-à-vis des équipements étrangers. Les mêmes produits de dumping en provenance de la RPC et des pays en développement prévalent dans les importations de produits de base. Néanmoins, au cours des trois dernières années, la production de non-tissés utilisant le CVI en raison de la demande dans l'industrie de la défense et d'autres industries a augmenté d'un tiers, principalement grâce aux entreprises Kuibyshevazot, Kurskkhimvolokno, Gazpromkhimvolokno et Termopol.
Mais le plus grand projet de ce segment - un complexe polyester dans la région d'Ivanovo - n'a pas encore été mis en œuvre, les dates de démarrage des travaux sont régulièrement repoussées. Cependant, il s'agit d'une initiative privée qui ne prévoit pas de financement gouvernemental. Les experts notent que le statut non étatique du projet entrave sa mise en œuvre, ce qui, à son tour, affecte négativement la production nationale de produits chimiques de substitution aux importations, y compris les produits composites.
Lors du forum susmentionné, il a été proposé d'élaborer une « feuille de route » complète pour le développement de la production nationale de CVI et de produits connexes. Et bientôt, par arrêté du ministère de l'Industrie et du Commerce, un groupe de travail interministériel dirigé par le vice-ministre Sergueï Tsyb a été formé pour élaborer un plan d'action pour le développement de la sous-industrie des fibres et fils artificiels et synthétiques pour la période jusqu'en 2020. Il se compose de spécialistes de 20 entreprises spécialisées, dont, par exemple, Gazpromkhimvolokno, Union of Composite Producers, Sibur, Kompozit, NIITEkhim, Balakovo Carbon Production, Khimprominzhiniring, Kazanorgsintez.
Ou PAN, ou disparu
Le développement prospectif est tout d'abord la constitution d'un cluster industriel sectoriel interrégional « Composites sans frontières ». Il a été créé depuis 2016 à l'initiative du Groupe Umatex (appartenant à Rosatom). Lors de la conférence "Import Substitution-2017", le directeur général de la société Alexander Tyunin, présentant le projet, a noté que la tâche était d'augmenter le marché russe de la fibre de carbone et des matériaux à base de celle-ci. Aujourd'hui, il représente 0,5 % du total mondial et devrait quadrupler d'ici 2025. Le cluster créera des conditions pour les grandes, moyennes et petites entreprises, ainsi que pour les jeunes hommes d'affaires prêts à organiser des installations de production avancées et à développer de nouveaux produits de haute technologie à base de composites. 23 entreprises des régions du Tatarstan, de Moscou et de Saratov ont confirmé leur intérêt pour le projet. Le cluster devrait être complètement formé d'ici la fin de cette année.
En ce qui concerne la R&D et les projets composites et connexes, il faut souligner la technologie développée par l'Université Technologique de Recherche de Perm pour l'utilisation de fibre de carbone recyclée à partir de composites polymères. Le professeur agrégé Yulia Kulikova supervise ces développements. Selon elle, la recherche sur l'extraction de fibres de carbone de la composition de matériaux composites polymères (PCM) par des méthodes réactives n'a pas d'analogue en Russie, elles créent la base de la formation d'une nouvelle industrie pour la production de produits structurels et autres. L'objectif principal du projet est d'augmenter le cycle de vie des produits PCM, y compris dans les industries aéronautique et spatiale, en génie mécanique, grâce à la réutilisation des ressources. Une réduction minimale de la résistance mécanique du MCP d'un produit secondaire par rapport aux matériaux de fibres primaires a été obtenue. L'introduction de cette technologie est prévue dans les entreprises d'élimination des déchets Uralplast et Bumatika. À Alabuga, avec l'aide du Fonds de développement industriel, cette année, un four est en cours de modernisation pour la production de fibre de verre de haute qualité. Le coût du projet est d'environ 900 millions de roubles, dont 441,5 millions seront fournis par un prêt concessionnel de l'IDF. Selon le ministère de l'Industrie et du Commerce de la Fédération de Russie, la demande pour le projet est due au fait que la fibre de verre fait partie des matériaux de renforcement les plus compétitifs utilisés dans la base des produits composites. C'est également le principal produit pour la production de matériaux approuvés pour une utilisation dans l'industrie de la défense. Soit dit en passant, la consommation mondiale de fibre de verre représente 85 pour cent du volume de toutes les fibres utilisées pour les composites renforcés, et seulement 13,5 pour cent sont représentés par d'autres polymères.
Début 2017, un accord de coopération a été signé entre le gouvernement de la région de Saratov et JSC NPK Khimprominzhiniring sur la mise en œuvre d'un projet de production de fibre de carbone sur le site de Saratovorgsintez. Cette entreprise produit la matière première nécessaire - le nitrile d'acide acrylique, à partir duquel Khimpromnizhiniring produira le précurseur PAN - la fibre blanche qui constitue la base des matériaux composites. Le projet a été discuté au sein de l'administration régionale en novembre 2016. Ensuite, il a été annoncé que l'investisseur investirait 3,5 milliards de roubles dans la production. La capacité de l'usine de Saratov sera de quatre mille tonnes par an avec une augmentation ultérieure à 25 mille. Il est prévu de mettre en œuvre ce projet d'ici trois ans. L'usine de Balakovo (région de Saratov) prévoit de fabriquer des produits finis à base du précurseur PAN.
