时炳臣
摘要：本文从破坏性创新视角对碳纤维产业未来发展的创新路径进行了研究。通过对破坏性创新理论进行梳理和归纳，结合国际及国内碳纤维产业发展现状及形式，分别从低端破坏和新市场破坏两个角度研究了产业未来发展的创新路径；提出了我国碳纤维产业走“平民化道路”的低端破坏路线和抓住生物质衍生类碳纤维的“机会窗口”，实现技术“弯道超车”的建议。
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关键词 ：破坏性创新；碳纤维；创新路径；Lignin木质素
碳纤维作为国家战略需求的重要新材料项目，对国家支柱产业升级、产业链的带动提升、提高国民经济和巩固国防建设等方面发挥了举足轻重的作用。从全球产业链视角来看，我国碳纤维产业发展存在着关键技术滞后、下游应用开发不健全、生产成本居高不下、市场竞争力较弱等一系列问题。传统的石油系聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺技术已发展成熟且被日本、美国等少数发达国家所掌控，基于演化经济学家佩雷斯的“机会窗口”理论，在成熟技术上，发展中国家不可能存在赶超发达国家的机会；我国如何改变现有的产业发展形式，如何通过碳纤维技术和市场的创新，实现技术追赶上的弯道超车？针对此问题，本文从技术创新的角度进行了分析，并从基于破坏性创新的视角对我国碳纤维产业发展的创新路径进行尝试性研究。
一、破坏性创新理论回顾
哈佛大学商学院克莱顿·克里斯藤森（Clayton M·Christensen）通过对磁盘驱动器工业的案例分析提出了破坏性创新理论。该理论的提出引起了学者和企业家的广泛关注。Christensen在《创新者的困境》一书中根据创新环境的不同确定了维持性创新和破坏性创新。他认为，在维持性创新环境中，企业通过向市场提供性能更优的产品而获利，并且市场现存者几乎都能在竞争中获胜；而在破坏性创新环境下，企业可以通过生产更简单、更简捷的产品去吸引新的或没有吸引力的客户群，市场新进入者更有可能击败市场现存者。与维持性创新相比，破坏性创新的最初切入点不是现有的主流市场，而是通过引入与现有产品相比尚不够好的产品，服务占据低端市场或开发新市场，破坏并重新定义了原有的运行轨迹。
Christensen 通过三个关键的破坏要素构建了破坏性创新模型，如图一所示。他认为，每一个市场中都存在一个消费者可以利用或吸收的改进率，如图中虚线所示。同时也存在着一条表示消费者利用产品改进能力的直线A，在这条中位线周围存在着一个消费者分布。其次，每个市场中也存在着由创新者引入新型和改进型产品时而产生的不同改进轨迹，如图中直线B 所示。直线B 相比直线A 更加倾斜，表明技术进步的速度几乎总是超过位于该技术应用市场上任何给定层级上的消费者的能力。破坏对行业的领导企业具有毁灭性影响，由于动机不对称，使得行业领导企业没有动力在破坏者认为有吸引力的新的或低端市场上进行防卫。
自从Christensen 提出破坏性创新理论之后，该理论成为了学术界和战略管理界的研究热点和理论前沿。陈劲等通过对破坏性创新导致大公司失败的过程模型进行研究，构建了破坏性创新立项评估模型；Steve 等认为在位企业通过市场推动战略实现技术的商业化，而新兴企业则会采取市场推动和技术推动的破坏性技术商业化战略；司春林等在比较了持续性和破坏性两种类型的技术创新之后，得出了破坏性技术创新是实现技术跨越的必然选择的结论；Birgitta认为企业应该在破坏性创新投放市场之前，就要在市场上培养产品的使用意识；袁建红等通过对国内外新能源汽车产业发展现状的比较，提出了中国新能源汽车产业的破坏性创新发展路径。
从现有的国内外文献来看，破坏性创新理论作为一种非连续性的技术或商业模式创新，为后发企业的技术跨越提供了全新视角和准确切入点，也为企业战略的规划提供了新的思路。从我国碳纤维产业的发展现状来看，我国与产业技术成熟的发达国家相比有较大差距。若能把破坏性创新作为碳纤维产业未来发展的切入点，我国碳纤维产业将有实现技术弯道超车的可能。而目前运用破坏性创新理论对碳纤维产业发展的研究处于空白。因此，从破坏性创新的视角对碳纤维产业的发展路径进行研究，有着重要意义。
二、碳纤维产业发展的创新路径选择
1.碳纤维产业发展现状分析
世界上PAN（聚丙烯腈）基碳纤维的生产始于20世纪60年代，生产技术已趋于成熟稳定，并且核心技术主要掌握在日本、美国、德国等发达国家手中。从全球产量占比来看，日本三大集团（东丽、东邦人造丝、三菱人造丝）占75%，美国占14%。我国碳纤维产业的发展较为缓慢。目前，我国碳纤维产品虽然已经达到日本东丽公司T-300的水平，但质量和产量都无法满足国内市场的需求。国内碳纤维生产能力仅占世界高性能碳纤维总量的0.4%，90%以上依赖进口，昂贵的价格制约了我国碳纤维复合材料工业的发展。传统的PAN系石化基碳纤维生产的原材料，石油的不可再生性及价格的波动性制约了PAN基碳纤维的规模化生产及应用。2013年7月在美国召开的碳纤维国际会议上，提出了采用可再生原料生产低成本、高产量碳纤维是今后发展趋势。目前，美国橡树岭国家实验室已经在用木质素取代传统的聚丙烯腈制作碳纤维。同时世界各国研发机构及各大公司也正加紧生物衍生质碳纤维生产的研发。利用生物质可再生资源替代石化基原材料生产碳纤维，成为未来碳纤维产业发展的趋势。
2.基于破坏性创新视角的发展创新路径选择
Christensen 通过构建价值网络而得出破坏性创新模式，并将其分为三种模式：低端破坏、新市场破坏及混合破坏。低端破坏是指根植于最初的价值网络或主流的价值网络而进行的破坏；新市场破坏是指构建新的价值网络与非消费进行竞争，并随着产品性能的改进，让消费者脱离原来的价值网络而进入新的价值网络；混合破坏就是低端破坏与新市场破坏的结合。
从低端破坏的角度来看，我国碳纤维产业应当走“平民化道路”。中国目前生产的碳纤维具有质量低、价格高的特点，并且国内绝大部分碳纤维生产企业都集中在以航空航天应用为主的小丝束生产上。由于产品质量、生产规模等因素的制约，使得国内生产的碳纤维并不能满足市场的需求；同时，工业和商业对小丝束碳纤维的需求由于高昂的价格也望而却步。国际碳纤维行业产品性能衡量指标主要是抗拉强度和模量，虽然国内已经研发并生产出接近日本东丽公司T-300水平的碳纤维产品，但绝大部分产品质量并未达到国际性能标准。这是否意味着未达到国际性能标准的产品就毫无用处呢？例如，C250的碳纤维产品，对于一些非承力的功能件是可用的，可以通过更优化的材料设计、树脂配方设计、纤维与树脂界面设计等手段，让采用C250制作的零件的最终性能超越T-300与应用性能质量均匀、后续工艺性能好的C250相比，毛丝多的T-700生产的产品，虽然主要性能略差，但其他各项指标与国外产品相差无几。并且凭靠价格优势，完全可以通过C250产品的低端破坏进入市场，并在产业链内形成良好的产业互动，进一步促进碳纤维主要性能的提高。因此，国内生产企业不必盲目追求碳纤维主要性能指标，而应当注重性能和质量指标的稳定性和碳纤维的工艺性，通过走“平民化道路”实现破坏性创新。
从新市场破坏角度来看，我国碳纤维产业应当透过生物质衍生类碳纤维的“机会窗口”，实现技术“弯道超车”。目前，PAN基碳纤维是碳纤维工业生产的主流产品，2012年全球碳纤维产量约为6.6万吨，其中PAN基碳纤维占到96%。PAN原丝制备成本占到碳纤维整个制备成本的50%，而PAN原丝价格受制于原油价格波动。因此，碳纤维的生产成本和规模受到了不可再生资源石油的制约。用可再生资源的Lignin木质素为原料制造碳纤维，相比传统的石化基聚丙烯腈制作的碳纤维，具有极大的成本优势：美国橡树岭国家实验室预计用木质素做的网状碳纤维成本可以控制在每公斤4-5 美元。而2010年PAN基碳纤维成本超过了每公斤30美元。传统的PAN基碳纤维的生产技术已趋于成熟和稳定，而基于可再生资源的木质素碳纤维的核心技术正处于攻关阶段，我国完全可以抓住此次破坏性创新机会，在现有的主流市场中构建全新的价值网络体系和客户价值曲线，培育起自主完备的产业体系。随着技术的不断升级和创新，逐步替代原有市场并主导整个产业。
低端破坏与新市场破坏在碳纤维产业发展中具体应用可由图二表示。
图二中，在低端破坏的坐标系中，曲线表示传统的PAN基碳纤维的技术发展轨迹，通过连续性创新实现技术进步而成为目前市场的主流技术；曲线表示以C250为代表的碳纤维低端破坏产品的技术发展轨迹，在时刻开始出现，其技术改进速度快于传统的PAN基碳纤维维持性创新速度。即经过一个破坏性周期，产品性能不断得到改进，最终超越并替代原有的PAN基主流市场。在新市场破坏的坐标系中，曲线表示以Lignin木质素为代表的生物质衍生碳纤维的技术发展轨迹，在时刻出现，同样其技术改进速度要快于传统的PAN基碳纤维的技术进步速度。即经过一个破坏性周期，最终超越并替代传统的PAN基碳纤维主流市场。
三、结论
文章从破坏性创新的视角，从低端破坏创新和新市场破坏创新两个方面分析了我国碳纤维产业的创新发展路径，文章的主要贡献有以下几点：
（1）通过梳理破坏性创新的相关理论并分析国际及国内碳纤维产业的发展现状，提出了应用破坏性创新理论研究碳纤维产业发展路径的必要性。
（2）从破坏性创新理论的视角，分别从低端破坏和新市场破坏两个角度对我国碳纤维产业发展的创新路径选择进行了研究。首先，从低端破坏的角度研究并提出了中国碳纤维产业发展应当走低端破坏的“平民化道路”；切勿盲目追求主要性能指标，而应注重性能和质量的稳定性和后续生产工艺的提升，从质量灰色地带进入市场，通过低端破坏改变原有的市场竞争规则，并不断促进碳纤维性能品质的提升。其次，结合目前生物质衍生类碳纤维生产技术的兴起，从新市场破坏的角度进行了分析，建议中国碳纤维产业发展应当抓住此次机会，通过政府宏观政策的引导，加大生物质衍生类碳纤维生产技术的科研攻关力度，尽快掌握关键技术。同时，以此作为突破口，构建全新的价值网络体系，实现技术追赶上的“弯道超车”，从而占据产业未来发展的主导地位。
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（作者单位：上海理工大学管理学院）