材料简史及材料未来——　　中国现代化进程中的材料

中国现代化进程中的材料 　　中国的现代化进程始于对长久以来中国社会所秉承的自力更生、艰苦奋斗的发展方式进行的有效改革。中国改革在1980-1985年间取得了十分显著的成就，其后虽然经历了一些曲折和困难，但中国经济在20世纪90年代仍然持续快速发展，并在21世纪的前10年里将经济增长的速度保持在较高水平（高于日本和韩国在经济增长高峰时期的最快速度）。回顾历史，可以肯定的是，20世纪80年代以后的30年里，中国不仅经历了历史上最快的经济增长，也经历了最大的经济总量扩张。 　　根据官方统计，在1980-2010年间，中国实际经济增长率仅有三次低于5%（1981年、1989年和1990年），而高于10%的年份达到了16个。在改革开放以来的30年间，平均经济增长率为9.6%。这意味着每7.3年翻一番的经济发展速度推动了2010年的GDP（按照固定价格计算）比1980年的17.8倍还要高。从人均指标看，这一倍数也大约达到了13倍。但如果使用官方汇率，对比就变得更加强烈，1980年和2010年的GDP分别为2000亿美元和5.9万亿美元（采用当前价），按照购买力平价（PPP）变换后，经济规模分别增长到了大约2500亿美元和10.1万亿美元。1980年，中国经济总量（采用购买力平价）曾经只有意大利的大约一半，到2010年中国已经成为世界上第二大经济体，经济规模比日本的两倍还要大。 　　如果我们描述以下的一系列事实，中国经济发展的空前成功就更容易被理解：作为世界人口大国，中国存在十分强烈的崛起愿望；改革开放前几十年，中国人民处于相对贫困的境地，改善生活质量的动力十分强劲；巨大的人口增长伴随着滞后的城镇化所释放出来的成百上千万年轻农村劳动力进入工业部门，推动了新的制造业部门产能的扩张，使中国成为了世界上最大的出口国；而且自20世纪80年代中期以来，每年超过500亿美元的外国直接投资形成了巨额的资本；这些资本伴随着现代化产业的转移承接，工业、运输等技术的输入，成就了一个后发国家利用比较优势，迈向现代化的完美案例。 　　要从相当低水平的起点开始，通过改革开放获得大的发展（1980年中国的人均GDP只有250美元，低于巴基斯坦）是不能一蹴而就的。因此，为了成功实现在三个十年里经济总量四次翻两番的愿景，人们期待所有的材料流动都能够增长。中国国内的供应难以满足经济快速扩张的需要，不得不诉诸于大量进口。所以当部分材料消耗的增长率甚至超过了GDP的增长率时，人们并不感到惊讶。中国一举成为了世界领先的制造业大国，也成为了世界最大的商品进口国，从铁矿石到钾肥，几乎都在进口范围之内。 　　中国改革开放以来巨大规模的建设扩张——可以说是世界上最大规模和最快的房地产、商业建筑、工业及运输基础设施扩张——已经推动了对建筑材料的空前需求。一个粗略的分析表明，中国国内对建筑用矿石的开采在1980-2010年间增长了25倍，并且在21世纪的前10年里又增长了近两倍。新建建筑的巨量增长几乎准确地与两大主要建筑生产原料相衔接，即浇筑混凝土所用的水泥和建筑玻璃。 　　中国裂变式、机械化的经济规模增长节奏是惊人的。1980年，中国仅生产了少于80Mt的水泥，十年后中国的水泥产量实现了最初的两倍多，达到210Mt。截至2000年水泥产量增长到595Mt；2010年，总产量达到2000年的3倍，实现了1.88Gt（接近1980年总产量的24倍，并且以少于世界20%的人口占据了全球水泥生产能力的57%）；而且它仍在持续增长，在2011年达到了2Gt。也许没有其他的比较方式能更鲜明地呈现中国机械化扩张的惊人速度：美国在整个20世纪的水泥消费量是4.56Gt，而中国仅仅在2008-2010年间新建筑所用的水泥（4.9Gt）就已经超过了美国20世纪的总和。2009-2011年间中国使用了更多的水泥，达到了5.5Gt。 　　难以避免的是，如此高的建设速度毫无疑问地导致了新灌注的混凝土的质量达不到优良水平，这一结论被一个现象所证实，即中国在20世纪80年代末和90年代初这一段时间里的混凝土建筑十分容易破烂坍塌，这一时段也是中国的建筑行业爆炸式增长的第一个10年。在中国，用于建设新水坝（截至2010年各种规模的水坝总数超过了87000个，包括世界上最大的水坝——三峡大坝）的混凝土质量受到特别的关注。而更多的、成千上万的类似建筑坐落在那些重复上演着大规模、令人震撼的开发建设活动的地区。建筑质量问题的暴露迫使中国从美国吸取前车之鉴，美国集中建设基础设施时期的经验从有节制的角度为中国提供了效仿和参考，即使是最初的建设工程，其混凝土质量也不存在任何问题。质量问题和大规模的产能过剩同样发生在平板玻璃行业，该行业的产量在1980-2010年间增长了25倍，从大约0.25亿到6.3亿重箱;或者说从只有1.25Mt增长到31.5Mt。中国相当于生产了世界上60%的平板玻璃需求，2010年大约是55Mt，那时仅玻璃板的产能就增长了6.5～44.5Mt；推动了该行业的平均产能利用率只有70%，为此政府出台了一项新的管理条例来约束新增的工厂。而且，过剩产能的份额主要来自高能耗和高排放企业，这些企业粗略估计生产了20Mt，或者说接近其全部产量三分之二的都是低端的浮法玻璃。 　　……