化工新材料是支撐國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)，也是傳統(tǒng)石化和化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向。綜合評述了全球化工新材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對8種化工新材料的市場規(guī)模、競爭格局及發(fā)展前景進行系統(tǒng)梳理，分析了目前我國化工新材料行業(yè)中存在的主要問題，提出應(yīng)該加大政策支持力度、圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈、搭建共性技術(shù)平臺、強化復合型高端人才培養(yǎng)。
化工新材料是支撐國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)，是傳統(tǒng)石化和化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向，已成為當前全球科技競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域。歐美日等發(fā)達國家和地區(qū)紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略，促進本國化工新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，包括美國“材料基因組計劃”、歐盟“地平線2020”、俄羅斯“2030年前材料與技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略”以及日本“第六期科學技術(shù)基本計劃”等。
我國不斷加大對化工新材料領(lǐng)域的政策支持，先后出臺《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》《化工新材料產(chǎn)業(yè)“十四五”發(fā)展指南》《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等予以支持。2021年12月，工信部發(fā)布《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導目錄（2021年版）》，包含先進基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料三大類共300余種材料。2022年4月，《關(guān)于“十四五”推動石化化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》提出到2025年，石化化工行業(yè)要基本形成自主創(chuàng)新能力強、結(jié)構(gòu)布局合理、綠色安全低碳的高質(zhì)量發(fā)展格局，高端產(chǎn)品保障能力大幅提高，核心競爭能力明顯增強，高水平自立自強邁出堅實步伐。本文通過介紹國內(nèi)外化工新材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與趨勢，梳理我國當前發(fā)展存在的問題，提出行業(yè)發(fā)展建議，以期為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展及技術(shù)開發(fā)提供支撐。
化工新材料是指具有傳統(tǒng)化工材料不具備的優(yōu)異性能或某種特殊功能的新型化工材料，通常具備性能優(yōu)異、附加值高、技術(shù)門檻高、功能性強等特點，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和國防軍工的眾多領(lǐng)域中。
根據(jù)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會分類，化工新材料主要分為高端聚烯烴、工程塑料、彈性體、高性能纖維、循環(huán)再生材料、新能源材料、功能膜材料、半導體材料及其他，具體代表性產(chǎn)品見圖1。
圖1 化工新材料細分領(lǐng)域及代表性產(chǎn)品
資料來源：中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理。
01 | 規(guī)模不斷增長
全球化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體呈現(xiàn)高技術(shù)引領(lǐng)、產(chǎn)品迭代速度快、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和需求不斷擴大等特點。據(jù)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計，2019年全球化工新材料產(chǎn)量約8500萬t，市場消費總額達3700億美元；至2021年全球化工新材料產(chǎn)量約10000萬t，市場消費總額達3950億美元，見圖2。
未來隨著全球經(jīng)濟持續(xù)增長，先進制造業(yè)不斷壯大和向價值鏈中高端邁進，對化工新材料創(chuàng)新和需求將持續(xù)增加，從而增強了全球企業(yè)和金融資本發(fā)展化工新材料的動力。據(jù)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會預計，到2025年全球化工新材料市場消費規(guī)模將有望達到4800億美元，其中高端聚烯烴、特種工程塑料、電子化學品、碳纖維等領(lǐng)域需求增長有望延續(xù)，但西強東弱的區(qū)域格局短期內(nèi)還是難以改變。2021年全球化工新材料行業(yè)主要品類的產(chǎn)能或產(chǎn)量情況見表1。
注：CAGR——年復合增長率；資料來源于中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理。
圖2 全球化工新材料產(chǎn)量及市場消費規(guī)模及預測
表1 2021年全球化工新材料行業(yè)主要品類產(chǎn)能/產(chǎn)量
資料來源：中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會、隆眾資訊、新材料在線、賽奧碳纖維技術(shù)等，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理。
02 | 呈現(xiàn)西強東弱格局
全球化工新材料產(chǎn)能及技術(shù)主要由北美、歐洲等西方發(fā)達國家主導，是全球化工新材料市場的主要地區(qū)，但各區(qū)由于工業(yè)化程度不等而存在差異。
美國在高性能分離膜材料、高性能纖維、工程塑料與特種工程塑料、高端聚烯烴樹脂、高性能橡膠、新型特種膠黏劑等領(lǐng)域全面處于領(lǐng)先水平，在氟硅樹脂和橡膠、聚氨酯材料、電子化學品、儲能材料等領(lǐng)域整體發(fā)展水平較好。
西歐在高性能膜材料、高性能纖維、工程塑料與特種工程塑料、高端聚烯烴樹脂、高性能橡膠、氟硅樹脂和橡膠等領(lǐng)域處于較高水平，但在芳綸、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH樹脂）、異戊橡膠等領(lǐng)域處于空白或整體較弱，在電子化學品和儲能材料等領(lǐng)域發(fā)展水平不高。
日本在電子化學品領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平，在高性能膜材料、高性能纖維、工程塑料與特種工程塑料、高端聚烯烴樹脂、高性能橡膠、氟硅樹脂和橡膠等領(lǐng)域處于較高水平，在PTT、PTC等特種樹脂領(lǐng)域則較弱或基本空白。
03 | 領(lǐng)先企業(yè)集中在美歐日
企業(yè)競爭方面，根據(jù)全球化工新材料領(lǐng)域主要企業(yè)的營收規(guī)模以及業(yè)務(wù)布局、銷售布局等情況，目前全球處于第一梯隊的企業(yè)主要是全球化布局十分成熟、全球知名度極高、化工領(lǐng)域經(jīng)驗積累豐富的企業(yè)，如美國陶氏化學、德國巴斯夫、美國?？松梨?、日本三菱化學、韓國LG化學等；處于第二梯隊的企業(yè)，一般是發(fā)達國家中排名前列的企業(yè)，這些企業(yè)也進行全球化布局，但仍有所側(cè)重，如德國贏創(chuàng)、美國3M、日本三井化學、美國空氣化學等，在本國區(qū)域布局較深入，營收主要結(jié)構(gòu)以本國區(qū)域占據(jù)大頭；第三梯隊企業(yè)主要是專注于本國內(nèi)的企業(yè)，在各國政府的支持下，緊追其后的化工企業(yè)，如國內(nèi)的晨光新材、金博股份、祥源新材、凱賽生物等。
具體企業(yè)布局方面，美國?？松梨趪@聚烯烴和合成橡膠等高性能化不斷開發(fā)高端產(chǎn)品，2021年化學品業(yè)務(wù)收入369億美元；德國巴斯夫在多種基礎(chǔ)原料及精細化學品方面均具備專有技術(shù)，2021年化學品業(yè)務(wù)收入136億歐元；日本三菱化學在功能性材料方面擁有技術(shù)優(yōu)勢，碳纖維、聚碳酸酯等領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，2021年化學品業(yè)務(wù)收入307億美元；陶氏化學在功能塑料、功能材料和電子化學品等領(lǐng)域具有優(yōu)勢，2021年化學品業(yè)務(wù)收入550億美元。
01 | 規(guī)模持續(xù)壯大
近年來，在國家政策引領(lǐng)及企業(yè)技術(shù)進步等推動下，我國化工新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大。2021年，我國化工新材料產(chǎn)量超過2965萬t，較2015年的1681萬t提高76%，年復合增速10%；實現(xiàn)銷售收入9616億元，較2015年增長2.7倍，年復合增速24%；自給率也穩(wěn)步提高，接近75%的目標。一大批核心技術(shù)實現(xiàn)突破，高端聚烯烴和工程塑料等產(chǎn)品得到拓展應(yīng)用，同時誕生了一批優(yōu)秀的化工新材料企業(yè)，包括中石油、中石化、中國中化、華潤、中車、中材等傳統(tǒng)優(yōu)勢企業(yè)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，萬華化學、巨化、湖北興發(fā)和泰和新材等地方企業(yè)，以及盛虹石化、東岳、合盛硅業(yè)、久吾高新等民營企業(yè)在各自細分領(lǐng)域不斷取得新進展，產(chǎn)品技術(shù)水平正在達到和接近國際先進水平。2019—2021年中國化工新材料供需情況、產(chǎn)值規(guī)模及消費規(guī)模分別見圖3、圖4。2021年中國化工新材料重點品類供需及自給情況見表2。
圖3 2019—2021年中國化工新材料供需情況
資料來源：中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理。
圖4 2019—2021年中國化工新材料產(chǎn)值規(guī)模及消費規(guī)模
資料來源：中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理。
表2 2021年中國化工新材料重點品類供需及自給情況
資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理。
02 | 發(fā)展水平穩(wěn)步提升
化工新材料產(chǎn)品體系龐大，產(chǎn)業(yè)鏈長，涉及企業(yè)眾多，目前中國各重點產(chǎn)品領(lǐng)域領(lǐng)先的化工新材料企業(yè)詳見表3。
表3 中國化工新材料重點產(chǎn)品企業(yè)布局情況
資料來源：各公司官網(wǎng)、公司公告，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理。
03 | 未來發(fā)展前景
隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級步伐加快，對化工新材料的需求將持續(xù)旺盛；同時，隨著國內(nèi)加快對化工新材料的突破和創(chuàng)新，我國化工新材料的自給率也將不斷提升。根據(jù)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會預計，2025年我國化工新材料消費量將超過5700萬t，產(chǎn)量達到4300萬t，自給率超過75%，見圖5。
圖5 2025年中國化工新材料供需預測
資料來源：中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理。
當前我國化工新材料總體發(fā)展水平與歐美日等發(fā)達國家仍存在一定差距，一是缺乏頂層設(shè)計，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理。國內(nèi)化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，各地區(qū)沒有立足于自身條件和優(yōu)勢進行合理定位和差異化分工，存在低水平重復建設(shè)問題，企業(yè)規(guī)模普遍較小。有些企業(yè)集中在中下游環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)配套能力不強。此外，盲目跟風式投入沒有得到有效遏制，“低端過剩、高端不足”的結(jié)構(gòu)性矛盾突出，影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。
二是研發(fā)投入不夠，原始創(chuàng)新能力不足，核心技術(shù)“卡脖子”問題嚴重。我國缺乏良好的資源配置機制和持續(xù)有效的投入，無法在技術(shù)源頭上支撐自主創(chuàng)新。同時，企業(yè)作為創(chuàng)新主體，跟蹤仿制多，導致關(guān)鍵技術(shù)和核心部件受制于人。我國在高端化工新材料產(chǎn)品和化工高端裝備及尖端技術(shù)方面嚴重依賴國外。據(jù)工信部統(tǒng)計，在我國大型企業(yè)所需的130多種關(guān)鍵基礎(chǔ)化工材料中，32%的品種仍為空白，54%的品種仍依賴進口，如高端電子化學品、高端功能材料、高端聚烯烴等，難以滿足經(jīng)濟與民生需求。高端技術(shù)研發(fā)成為制約我國化工新材料發(fā)展的關(guān)鍵要素。
三是與下游材料應(yīng)用行業(yè)脫節(jié)，缺乏協(xié)同創(chuàng)新能力，成果轉(zhuǎn)化不足。我國缺乏與下游應(yīng)用行業(yè)的緊密聯(lián)系，通常是瞄準填補空白、替代進口的思路進行材料開發(fā)，導致我國新型高尖端材料生產(chǎn)一直落后于國外。同時國內(nèi)缺乏有效的協(xié)同創(chuàng)新機制和平臺，材料標準、牌號、檢測評價、數(shù)據(jù)庫等產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)尚未形成體系，導致科技成果資源信息難以共享，科研成果轉(zhuǎn)化率低。
四是高層次人才隊伍短缺，學科建設(shè)、人才積累非常薄弱，已成為發(fā)展的核心掣肘。我國新材料產(chǎn)業(yè)起步晚，基礎(chǔ)弱，人才培養(yǎng)投入不足，尤其是領(lǐng)軍人才培養(yǎng)周期相對較長，導致我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展人才供給相對不足。以集成電路用材料為例，國內(nèi)一流高校畢業(yè)的碩士研究生以上學歷人才從車間工程師到主管，至少需要8—10年時間。目前我國大部分集成電路材料企業(yè)的核心人才團隊來自中國臺灣、日本、韓國等。
01 | 出臺針對性政策措施，促進先進材料產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展
加大財稅金融支持力度，完善財稅金融政策，推進航空航天、電子信息、新能源、生物醫(yī)藥等高端領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，優(yōu)先選擇研發(fā)基礎(chǔ)較好、市場潛力較大的產(chǎn)品作為重點攻關(guān)的產(chǎn)業(yè)化項目，給予戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專項資金補助。積極發(fā)揮政府采購等政策引導作用，鼓勵在重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)優(yōu)先使用國產(chǎn)化工新材料，同時建立新材料首批次應(yīng)用容錯和激勵機制。引導產(chǎn)業(yè)鏈上中下游相關(guān)企業(yè)有序集聚，簡化引進企業(yè)審評審批程序，保障企業(yè)生產(chǎn)要素供應(yīng)，實施生態(tài)環(huán)境差別化管控措施，推進關(guān)鍵材料檢驗檢測改革和科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用體系建設(shè)，破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸制約。大力實施知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，設(shè)立國家知識產(chǎn)權(quán)專項基金，將核心技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為知識產(chǎn)權(quán)，增強知識產(chǎn)權(quán)運營效率。
02 | 圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，上下游協(xié)同推動高質(zhì)量發(fā)展
圍繞產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)部署創(chuàng)新鏈，培育產(chǎn)業(yè)鏈鏈主企業(yè)，營造“鏈主企業(yè)牽引、中小企業(yè)集聚”的創(chuàng)新生態(tài)。針對集成電路產(chǎn)業(yè)集群，聚焦“卡脖子”技術(shù)，推動鏈主企業(yè)與配套材料企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新；鼓勵鏈主企業(yè)向配套材料企業(yè)開放供應(yīng)鏈，實施關(guān)鍵材料、關(guān)鍵裝備國產(chǎn)替代計劃。針對航空航天產(chǎn)業(yè)，建設(shè)和完善民用航空碳纖維復合材料“材料-工藝-設(shè)計-制造一體化”的產(chǎn)業(yè)鏈配套服務(wù)能力；開展高性能碳纖維在高端制造、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用，形成一批高性能碳纖維復合材料產(chǎn)業(yè)化項目，提升上、中、下游產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的自主可控水平。針對生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群，以下游醫(yī)學高端應(yīng)用需求為牽引，打通 “上游原材料制備、中游聚合物合成、材料制品性能評價及優(yōu)化、工程化成套技術(shù)開發(fā)、醫(yī)用材料應(yīng)用及規(guī)范管理”等產(chǎn)業(yè)鏈上的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)醫(yī)用材料全產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展。
03 | 建設(shè)共同創(chuàng)新及服務(wù)平臺，形成產(chǎn)業(yè)鏈耦合的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)
建設(shè)重大共性技術(shù)創(chuàng)新平臺與中試平臺，促進集群產(chǎn)業(yè)形成協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。例如，充分發(fā)揮國家碳纖維及其復合材料技術(shù)創(chuàng)新中心的平臺作用，以碳纖維及其復合材料前沿引領(lǐng)技術(shù)和關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用為核心，打造創(chuàng)新資源集聚、組織運行開放、治理結(jié)構(gòu)多元的綜合性碳纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺，建立碳纖維技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新平臺、碳纖維復合材料研發(fā)與應(yīng)用研究平臺、碳纖維中試和孵化平臺、碳纖維行業(yè)測試與標準平臺。同時，加大專業(yè)化服務(wù)平臺建設(shè)力度，引導相關(guān)產(chǎn)業(yè)園區(qū)開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，打造以企業(yè)為主體、需求為導向、產(chǎn)學研用協(xié)同的創(chuàng)新平臺，提升原創(chuàng)性材料的開發(fā)能力。
04 | 加強復合型人才培養(yǎng)，提升自主研發(fā)與設(shè)計能力
化工新材料產(chǎn)業(yè)鏈長，技術(shù)壁壘高，通常是集多專業(yè)、高精尖技術(shù)于一體的系統(tǒng)工程。應(yīng)持全局產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)籌發(fā)展的理念，引進國外化工新材料高端人才，同時加大國內(nèi)化工新材料人才的培養(yǎng)力度，形成可持續(xù)的人才供給模式。例如，在重大共性問題研究領(lǐng)域，主動發(fā)起國際科學計劃和工程，搭建世界級科研項目平臺，吸引國外頂尖科學家和團隊參與；建立政府、高校院所科研機構(gòu)和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)機制，打造具有跨學科專業(yè)能力的復合型高層次人才隊伍；不斷完善人才評價機制及激勵制度，探索在技術(shù)轉(zhuǎn)移、成果轉(zhuǎn)化、知識產(chǎn)權(quán)運作、投資融資等方面的新模式；發(fā)揮多專業(yè)、跨學科的“ 大兵團”研發(fā)優(yōu)勢，聚集化學工程、材料科學、分析化學、機械工程、自動化儀表等領(lǐng)域的專業(yè)人才，開展協(xié)同攻關(guān)，加快推進化工新材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
轉(zhuǎn)載自：化工好料到haoliaodao.com
來源：中國化工信息周刊
林海球