在当今科技飞速发展的时代,化工新材料作为新材料产业的关键一环,正发挥着日益重要的作用,深刻影响着众多领域的变革与进步。 一、化工新材料概览:多元领域,精彩纷呈 化工新材料是新材料产业的重要组成部分,具有传统化工材料所不具备的优异性或特殊功能,相较于传统材料,它性能更优、附加值更高、技术难度更大、应用领域更广,产品种类琳琅满目。既涵盖工程塑料、特种橡胶及弹性体、高性能纤维等传统合成材料的高端产品,又囊括高性能膜材料、电子化学品等功能性材料和高性能专用与精细化学品,甚至包括石墨烯等前沿新材料。 其应用范围广泛,对汽车、新能源、电子电器、现代轨道交通、航空航天、国防军工等国民经济关键领域的轻量化、精密化、绿色化发展举足轻重。从产品类别细分,主要有三类:一是传统化工材料的高端品种;二是新领域的高端化工产品;三是通过二次加工生产的化工新材料,且其范畴随着经济、科技与产业的发展持续演变。 化工新材料主要涵盖九大领域: 高端聚烯烃(消费量占比 — 约 42.1%):包含聚烯烃弹性体材料、聚乙烯辛烯共聚物、乙烯 - 醋酸乙烯树脂等诸多品类。发展重点在于突破高碳 α - 烯烃共聚乙烯、茂金属催化剂绿色生产技术,着重发展高碳 α - 烯烃共聚聚乙烯、茂金属催化聚乙烯和聚丙烯等,提升聚烯烃专用料以及共混改性塑料和塑料合金性能,强化现有高端产品品质。 工程塑料(消费量占比 — 约 18.2%):像聚碳酸酯、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯等特种聚酯以及聚酰亚胺、聚砜等其他特种工程塑料。要加快推进 PEEN、PEN 等特种工程塑料品种产业化,力促己二腈等关键配套单体产业化,发展战略性新兴产业配套材料,提升高性能工程塑料工业技术,开发高端产品如长碳链尼龙、耐高温尼龙等。 聚氨酯材料(消费量占比 — 约 9.5%):以 MDI、TDI、HDI 等异氰酸酯为原料制成硬泡、软泡等多种产品。发展关键是突破高端 TPU 弹性体、环保功能性聚醚等生产技术,着力发展高档涂料、高档合成革等特种异氰酸酯,开发环保产品如特种聚醚、水性聚氨酯树脂等。 氟硅材料(消费量占比 — 约 1.5%):涵盖聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等氟树脂以及硅树脂、硅烷偶联剂。需推进苯基有机硅单体及衍生物产业化,重点发展高端氟、硅聚合物,含氟功能性膜材料和高品质含氟、硅精细化学品。 特种橡胶和热塑性弹性体(消费量占比 — 约 11.1%):有卤化丁基橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等,以及可注塑加工新型聚烯烃弹性体。要突破氟硅橡胶、氢化丁腈橡胶等产品生产技术,积极开发特殊性能橡胶和新型热塑性弹性体。 高性能纤维(消费量占比 — 约 0.3%):包括碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。重点发展高强和高模碳纤维、对位芳纶等高端产品。 功能性膜材料(消费量占比 — 约 1.8%):涉及水处理用膜、特种功能膜、离子交换膜等。需突破太阳能电池封装用聚氟乙烯膜等关键技术,促进燃料电池膜及工业用高性能双极膜装备产业化,加快各类分离膜国产化。 电子化学品(消费量占比 — 约 11.6%,销售金额占比 — 约 38%):如半导体集成电路用化学品、封装测试化学品等。重点发展为集成电路、平板显示器、新能源电池、印制电路板等领域配套的电子化学品,像集成电路封装材料、光刻胶等。 其他新材料(消费量占比 — 约 3.9%):包含生物基及可降解材料、无机功能材料等。 二、近年成就斐然:突破瓶颈,保障产业 近年来,我国化工新材料产业成绩卓著。2022 年产业实现销售收入 1.3 万亿元,首次突破万亿大关,产能达到 4500 万吨 / 年,产量超 3100 万吨,2023 年产值更是超过 1.2 万亿元。 行业先后攻克了一系列高端材料难题,在高端聚烯烃领域,成功突破聚烯烃弹性体、茂金属聚丙烯等;工程塑料方面,光学级 PMMA 等高性能产品问世;橡胶领域,氢化丁腈橡胶等高性能橡胶诞生;纤维领域,高强高模聚酰亚胺、大丝束碳纤维等高性能纤维涌现;膜材料领域,钙钛量子点光学膜等高性能膜材料研发成功;电子化学品领域,超高纯电子级氢氟酸、电子级硫酸等电子化学品填补国内空白,对集成电路、新能源等重点产业链保障能力显著增强,为保障国家能源安全和产业链安全立下汗马功劳。 三、全球态势剖析:增长迅猛,竞争激烈 全球化工新材料产业保持快速增长态势,新一代信息技术与新材料作为制造业的两大 “底盘技术”,深度融合推动制造业迈向高端。全球新材料产业规模不断扩张,2023 年全球新材料产值达 7.2 万亿美元,化工新材料产量超 1.1 亿吨,产值约 4700 亿美元,预计 2025 年可达 4800 亿美元,其是未来科技发展与经济增长的核心领域,也是建设世界制造业强国的关键要素,更是综合国力竞争的焦点。 然而,全球新材料产业垄断加剧,高端材料技术壁垒愈发显著。大型跨国公司凭借技术、资金、人才等优势,筑起技术、专利壁垒,主导了大多数高技术含量、高附加值新材料产品开发。全球呈现三级梯队竞争格局:第一梯队是美国陶氏化学、德国巴斯夫等全球化布局成熟、知名度高、经验丰富的企业;第二梯队如德国赢创、美国 3M 等发达国家前列企业,全球化布局有侧重,营收以本国区域为主;第三梯队是巴西、印度等新兴经济体国家专注本国的企业,在政府支持下奋力追赶。 全球化工新材料产业伴随先进制造业发展,呈现高技术引领、新产品迭代、产业化扩张、需求面扩大等特点,并向绿色化、低碳化、精细化、节约化迈进。以材料基因工程为代表的新材料设计新方法加速创新进程,大幅缩减研发周期与成本。 四、国内困境与机遇:挑战重重,前景广阔 我国新材料产业生产体系完备,规模庞大,已构建全球门类最全、规模第一的材料产业体系,诸多材料产量位居世界首位,还逐步形成以企业为主体、市场为导向、“产学研用” 相结合的创新体系,在环渤海、长江三角洲等地形成产业集群。 但目前我国化工新材料产业仍存在问题: 一是产能过剩,主要化工产品产能增速远超需求,如合成树脂产量增长快,传统行业消费量缓增,2022 年 24 种主要化工产品总产能与消费比升至 118%,供需矛盾突出。 二是结构性矛盾凸显,国内高端制造业对高端新材料需求旺盛,但石化行业创新不足、绿色安全发展水平低,制约高端发展,2022 年高端化工材料平均自给率约 54%,部分产品如茂金属聚乙烯对外依存度超 90%。 三是市场竞争白热化,供需矛盾致大宗通用产品竞争激烈,市场竞争向全产业链一体化转变,“专精特新” 成创效主流,跨国公司加速布局国内高端市场。 四是高端技术受制于人,“十三五” 以来,国内高端聚烯烃等多依赖引进跨国公司技术,高纯电子化学品、关键催化剂等核心技术仍未掌握,与国际领先企业差距明显。 尽管挑战诸多,但机遇并存。终端制造企业加速高端材料国产化替代,国内下游新兴产业对高端化工新材料需求强劲,为产业带来新契机。在创新链上,国内材料基础研究备受重视,化学与材料科学领域研究活跃,大科学装置助力原始创新。产业链方面,我国拥有从原油开采到炼制,从原料到工艺、产品、加工、应用、回收的全产业链优势,中国石化等企业在多领域取得突破,布局废旧材料资源化利用。 五、未来发展趋向:融合创新,绿色领航 展望未来,“十四五” 期间我国化工新材料产业重点发展高端聚烯烃、工程塑料及特种工程塑料等系列化工新材料,志在 2025 年综合自给率提升至 80%。 技术发展上,将与多学科深度融合,机器学习、人工智能等技术有望重塑材料科学研究范式;科技革命与产业变革聚焦信息功能材料创新,促进其需求与技术跃升;绿色低碳发展促使材料绿色生产技术和生物基材料蓬勃发展,成为绿色低碳引擎;满足极端环境和高端装备制造的新材料将掀起技术升级浪潮,如碳纤维助力新能源汽车、航空航天装备迭代。 为推动产业高质量发展,要坚持 “四个面向”,开展扎实基础研究与应用基础研究,抢占新材料竞争制高点,支持传统材料领域创新;强化顶层设计与机制创新,国家、学科、企业各司其职,攻关尖端材料,推动大宗材料高端化、基础材料低成本化;发挥一体化优势,延伸融合产业链,强化协同创新与联合攻关,实现 “四链融合”,重视原材料资源可持续发展;应用人工智能助力新材料筛选开发,变革传统研发模式;推动绿色化工技术发展应用,践行绿色化学原则,实现工业绿色转型。 总之,化工新材料产业虽面临挑战,但凭借深厚底蕴与创新活力,必将在未来大放异彩,为全球科技进步与经济发展注入强大动力。 原文链接:https://www.xianjichina.com/special/detail_565189.html 来源:贤集网 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。 |