市场经济下化学工业发展规划的编制(系列报道之一)
面向21世纪的美国化学工业
□中国化工信息中心教授级高级工程师 朱曾惠
编者按:美国、欧盟、日本等工业发达国家和地区都十分重视化学工业长远规划的编制。早在上世纪90年代,
美欧日就先后出台了各自的化学工业发展战略规划,而且陆续制定和发表了实施的具体计划和专项措施,并定期公
布实施情况和取得的效果。进入21世纪后,美欧日又与时俱进,根据新的竞争环境和国际形势的变化,由化学工
业产业界、学术界和政府共同组织专家研究讨论,对规划进行修订和完善,并在2004年以后陆续公布了各自的化
学工业发展规划。
原化学工业部科学技术情报研究所所长、原化学工业部技术委员会秘书长、中国化工信息中心教授级高级工程
师朱曾惠同志长期跟踪调查研究发达国家化学工业的发展战略。应本刊编辑部之约,朱曾惠同志从美欧日等国家和
地区近10年(1996~2006)来公布发表的规划报告和相关资料中,重点摘录编译其规划特点和规划的核心内容等材
料,以飨读者。相信这些材料对我国化学工业“十一五”期间能否真正走上科学发展之路和和谐发展之路有所借鉴
和帮助。
■前言
在当前的形势下,对世界经济发展影响较大的因素是全球化经营的不断扩大、持续发展战略的普遍实施和科学
技术的迅速发展。化学工业虽是历史悠久的产业,但是它对今后的经济发展,社会进步和人类生活质量的提高仍将
起着重要的作用。工业发达国家都把它作为经济发展中的一个核心事业,许多发展中国家和新兴工业地区都将化学
工业作为发展重点。在世界经济环境不断变化的新形势下,化学工业的发展受到全方位和多层次的影响,面临许多
问题和严峻挑战,化学工业要发展就必须要变革。全球化扩大了它的发展空间,可持续发展战略增加了它的发展制
约因素,而科学技术又为它的发展提供了无限机遇。因此,化学工业在新形势下发展的不确定因素增加了,时间和
空间的跨度也增大了。
总之,化学工业发展的风险更大了。为此,许多工业发达国家都重视市场经济中行业管理的作用,加强宏观调
控的力度,将研究分析发展环境和发展战略,制定长远发展规划作为重要内容。把长远发展规划作为产业界、学术
机构和政府部门的共识及合作的基础,推动国家长远发展目标的实现。
20世纪90年代以来,美国、欧盟和日本等化学工业发达国家都先后出台了各自的化学工业发展战略规划,随
后陆续制定和发表了实施计划和专项措施,并定期公布实施情况和取得的效果。进入新世纪后,美国、欧盟和日本
又根据竞争环境和发展形势的变化,在原来规划基础上,由产业界、学术界和政府共同组织专家研究并讨论了2015~
2025年化工发展规划,并于2004年先后公布了各自的规划,如美国的《化学事业2015》(The Chemical Enterprise
2015 ),欧盟的《可持续发展化学技术平台——2025年及以后年代化学工业发展设想》(A European Technology
Platform for Sustainable Chemistry-The Vision for 2025 and Beyond),日本《日本化学科学技术战略2025》
(Strategy for Chemical Science & Technology:Year 2025)。这些规划的内容不尽相同,但是从规划编制主导
思想和过程看,有以下一些共同特点:
① 从环境分析入手,明确化学工业对经济发展和社会进步所起的作用,以及对人类生活质量的影响,从而提
出化学工业在经济发展中的地位。用科学预测方法,提出化学工业发展趋势,从而明确面临的挑战和机遇及本国的
竞争优势和弱点。所有这些都是从全球范畴进行的宏观战略分析,都是用翔实的数据进行论证得出结论性意见。
② 规划经济发展而不是规划经济增长,着眼点是化学工业国际竞争力的提高和产业素质的加强——这是化学
工业发展的基础,只有国际竞争力具有优势的化学工业才能在新形势下得以发展。
③ 规划的前提是可持续性发展。各国规划都将以人为本与建立和谐社会作为化学工业发展的前提,将经济效
益、环境效益和生态效益统一为总目标,并同时兼顾环境、安全和健康因素。
④ 提高国际竞争力。实施可持续发展战略的关键是科学技术的创新,这是各国规划的主要内容。各国选定的
关键技术,都是具有通用目的的技术(General PurposeTechnology,GPT),都具有改进发展空间很大、应用面多种
多样、大部分行业和领域均可采用、与其他技术有很强的互补性、能对化学工业及其下游工业发展起推动作用的共
同特点,并且每项技术都列出优先开发的项目。
⑤ 规划都是由政府部门授意,由全国性的行业组织(如协会)和学术机构(如学会)出面,聘请有影响力的、具
有代表性的专家和学者,成立委员会分析研究和组织讨论才形成建议方案,并最终经全国性会议讨论修改通过。其
后设有常设机构,建立相应机制组织实施,每年公报实施情况,并根据形势发展提出补充或修改计划。
美国、欧盟和日本的化工发展规划报告都很长,有的数十页,长的则有200多页,并陆续公布“路线图(Roadmap)”
和实施报告。下面拟从近10年(1996~2006)公布发表的规划报告和相关资料作简要介绍,重点是其规划的特点和
核心内容,详细情况请查阅原文。
一、长远发展规划推出2份发展报告
1994年由美国政府提出并组织全国性化学化工学会和行业协会邀请数百名各部门专家学者进行了2年研究,
于1996年先后提出2 份规划建议报告。据说,这是美国历史上第一次提出长期性的行业发展规划。
第一份报告:
《迎接挑战:美国化学工业面向21世纪》(Meeting Challenge U. S.Chemical lndustry faces the 21st
Century),1996年1月发表。
第二份报告:
《美国化学工业2020年技术发展设想》(Technology Vision 2020:The U.S.Chemical Industry),1996年
12月发表。
第一份报告共分为4个部份:化学工业结构和发展环境,塑造化学工业的因素,世界经济中的竞争以及未来5~
10年的工业变化和影响化学工业竞争力的主要因素。报告比较全面地反映了美国化学工业的现状,国际环境和发
展远景,从而明确了美国化学工业在本国经济社会的作用及在世界化学工业中的地位。它分析研究了美国化学工业
的优势和面临的问题,提出了许多结论性意见、发展建议和政策框架设想。
报告通过统计数据分析认为,化学工业是美国经济中具有活力的重要部门,不仅能为用户提供新产品和服务,
而且具有推动下游产业创新和增值的能力,因此得出化学工业要保持提前发展的结论。报告中根据经济全球化发展
趋势,预见了美国化学工业所面临的挑战,提出了关键性的战略观点:美国化学工业要在全球化发展中保持竞争优
势,必须在生产、贸易、投资研究开发和环境保护等方面取得12项成就,并勾画出了规划的蓝图。报告的结论性
意见是:美国的主要竞争优势是技术能力,要保持优势和领先地位,关键是科学技术的创新。因此,引出了第二份
报告(简称《设想》)的编制。
二、《设想》使相关组织形成共识
《设想》是在总统科技政策办公室支持下,由美国化学会等5家学会和协会组织,经200多名专家学者反复讨
论后编写的,提出了4个对化学工业发展和技术进步具有关键性作用的技术领域,它们是:新型化学科学和工程技
术、供应链管理、信息系统、制造和营运。
《设想》对每个领域的现状和问题,发展的需要和研究的课题,目标和措施都进行了详细论述,并且提出:在
科学技术方面竞争优势的保持和提高取决于产业、学术界和政府间的合作,要通过提高资金投入和合作成效来改善
化工科技事业发展。在适应变革、重新组合的国际环境下,国家用于研究开发的人才、设备和资金的资源,只有通
过协调合作才能具有成倍增长效益(Multiplier Effect)。这种合作的基础就是对科学技术发展的共识,而《设想》
就起到了这个作用。
《设想》提出后,政府、学会和协会等行业积极组织推动其实施,在共识基础上形成了官、产、学间的伙伴合
作关系,提出共同研究课题,避免重复研究和企业间的无益竞争,共同筹措启动资金、组织专题运营委员会等,并
建立了网站(www.chemicalvision2020.org)进行交流,每年发表年度报告。]
三、注重实施和持续发展
近年来,对《设想》中提出的12项重大课题还先后编制了实施计划路线图,并组织专题研讨会,如1998年提
出《2020年植物/农作物为基础的可再生资源——通过可再生资源利用加强美国经济安全》规划(The Plant/Crop
Based Renewable Resources 2020:A Vision to Enhance U.S. Economic Security Through Renewable Resources
Use)和《实施植物/农作物为基础的可再生资源2020年设想的技术路线图》(The Technological Roadmap for
Plant/Crop Based Renewable Resources Use 2020),其后又提出《新型生物催化剂——21世纪化学工业可持续
发展的主要手段》(New Biocalalystcs:Essential Toots for A Sustainable 21st Century Chemical Industry)。
国家纳米技术建设(National Nanotechnology Initiative,NNl)提出后,2003年据此提出了实施计划——《化
学工业为纳米材料设计的研究开发路线图》(Chemical Industry R&D Roadmap For Nanomaterials By Design),
选出优先研发项目,推动材料设计能力提高,加强研制新功能材料,解决经济中的能源问题和其他社会性问题。并
建立总统科技委员会下的纳米科学技术和工程分会来推动各方合作。于2004年出版数份详尽的专题报告(实施情况
和补充计划),又于2005年11月在美国化学工程师大会上提出了《有关纳米材料工业化的研究需求》报告(Research
Need for Nanotechnology Commucialization)。
为了持续推动《设想》全面实施,成立了专门平台:Chemical Industry Vision 2020 Technology Partnership
和相应网站www.chemicalvision2020.org,定期发布年度报告,推动合作和创新性技术开发。
2002年“9·11”事件后,美国政府感到国内外形势发生了较大变化,将本土安全问题提到空前高度,化工装
置安全也受到广泛的关注。而化学工业发展环境又由于全球化经济面临许多新的严峻问题,对许多政策都作了相应
的调整。化学工业要适应新形势才能继续发展,于是2004年美国化工界又提出研究化学事业的2015年规划,它们
提出的化学事业概念(Chemical Enterprise)是指化学工业、化学和化工的研究开发创新、化学化工教育以及相关
的管理和政策制定等;认为须要统一目标、协调发展、密切合作、互相支持才能在新形势下持续发展。该规划仍由
政府出面组织有关学会和协会,从分析现状和环境变化入手,探讨发展趋势,正视挑战,发现机遇,最后提出建议。
为了集中要点展开讨论,2004年末由美国化学会主席出面邀请各方面专家研究讨论,提出了一份言简意赅的形势
分析报告《2005年化学事业形势分析》(The Chemistry Enterprise in 2005 Situation Analysis)对化学工业背
景和环境,全球化影响,产品变化,新厂建设和新工艺问题,可持续发展,研究和创新,新技术、教育制度和结构,
政府投资,本土安全,政策和法规建立等十几个问题进行了分析;用大量数据反映化学工业面临的国内外竞争环境
和发展形势,非常有利于研讨和提出建议。2005年末,美国化学会对此讨论进行总结,同时发表了14位专家的核
心观点。该会现任主席在2006年新年献词中说,化学事业2015年规划的讨论将在2006年内继续,最后完成规划
建议报告。
美国化学界十分重视发展规划的实施,每年发表的年度报告都要重申和细化规划的目标和重点课题、报道进展。
各项优先研究领域的情况都以当年取得的关键性成果和对化学工业的重要作用为主要内容,并在此基础上以“目标
技术机遇”为题提出下一年重点工作和活动计划。下面摘要介绍该报告的几项内容:
1.《设想》2004年所取得的成果及其影响
优先研究的领域 2004年取得的关键性成果 对化学工业的重要性
纳米材料和纳米技术 1. 建立国家纳米技术建议——化学工业提 纳米材料是美国化学工业的一个发展
高纳米技术咨询会议(CBAN) 机遇,它能提供一系列新产品,可以
2. 确定NNI&EPA优先研究领域 强化经济,解决一些主要的社会问题,
3. 建立可检索的数据库,确定研发进展和 活化现有产业,创建一些完全新型事
需要 业
4. 开发ONR建议方案评价指标
5. 建立与半导体研究公司和美国化学委员 离子性液体热力学和动力学为无溶剂
会的合作 加工和绿色化学提供了可能,研究成
离子性液体 1. 出版《加速离子化液体工业化路线图》 果显示提高效率的途径及进行催化反
2. 确立离子性液体研究开发课题 应、分离、电化学和反应-分离联合
3. 与AICHE合作召开研讨会 工艺的改进
化学和物理性能的计 1. 对材料设计和开发的计算机方法改进进 根据重点研究中有关材料性能,计算
算机方法 行经济价值监测 方法和热力学模型,量子力学和固态
2. 完成物理性能估算和高级建模技术的研 物理学等相关数据设计新型的高性能
究 材料
生物分离 1. 实施“用吸附和膜推动气相平衡工艺” 新型生物-化学分离技术可推动提高生
建议,和2005年计划路线图 产率,能源效率和环境行为
2. 指导NSF分离研究开发计划
3. 启动“有机酸的后生物转化捕集”计划
(包括聚合级二酸,多元醇和有机酸酯,
溶剂和油脂)
公用性能源 协助开发和测试评价工厂能源应用和节能 化学品制造中有53%的一次能源在工
的新型软件 艺中丧失,这为化学工厂提高生产能
创新性能源系统与化 取得DOE/EERE研发资金,开发了相关的 力,降低成本提供了关键性机遇
学工艺集成 技术标准和效果监测定量方法
生物质成为能源 《设想》2003年度报告中提出生物发电技 由林业和农业提供的生物质可以有效
术评价以后,引起了各界对生物动力的兴 地和便宜的转化成可持续供应可再生
趣 能源,提供给化工厂
结构用材料 完成乙烯反应器的金属和合金腐蚀监测系 创立并提供方案和材料,可以降低设
统,预测在混合溶剂中的合金腐蚀,寻找 备损坏,延长设备运转期、使用寿命,
耐腐蚀材料 降低能耗
2.《设想》2005年计划
(1)向总统的国家科学技术委员会(NSTC)提出制造产业研究开发白皮书中有关化学工业的评述意见。
(2)促进全国对材料重要性的认识。
(3)促进政府资金向5个优先项目投入:分离(低能耗低投资分离,膜分离,混合分离系统,水介质分离)、替
代化石基原料和化学品(气化和合成气、甲烷远程运输及其活化和偶合,选择性氧化的控制,烷烃的选择性转化)、
替代能源效率低的工艺(过程强化,热量集成,低温热回收系统,均相催化剂回收和再次利用,生物催化剂)、新材
料(生物基材料,纳米材料,涂料和薄膜)和跨专业能力(高产出的试验方法,建模方法和工具,数据库,界面科学,
工具类)。
(4)向能源部创新性能源系统计划提出指导性意见。
(5)确保纳米材料技术开发下一步计划实施。
(6)用软件工具找出全厂范畴节能机遇。
(7)推动企业、政府和学术机构重视工艺过程强化的研究,并提高对工艺过程强化的全面认识,进行设备装置
重新设计,强化工艺加工能力,缩小装置尺寸,建立降低成本的安全化学工厂。
(8)开拓蒸馏技术,提高分离效率。
(9)为下一代生物分离确定关键性的研究工作。
由此可见,美国的化学工业长远规划是在不断细化深化的过程中全面实施。