新材料 技术为先 提高产业竞争力
□ 记者 王艳丽
近年来,随着我国国民经济不断发展以及各大行业对新材料产品需求的不断增多,化工新材料产业取得了长足的发展。 据预计,“十二五”期间,我国化工新材料产业的产值将达3498亿元,年均增长16%。日前,工信部出台的《新材料产业标准化工作三年行动计划》将先进高分子材料、新型无机非金属材料和前沿新材料等六大领域列为重点任务领域。不难看出我国对化工新材料产业发展的关注支持力度,使其具有很大的市场发展前景。
目前我国化工新材料发展现状如何?产业还存在哪些问题?未来发展方向如何?日前在西安召开的“2013中国国际石油化工大会”上,与会专家和代表针对以上问题进行了深入的探讨。
有机硅:机遇与挑战并存
从全球有机硅产业发展来看,中国占有机硅产业发展原料和市场的绝对优势:2012年,中国工业硅产量为114万吨,约占全球的一半,当年全国出口工业硅49万吨,出口量约占产量的43%;2012年中国有机硅单体当量消费量超过130万吨,是全球有机硅材料最大消费国。世界有机硅单体生产出现了向中国转移的趋势,中国将很快成为世界最大的有机硅单体出口国。
但是中国有机硅行业也存在着几大问题:
1、产能大,释放少。目前国内有机硅单体生产装置总产能较大,但由于生产工艺复杂,装置运行需要摸索时间,产能未能完全释放。
2、技术差,品种少。虽然目前国内有机硅单体的生产能力已具规模,单套装置的生产能力也达到了国外先进水平,但主要的技术指标与国际先进水平相比仍然存在着一定差距。另外,国内有机硅行业品种匮乏,特殊品种及中高档产品主要依靠进口。
3、竞争激烈,一体化程度低。目前有机硅单体生产竞争激烈,上下游一体化程度相对较低,外资企业的进入更加剧了国内有机硅市场的竞争。
为了更好地实现有机硅产业可持续发展,专家指出需首先提高国内市场自给率,重点发展苯基、乙烯基等特种单体及特种有机硅材料;抑制工业硅的过度出口,以提高硅产业整体竞争力;推动硅产品出口升级,从以出口工业硅为主发展成以出口有机硅单体为主;拓展有机硅应用领域,带动下游相关产业升级。
高性能纤维:技术与工程问题待解决
目前我国芳纶和碳纤维都存在开工率与国内自给率双低的问题。芳纶开工率低主要是因为国内对位芳纶技术不成熟,导致无法正常生产,所以主要依靠进口;碳纤维开工率低主要是因为原丝技术不过关,导致无法正常运转。
除技术外,工程方面的问题也有待解决。以碳纤维为例,目前国产生产设备在温度、气氛、张力等精度控制方面与国外的相比还有一定差距,导致产品不匀率上升,生产效率难以提高。所以目前国内只有少数企业实现了全流程的国产化,大部分企业碳纤维装置的关键设备如预氧化炉等还是依赖进口。但是对于关键设备,国外始终对我们“设卡”,依靠进口则随时面临“禁运”风险。
技术和工程两方面的问题直接影响我国高性能纤维的生产成本和高端产品的研发过程,导致“大宗产品做不便宜,高端产品做不出来”的现状。石油和化学工业规划院处长张方指出:“预计经过几年的技术探索和工程磨合,到“十二五”末,我国高性能纤维的生产将迈上一个新台阶。高性能纤维的消费总量有望达到2.5~3万吨,国内自给率将达到70~80%。”
膜材料:应用强 研发弱
近年来,世界各国尤其是发达国家都投入了大量的人力、物力、财力支持膜技术产业的开发研究。近几年,我国也对膜材料产业的发展给予了很大的支持。根据有关机构粗略计算,“十二五”期间,我国对膜产业项目的总投资有数十亿元,膜产业得到了飞速发展。
近五年来,我国分离膜产业年平均增长率在20%以上。膜产业总产值从1999年的2亿元人民币上升到2012年的近492亿元;陶瓷膜基础研究和应用技术研究达到了世界先进水平;烧碱用离子膜的成套设备研制成功,打破了国际长期垄断和封锁的局面;渗透汽化膜在油气回收中的应用市场效益可观。今年,随着我国“大气污染防治行动计划”的出台,膜技术因其能有效回收挥发到空气中的有机物,其市场应用前景变得十分可观。
但中国膜工业协会秘书长尤金德也同时指出:“就膜产业总体水平看,我国只是一个膜技术推广应用大国,不是一个膜开发强国。对于这点,我们要有清醒的认识,要认真分析,有针对性的解决问题。” 目前我国生产的膜产品大部分属于中低端级别,产品性能、品质与国外知名品牌产品还存在着差距。高性能的高端产品的研发技术仍然被少数发达国家掌握和控制。
专家指出,解决这个问题的根本途径是:对国家发展影响深远的膜技术,要从基础理论研究入手,持续不断的集中力量攻关,争取不久的将来有所突破;对于目前已有相当基础,但距世界先进水平仍有差距的膜技术,要鼓励科学界与生产企业相结合,实现规模化应用;对于技术成熟、性能优良的膜产品,要注重创新,以进一步提高竞争力。
生物基高分子材料:技术突破是关键
针对经济增长与环境资源的矛盾制约问题,中国化工信息中心产业经济研究院教授级高工戎志梅提到:“未来十五年我国按现有资源消耗和控制水平污染负荷将增加4~5倍。”环境形势不容乐观,节能减排成为经济发展的必要手段,而生物基高分子材料正是顺应这一发展趋势下的产物,已经成为全球性的战略性新兴产业,呈现出高速增长的明显态势。近年来,国外领军化工企业如拜耳、巴斯夫等公司纷纷进入生物基材料领域。
在我国,生物基材料领域的发展也正风生水起。2012年,由华东理工大学牵头的国家“十二五”科技支撑计划项目——非粮淀粉基生物塑料制造关键技术研究课题正式启动,建立了淀粉基降解塑料和变性淀粉生物基材料示范生产线。国内大型企业包括华北制药厂、安徽丰原集团、华源生命等也纷纷加入到生物基高分子材料的研发上。戎志梅指出:“预计到2015年,我国将形成年产300万吨生物基新材料生产能力,形成600亿元的产业规模。到2020年,形成年产1000万吨生产能力,2000亿元的产业规模,单位产品减少温室气体CO2排放40%以上。”
现阶段,我国生物基高分子材料在技术突破、产业化方面尚不成熟,还不能与石油基材料进行直接竞争。另外,技术垄断、建厂成本高及风险大、产品成本价格高等制约因素还有待突破。
纵观化工新材料的产业现状和市场前景,不可否认,我国在材料领域的研究和国外存在差距,但是差距并不算特别大,甚至有个别材料研究处于世界领先水平。在当前高效能源、高速交通、民生发展、战略资源以及国防安全等国家战略性产业的拉动下,化工新材料产业需更加注重突破技术瓶颈、打造产业升级,切实提升整体产业的国际竞争力。