化工新材料具有传统化工材料所不具备的优异性能和特殊功能,是高技术含量、高价值、知识密集、技术密集的新型材料,主要包括高性能树脂、高性能合成橡胶、高性能纤维、功能性膜材料、电子化学品五大类。化工新材料是高端制造业不可或缺的重要支撑,体现一个国家化工技术发展水平,是发达国家和国际化工巨头战略发展的重点。
我国化工新材料发展现状
产业规模稳步增长,发展水平显著提升。
近年来,随着市场需求的增加和国家相关政策的推动,我国化工新材料产业发展十分迅速。2018年我国化工新材料产量约1700万吨,较“十二五”末产量提升60%,实现销售收入4800多亿元,销售收入增长2.5倍;消费量约2800万吨,市场规模达到8300亿元,总体自给率上升至60%。化工新材料产业发展质量不断提升,一系列关键技术取得重大突破:聚碳酸酯、T800及以上级碳纤维、聚苯硫醚、聚丁烯-1、ADI等全产业链技术打破国外垄断,聚氨酯基本实现自给,氟硅树脂、热塑性弹性体、功能膜材料等自给率接近70%,世界首套高强高模聚酰亚胺纤维百吨级装置率先在我国建成,我国自主开发的间位芳纶、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等制备技术已达到或接近国际水平。
支持政策密集出台,各地抢占发展制高点。
国家层面出台一系列政策推动化工新材料产业发展。《石化和化学工业“十三五”发展规划》提出,要提高我国化工新材料保障能力,形成一批具有国际竞争力的大型企业集团、世界级化工园区和新型工业化产业示范基地。《新材料产业发展指南》提出,推动先进化工材料、高性能纤维及复合材料等实现产业化和规模应用。《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018—2020年)》提出一系列重点化工新材料关键技术产业化项目。与此同时,各地政府纷纷将化工新材料作为新材料重点发展方向,积极打造各具特色的化工新材料产业基地,推动产业差异化发展,打造地方发展新品牌(详见表1)。
领军企业加快成长,产业聚集成效显著。
经过不断转型创新发展,一批竞争力较强的龙头企业快速成长。万华化学发展成为全球技术领先、质量最好、产能最大、能耗最低的MDI制造商,建成了世界上品种最齐全、产业链条最完善的ADI特色产业链。中复神鹰成功建成国内第一条千吨级规模T700/T800碳纤维生产线。鲁西化工和浙江新和成分别开发了具有自主知识产权的聚碳酸酯和聚苯硫醚技术,产品质量加快向国际先进水平靠拢。化工新材料产业集聚效应逐步凸显,上海化工园区、宁波石化园区、山东济宁新材料产业园、江苏高科技氟化学工业园、中国化工新材料(嘉兴)园区、泰兴精细化工园区等一大批特色突出的化工新材料产业园区加快发展,正在成为我国化工新材料发展的主要承载区和战略高地。
实施化工新材料补短板,支撑重点领域应用。
2018年以来,我国加快实施化工新材料补短板。围绕新一代信息技术、轨道交通、航空航天、节能环保、大健康、汽车等重点领域,编制《化工新材料补短板工程实施方案》并组织实施,指导电子化工新材料产业联盟、碳纤维及复合材料产业发展联盟等联盟开展工作,推动膜材料、电子化学品、碳纤维在下游领域的应用推广,成立汽车轻量化非金属材料产业联盟,促进碳纤维复合材料、工程塑料在汽车行业的应用。
我国化工新材料产业存在问题
低端产品供应过剩,高端产品供给不足。
近年来,多地将化工新材料作为战略转型发展重点,一些长期短缺、技术进步较快的化工新材料产品成为地方和企业争相上马的热点项目,出现集中规划建设的热潮。高性能纤维、氟硅材料、聚碳酸酯、聚氨酯原料等领域“十三五”期间新建装置能力快速增长。但由于产品质量和价格与国外存在较大差距,碳纤维、聚甲醛等出现一边装置开工严重不足、一边大量进口的局面,部分产品出现低端产品供应过剩。与此同时,高端产品短缺问题愈加突出。茂金属聚烯烃及其弹性体、光学级聚碳酸酯、PMMA等适合于高端应用领域的品种或型号仍依赖进口,尤其是CMP抛光垫材料、高纯磷烷特气等电子信息领域所需关键材料完全依赖进口。2018年,聚碳酸酯进口比上年增长14.3%,PMMA进口比上年增长15.7%。光刻胶每年需求量为1400吨,对外依存度高达80%。
关键技术难以突破、市场主体小而分散。
当前,我国较多化工新材料产品的高端型号制备技术、低成本稳定生产技术、生产关键设备还未掌握,茂金属聚合技术、己二腈生产技术、高端膜材料制备技术等核心技术受制于人。与全球领先企业相比,我国化工新材料企业规模较小、产品单一,普遍存在生产技术和设备大多依靠引进、产品成本高、科技研发投入不足、技术更新慢、经营分散等问题,制约着产业持续健康发展。
创新体制机制不健全,应用研发仍待加强。
核心技术受制于人的原因在于化工新材料企业创新能力严重不足。化工新材料产业创新机制不灵活、不到位,产学研用尚未深度融合,企业与科研单位之间存在低水平重复研究和“孤岛化”现象,与下游应用企业之间缺乏交流合作,针对不同细分市场对材料的应用及改性研究不够重视,导致成果转化率低、应用市场开发较弱、深加工技术落后。此外,知识产权保护意识淡薄、创新人才缺乏等问题较为突出,企业仍习惯用发展传统产业的粗放办法投资化工新材料产业,不仅创新效率低下,也造成资源浪费。
对我国化工新材料产业发展的建议
以市场为导向,面向国家重大需求补长“短板”。
以大飞机和轨道交通、新能源汽车和汽车轻量化、新一代信息技术、生物医药等新兴产业,以及航空航天、国防军工等重大战略需求作为创新发展的主攻方向和重点应用领域,开展化工新材料需求研究,分析提出材料清单和目录,推动生产企业与用户开展协同攻关,努力攻克一批卡脖子技术。与国外先进工艺技术对标,通过降本增效重点提高已有产品质量水平,实现差异化、高端化和进口替代。加快空白产品产业化进程,形成一批具有自主知识产权的原创核心技术。
搭建高水平创新平台 鼓励原始创新与集成创新。
组织创新型企业和领先科研院所,搭建一批高水平研发创新平台、协同应用平台, 加大国家、投融资机构对化工新材料中试阶段的创新研发投入,建立化工新材料设计/制造/评价共享数据库,培育一批国家级创新中心,开展协同应用试点示范。加强对关键配套原料产业化、制造设备和检测仪器的研发支持,重视发展智能化制造技术。积极开展国际合作,在我国设立化工新材料全球研发创新机构,为产学研用优势集聚提供更大空间。
完善化工新材料产业化发展环境。
进一步完善、细化推动产业发展的政策措施,尤其要强化知识产权保护,提升行业知识产权创造、保护、运用和管理能力,促进自主创新成果的产权化、产业化、商品化。发挥转制院所在共性技术研发与转化方面的重要作用,鼓励民营资本投资化工新材料产业,积极营造和完善化工新材料政策法规、科技创新、投融资等整体发展环境。