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石化下游高端材料发展趋势分析
2021年19期 发行日期:2021-10-02
作者:■ 中国石化集团公司高级专家 柯晓明

  “十四五”期间行业投资热潮不减,大宗化工品过剩态势明显,石化产业急需结构调整,其中高端化、差异化是发展重点。虽然“十三五”期间一批高端材料技术被突破,但我国高端化工品自给率仍较大提升空间,企业应从四方面努力提升国际竞争力。

发展高端材料是转型的必然选择

  高端材料制造是国民经济的重要基础性、先导性产业,具有技术含量高、附加值高特点。高端材料与先进制造技术的融合将产生体积更小、集成度更高、更加智能化、功能更优异、排放更低、消耗更小的产品,可以能源转型和碳减排的需要。与此同时,发展高端材料还是石化产业升级以及企业持续盈利的需要。

  2019年国内有60%的石化产品供需过剩、或严重过剩,碳二、碳三产业链处于缺口状态。预计,到2025年国内还有很多炼化一体化装置建设,主要石化产品过剩加剧(达75%左右)。详见图1。

  化工高端材料不同于大宗化工品,具有性能优异、功能性强、附加值高的特点,以及市场规模小、准入壁垒高、技术含量高的要求。从另一个角度看,化工高端材料的市场仍是蓝海,国内自给率在53%以下,包括高性能树脂、橡胶、纤维、专用化学品等,未来还有很大的发展空间,详见图2。

下游行业高速发展呼唤高端材料

  从高端化工材料应用领域看,包括汽车、航空航天、轨道交通、电子电器、医疗、建筑管材以及新能源等在内的先进制造业将在“十四五”高速发展,直接拉动高端材料的需求,而这些领域的成长率都在10%以上,有的甚至达到50%。

  1.汽车领域

  “十四五”汽车工业提出了“新四化”的目标,即智能化、电动化、网联化、共享化,后来又增加了绿色化,但核心是电动化。电动化对于传统化工行业有巨大冲击,主要体现在成品油消费方面。2017年之前我国汽车销量处于20%~30%的高增长阶段,2017年之后有所下降;在“十四五”期间,整个汽车行业处于低速恢复增长态势。在国家政策鼓励,以及经济性不断改善的前提下,新能源汽车迎来了高速发展期,其渗透率将由2020年的5%增长到2025年的20%,到2035年达到50%。

  汽车增速和结构的变化为高端化工材料发展带来了新的机会。目前国产汽车中化工材料的用量在130千克左右,与欧美国家相比有较大差距。化工新材料,特别是高端材料广泛应用于新能源汽车上,主要是轻量化材料和电池材料。详见表1。

  2.轨道交通和航空航天领域

  “十四五”期间民航将推动公共运输航空和通用航空两翼齐飞,不仅飞机数量保持5%的增长,还涉及到化工材料的变化。在城市化进程的带动下,高铁和城市轨道交通将保持7%~10%的增长。其中,飞机对高端化工材料的需求主要在机身上;碳纤维复合材料可减重30%,从而降低飞行成本约40%。高端化工材料在轨道交通和高铁领域的应用更为广泛,在车辆的内饰、车体、车窗、车轮、转向装置等部位都有应用。详见表2。

  3.电子电器领域

  “十四五”期间制造业转型和高质量发展离不开互联网的升级,通讯将从4G时代步入5G时代,机站数量将会迅速增加。电器行业正在处于高速发展的阶段,也是向高端发展转型的阶段,因此将带来高端化工材料的高速增长。

  以手机为例,2020年国内智能手机销量在14.7亿部左右,2023年由于5G网络通信设施铺设完备,市场将迎来大规模换机、换购潮,2025年国内手机产量将回升至19亿部左右。另外,从折叠手机最新的发展趋势来看,由于渗透率不高,现在市场主要关注的是6.6~6.7寸屏幕,及其所用的高端化工材料。

  4.医疗领域

  中国社会逐步进入老龄化阶段,对于生物医疗材料的需求非常多。目前医疗领域的化工材料自给率不到40%,成长率在20%,属于高增长区间。表3列了不同的化工材料在血管、骨科、眼科、血液净化、疫苗配套产品中的应用。

  5.建筑领域

  中国城镇化率在2020年为60%,2030年将达到70%,建筑的保温、补强、管道建设将加速化工新材料的应用。例如,PU、双峰PE、聚丁烯-1、碳纤维、硅烷胶等在建筑领域都有大有可为。

  6.新能源领域

  “十四五”期间,可再生能源将高速发展,风电、光电的装机增长率都在10%以上,将拉动化工高端材料的消费。以太阳能背板膜为例,目前分为两种(如图3),硅晶电池膜的层级有十多层,薄膜电池则大概有六层膜。对应于不同层级会使用到不同的化工材料,如聚偏氟乙烯(PVDF)、PVB、聚酰亚胺(PI)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、POE和PET。

  预计“十四五”期间,新能源、电子电器、汽车及建筑将成为高端化工材料最大的应用领域。这四大领域产值比较大,成长率一直在6%~16%之间,其他一些领域虽然化工材料的产值比较小,但是增长率好。综合预计,“十四五”国内高端化工产品需求总量将由3000万吨增加到4300万吨左右,年均增长7.7%。

“十四五”从四方面提升国际竞争力

  “十三五”期间我国高端化工材料已经取得了关键技术的进展,2021年更是如此,例如POE催化剂已经取得突破,现进入中试阶段;辛烯等α-烯烃工业试验装置即将建成;己二腈技术实现突破,天辰齐翔等多套装置开始建设;高端EVA装置产能集中释放……

  另一方面,国内高端材料发展也面临的一些问题:一是整体保障能力不足;二是配套原料久攻不下;三是生产应用技术薄弱,虽然能够生产单体,但是下游以及与终端行业的结合需要做很多工作;四是高端品种自给不足;五是市场准入门槛较高;六是产业链配套不完整……

  “十四五”期间,化工高端材料不仅市场前景巨大,而且技术含量高、产品附加值诱人,为高质量发展塑造了重要战略机遇。未来在“双循环”格局下,新基建赋能产业升级,将拉动化工高端材料增速发展。提高化工高端材料的市场占有率,是化工行业转型的方向。

  未来,企业要从以下四个方面开展工作:一要面向国家和行业重大需求,努力攻克补短板与制高点技术;二要围绕提高自主创新能力,建设一批行业技术孵化平台;三要产学研用合作,以推广应用开拓新的市场需求;四要深化科技体制改革,积极营造有利于创新的发展环境。

  从产品角度看,在高端聚烯烃领域,要扩大高端聚烯烃生产能力,重视产品牌号差异化,推动茂金属产品实现工业化批量生产,推进POE和高VA含量EVA生产技术的国产化。在工程塑料领域,重点发展需求量大、市场紧缺的产品,提升聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)生产规模,加快促进特种尼龙、特种工程塑料的产业化进程。在高性能碳纤维领域,要实现规模化生产,注重在复合材领域的应用。在特种胶橡胶领域,要在扩大产能的同时,加快氢化苯乙烯-异戊二烯共聚物(SEPS)、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚弹性体(SEBS)产业化开发。在功能膜材料领域,要开发进口依赖度高的品种,如水处理膜、太阳能电池背板膜、锂电池隔膜等材料。在电子化学品领域,要关注集成电路、平板显示、新能源电池、印制电路板等域配套的电子化学品。

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