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专家面对面,对话新趋势
2022年1期 发行日期:2022-01-06

2021年,“双碳”、新能源汽车、电子材料、塑料循环、生物降解材料等成为行业的热词。2022年这些领域有哪些新的趋势?又蕴含着怎样的机遇?开年之际,本刊编辑部特邀请6位知名专家,就上述问题进行深度解析,以飨读者。

我国在柔性电子产业中具有先发优势

——访中国科学院院士、俄罗斯科学院外籍院士  黄维

  【CCN】柔性电子技术主要应用在哪些领域,近年来国内外柔性电子产业的发展现状如何?呈现哪些特点?

  【黄维】通俗来讲,柔性电子就是将有机、无机或者有机无机复合(杂化)材料沉积在柔性基底上,形成以电路为代表的电子(电子学、光电子学、光子学)元器件及集成系统的一门新兴、交叉科学与技术。若将柔性电子按照学科的概念作为一个一级学科,则其可分为几个二级学科,比如有机电子学、塑料电子学、生物电子学和印刷电子学。而有机电子学又在有机电子材料的基础上分为几个不同的方向,如有机信息显示、有机信息存储、有机生物传感、有机先进能源等,这些方向分别在显示照明、能源、传感、健康、医疗等诸多领域有落地的机会。

  柔性电子最早应用于第二代显示——液晶显示方面。该应用早于20世纪就已相对成型,历经技术的快速更迭,于21世纪初取代了之前已在市场上流行半个多世纪的第一代显示——CRT显示,占据了市场的主导地位。第三代显示是OLED显示,即有机电致发光显示。

  从总体趋势来看,柔性电子的产业发展有其脉络可循,并在不断拓展新的方向,处于快速成长壮大的进程中。在深度研发的基础上,柔性电子技术不断涌现出一些创新性成果,并在此基础上形成了一些颠覆性技术和变革性技术。这些技术也进一步夯实了相关的新兴产业与未来产业的基础,孕育着具有相当潜力的新产品甚至新业态,将引领未来社会、经济的发展。从应用的角度来看,柔性电子在国防军工等领域有较好的应用场景,如可以使单兵作战系统实现轻量化、便携式等性能,提高作战的机动性和隐蔽性。

  实际上,我国的柔性电子产业起步较早,在柔性电子产业发展方面具有一定程度的先发优势,并且在一些新兴领域起到了引领作用。目前,我国在全球柔性电子研究队列中处于第一方阵中的领头羊,部分西方国家,包括美国、韩国、日本、新加坡、英国和德国等都属于追随者。这也是在世界科学技术前沿领域中较少出现的一个由中国学者引领的方向。

  【CCN】新型柔性材料在我国电子材料产业中处于怎样的地位?未来随着研究的不断深入,有哪些您比较看好的方向?

  【黄维】目前,先进电子材料主体还是由以硅为代表的无机半导体占据庞大的市场,其市场规模约有上万亿。其中,新兴的柔性电子材料市场正在快速发展中。据IDTechEx预测,至2028年,柔性电子产业市场将达到近两万亿元规模。

  整体来看,目前柔性材料在先进电子材料中的占比还比较小众,但今后5~8年间其发展潜力不可限量。由于电子材料市场发展整体上是比较平稳的,因此较少出现太高的增长率,每年增长率维持在3%~5%。而柔性电子市场年增幅可达100%、300%、500%甚至更高,关键是看某些技术能否在短时间内形成较大规模的制造能力。

  对于国内企业而言,一些先进电子材料、特别是有机芯片电子材料高度依赖进口的局面,有望在未来3~5年间改变,可较全面地实现国产替代。

  【CCN】当前我国在柔性电子产业技术方面还存在哪些“卡脖子”问题?您有何建议?

  【黄维】“卡脖子”这一词语使用过滥过泛,在相当多的场景里实际上是个伪命题。据我个人观察,绝大多数所谓的“卡脖子”问题是由供求关系决定的,即供求关系在短期内不能得到很好的调整,导致市场中出现看似缺货的现象。比如,我们在某个产业领域如果突然间发展较快,导致原有的制造企业受限于其生产规模和研发力量,产能极为有限,这样就很难实现短期内的供货。但这是一个正常的过程。我们不能简单地把绝大多数因供求关系带来的问题称之为“卡脖子”,而是应该正确、客观地认识和评价产业与技术的发展状况。

  【CCN】“十四五”期间,您所在的团队将在柔性电子方面有什么重点布局?

  【黄维】目前,我们有一些相关的项目正在具体实施中。比如,在X射线闪烁体方面,我们通过把X射线转化成可见光的形式来实现探测过程。我们预期,这样可以大幅度地降低X射线的剂量,甚至降低2~4个数量级。如此一来,我们生活中的很多场景(如机场、火车站和各种会议场所)使用的X射线检测系统对人体的有害辐射将大幅减少。以上柔性动态的X射线检测系统的研发工作已于2020年获得国家科技部变革性技术专项的支持,将在“十四五”期间推向市场。类似这样的项目,我们团队也在不断承接和拓展中。


我们需要更具颠覆性的技术应对“双碳”问题

——访清华大学教授、绿色反应工程与工艺北京市重点实验室主任  魏飞

  【CCN】“双碳”目标的提出,对石化行业产生了巨大影响,在您看来哪些行业将迎来利好?

  【魏飞】中期来讲,能够进一步降低碳排放材料的化学品将迎利好。比如2021年包括EVA在内的光伏产业链上的大量石化产品都在涨价,原因是大家意识到光伏在未来相当长时间内可以取代传统的化石能源去发电,而且其发电成本已颇具竞争力。储能材料2021年的增速也很惊人。相信更多的化工新材料,特别是高端材料都会转向这方面,而且凡是涉及该领域的化工产业增长都非常快。

  从更长期来看,我们还需要有更具颠覆性的技术来帮助实现2060碳中和目标。碳中和的任务很艰巨,石化行业将为其提供一个基础性的支撑,只要是涉及到这方面行业都会迎来利好。

  【CCN】据您观察,这一年企业和行业在降碳方面有哪些新趋势?

  【魏飞】大家都意识到,把有限的化石资源,特别是以石油为核心的资源作为能源是不可取的,都在想方设法将其变为高附加值材料和高端化学品。在这种情况下,一些高碳排放的项目和粗放式的发展模式被按下暂停键,我们必须要想办法生产低排放高附加值的产品。另外,必须开发面向未来的化学产品或者材料,为“3060”目标做出贡献。

  【CCN】在践行“双碳”战略方面还有哪些突出的问题需要注意?

  【魏飞】我们面临的形势非常严峻。第一,西方发达国家碳达峰的时间表比我们早,大部分都是在2050年要实现碳中和,实际上碳排放已经处于下降通道了;而中国是2030年才碳达峰,2060年碳中和。第二,我国是全球碳排放量最大的国家,要在短时间内降下来的同时维持现有的能源供给和化工材料发展的势头不变。所以,我们的任务非常艰巨。

  我们不能简单粗暴地认为煤和石油不是现在的能源主体,要实现“双碳”目标,核心还是要靠化石能源去提供材料和化学品。如果把这个基础丢了,谈未来发展是不现实的,这一点大家也形成了共识,我们需要更具革命性的突破才能解决问题。

  【CCN】以国内目前的技术水平和产业规模来看,能否满足“双碳”对能源材料的需求?

  【魏飞】用现在的技术完全做到碳中和对我们国家来讲非常困难,我们需要更大胆的技术进步,但业界对这方面的重视还是不够的。虽然我们基础研究做的不错,发表论文的水平也较高,但涉及到我们有怎么样的路线图,发展更新、更高效的技术,解决未来碳中和问题,特别是在储能方面还有不少工作要做。

  【CCN】您所在的团队主要关注哪些与“双碳”相关的新技术?

  【魏飞】我们关注的新技术大致上来讲有三方面:

  第一方面是以化石资源为原料生产储能和能源转化相关的材料,比如下一代电池材料、超级电容材料、电催化材料等。

  第二方面是采用新技术为传统化工工艺减排,更进一步提高产品附加值。化工品百分之六七十的碳排放都在过程中,传统技术路线上嫁接一些新技术可以有效减少二氧化碳排放。比如我们开发的多级逆流下行床,用原油直接去做烯烃、芳烃,二氧化碳排放只有蒸汽裂解的1/3。这种对于传统技术的革新不容易推广,我们已经做了40年,未来还要坚持。

  第三方面是希望开发颠覆性的技术,核心是利用可再生能源和化工技术,把二氧化碳等转化成高附加值的化学品,我们最近在研发二氧化碳直接加绿氢制芳烃和生物航煤的技术。我们要突破这些颠覆性技术,才会占据领先地位。

  【CCN】2021年,国家正式出台了“双碳”“1+N”政策体系中的总领性文件,2022年该体系将不断完善,石化行业也可能发布具体的实施方案,对此您有何建议?

  【魏飞】我的建议是要重视新技术对碳达峰和碳减排的战略性作用。其实我们已经有很多技术可以做到数倍的减排,但它在不成熟的时候,都是高排放的。不能用成熟的技术去要求正在成长的技术。但这件事并不容易解决,现在我们很多工业应用的技术都是拿来主义,不需要付研发的代价。我们自主研发的成果在进行技术验证的过程中困难重重,需要政策法规的支持才能促进颠覆性产业的成熟。


锂电池行业面临四大趋势和两重挑战

——访清华大学核能与新能源技术研究院、新型能源与材料化学研究室主任/研究员  何向明

  【CCN】随着新能源车的发展,国内锂电池产业迅速成长,未来该领域有哪些新的需求趋势?

  【何向明】大概会有以下几个趋势:一是3C电子产品。由于现在智能手机功能越来越多,用电需求也越来越大,希望可以实现快充和长待机时间,这样对正负极材料、电解液和隔膜等都会有更高要求。

  二是大家最为熟悉的电动车。正极材料像高镍材料、负极材料像硅碳负极,也包括隔膜、电解液、集流体、铝塑包装膜等,这几年发展都比较快。

  三是储能电池。“双碳”目标提出后,无论哪种能源路线,储能都是必须的,其需求增速比电动车快很多。主要伴随风电、光伏发电等的发展,家庭储能、微网储能等未来都会有很大发展,进而带动磷酸盐正极材料,如磷酸铁锂、磷酸锰铁锂等需求的大幅度增长。磷酸铁锂每年大概会有10万吨左右的需求增量,拉动其原材料,如磷酸、硫酸铁、氨水等的需求。未来3~5年将有百万吨量级的新需求空间。这些都是相对附加值较高的化工产品,这也是很多传统化工企业最近都陆续进入该行业的原因。

  四是混合动力电池。这也会催生一些新型的电池材料发展,如硬碳、软碳等。

  综上所述,在未来很长一段时间,锂电池及其原材料产业都将保持30%~50%年复合增长率的高速发展。

  【CCN】“双碳”之下锂电池行业将面临哪些挑战?

  【何向明】主要有两大挑战:

  一是环境挑战。锂电产业从原材料这个层面来看,比较倾向于传统化工,有“三废”排放。这需要依靠技术进步来解决。

  二是资源挑战。比如国内钴、锂资源相对有限,但这不是产业发展的瓶颈。但在废电池资源化方面将有很多机会,现在有不少企业已经开始布局,国家对此也很重视。

  【CCN】国内锂电材料的发展还面临哪些问题?各个环节能否实现自主供应?有没有技术被“卡脖子”?

  【何向明】可以很明确的说,没有“卡脖子”技术,锂电的整个产业链到目前为止都掌握在我们自己手里。当然有些关键材料,比如软包的包装膜、隔膜,国产材料不能完全替代进口,质量上还不能匹配,但已经到了可替换的程度。如果被“卡”的话,用国产的材料也是完全可以的,只是95分和100分的差别。但我们确实需要进一步加大研发力度。

  【CCN】近几年传统的磷酸铁锂电池的发展超越三元锂电池,您预计未来哪种电池将会占主导?

  【何向明】过去工信部对企业有补贴,要享受这个补贴必须满足比能量的指标,这个指标当时只有三元锂电池能满足。现在补贴慢慢退坡以后,产品的竞争力就主要取决于市场经济性了。

  另一方面,随着技术突破,磷酸铁锂的比能量这两年也有大幅上升。20年前我们做磷酸铁锂电池的时候,电池的比能量仅100瓦时/千克,现在已经能达到160瓦时/千克。再加上磷酸铁锂本身成本比三元电池低,自然而然地会被市场选择。

  将来可能这两类电池各有千秋,市场会不断细分,每一种用途或者每一款车可能都有不同的选择,所以两者不存在替代关系,是互为补充的关系。从储能的角度来说,磷酸铁锂占有绝对优势,将来储能电池90%以上会是磷酸铁锂/石墨体系电池。

  【CCN】近几年车用锂电池的安全性是否有所提升?

  【何向明】锂电池的安全性确实是一个大家都关心的问题,在制造、应用、研发等各环节都存在非常大的挑战。我们课题组从2005年开始涉足电池安全性的研究。从技术角度来说,发生电池安全性的事故,实际上很大程度上跟电池无关。因为电池使用时是存在于系统之中,很多安全隐患是系统层面的问题。

  总体来说,就电动汽车来看,这几年锂电池安全性已有大幅提高,目前可以被接受。小企业生产的电动自行车电池安全性问题会多一些,国家加强管理后,情况在好转。锂电池面临的挑战还有电池寿命、里程和快充电等,这些领域还需要技术进步。


供给侧和需求侧有效结合推动新能源车爆发性增长

■ 中国汽车工业协会  许海东

  根据中国汽车工业协会的统计数据,2021年1—11月,我国新能源汽车产销分别完成302.3万辆和299万辆,同比均增长1.7倍,市场渗透率达到12.7%。其中11月份,新能源汽车产销分别完成45.7万辆和45万辆,同比分别增长1.3倍和1.2倍。11月新能源汽车市场渗透率继续上升,达到17.8%,其中新能源乘用车市场渗透率达到19.5%。

  我国新能源汽车市场在2021年超过300万台,具有里程碑的意义。按照国家《节能与新能源汽车产业发展规划(2012―2020年)》中的目标,“到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆”。但实际上,2020年新能源汽车产销分别只完成了136.6万辆和136.7万辆,距离原规划中年产销量200万的目标还有点远。2021年产销量超过300万辆,它是对原规划目标的一个有力回补,说明我国新能源汽车市场已回归到了正常发展和增长的轨道。

  我国新能源汽车市场高速发展的原因有以下六方面:

  一是在国家和政府层面,对新能源汽车发展战略给予坚定不移、持续不断的支持,推动了新能源汽车市场的持续发展。2009年国务院发布《汽车产业调整和振兴规划》就布局了实施新能源汽车战略;2010年国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,新能源汽车产业成为十大战略性新兴产业之一;2012年国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012―2020年)》,更是针对新能源汽车的发展制定了具体的规划和目标;2014年习主席在视察上汽技术中心时指示:“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路”;2015年国务院印发《中国制造2025》,提出将“节能与新能源汽车”作为重点发展的十大领域之一;2017年工业和信息化部、国家发展改革委、科技部等三部委印发《汽车产业中长期发展规划》,其中新能源汽车和智能网联汽车都作为专项工程来推进。这些国家级的政策,在汽车产业面临百年未遇的重大变革和挑战中,毫不动摇地指引了新能源汽车产业的发展,对推动我国新能源汽车产业的发展发挥了定海神针的重要作用。

  二是在国家政策持续推动下,从汽车供给侧的生产企业来说,一直在努力开发新能源汽车产品,不断进行研发和实验,积累了大量的经验和教训。特别是在2019年新能源汽车政府补贴大幅退坡之后,企业面临战略选择。新能源汽车意味着未来,但因为电池的成本比较高,新能源汽车又面临亏损,最终形成了目前两端市场发展的哑铃型市场格局:一类是走B级车以上的端路线;另一种是不追求长巡航里程,减少电池装载量,生产A00、A0级车型,满足另外一部分客户需求,从而产生了宏光MINI EV这样的“神车”。

  三是在国家政策和汽车厂家的持续努力之下,我国新能源汽车的供应链体系也逐步发展起来。从电池生产企业、电机生产企业,到电控及部分IGBT的芯片企业,也都随着整车市场的扩展而慢慢实现了规模化,产品质量越来越好,生产工艺和质量控制大幅提升,产品成本逐步下降。伴随着新能源整车的发展,供应链企业也都实现了产业化,成为支撑新能源汽车整车企业发展的坚实基础。这些基础也为我国新能源汽车市场的爆发性增长提供了坚实的基础。

  四是从消费者角度来说,正是由于我国新能源汽车的产品竞争力提升,能够满足电动车消费者的需求。高端消费者追求创新、环保,从低价的豪华品牌转为购买高端新能源汽车,而我国造车新势力及品牌传统车企能够提供这样的中高端产品,基本能够满足消费者的选择;而在低线城市、农村市场,城市家庭第二辆车、年轻人的第一辆车,还有替代低速电动车的需求,也存在小型电动车的市场,而中国品牌的汽车企业提供了大量的车型供消费者选择。

  总之,新能源汽车生产厂家的供给侧和消费者的需求侧有效的结合,推动了2021年我国新能源汽车爆发性的增长。

  五是通过近十年宣传和普及,中国消费者开始接受新能源汽车。新能源汽车拥有自身的优势:提速快、充电便宜、驾乘安静,整体感受比传统燃油车更好。特别是近几年来,我国品牌汽车企业生产的新能源汽车产品竞争力得到了极大的提高。产品质量快速提升,车辆外形漂亮、配置丰富、多种辅助驾驶功能支撑;电池安全技术得到大幅提升,一些车型的快充技术也快速发展。与此同时,新能源汽车的成本也在快速下降中,这些技术的提升更进一步将新能源汽车的优势充分发挥出来,有效地吸引了消费者。特别是在新能源汽车的市场渗透率达到10%以后,按照产品的生命周期规律,新能源汽车将进入快速增长期。

  六是经过近十年的推动,中国新能源汽车基础设施建设达到了较大规模。截至2021年11月,全国充电基础设施累计数量为238.5万台,基本上可以适应600多万台新能源汽车的使用。我国充电基础设施的规模是世界第一,充电基础设施的快速发展方便了新能源汽车的车主,推动了新能源汽车的快速发展。另外,各地方政府也出台了大量对新能源使用的优惠政策,如不限行,不限购,停车优惠,给予充电补贴等,较好推动了新能源汽车的发展;

  综合上述原因,我国新能源汽车在2021年实现了爆发性增长。我们认为,未来中国新能源汽车市场将进入一个快速发展的阶段,预测2022年我国新能源汽车市场产销将超过500万辆,实现50%左右的增速。


从开环的线性模式走向闭环的循环模式

——访中国合成树脂协会会长  郑垲

  【CCN】2021年是新版“限塑令”正式实施一周年,这一年来塑料循环回收广受关注。您认为当前我国在塑料回收方面还存在哪些问题?应如何推进塑料循环利用?

  【郑垲】当前,世界主要经济体普遍把发展循环经济作为破解资源环境约束、应对气候变化、培育经济新增长点的基本路径。在中国,治理塑料污染和绿色发展已经成为行业重大改革和提高塑料资源综合利用的核心命题。但仔细分析起来,污染的源头还是因为资源利用不合理。而我们以往的做法是“头痛医头、脚痛医脚”,过度的重视后端污染防治,在资源合理利用方面发力不足。所以,习总书记提出了“要抓住资源利用这个源头,推进资源总量管理、科学配置、全面节约、循环利用,全面提高资源利用效率”,并特别强调了“高质量发展和资源的高效利用才是解决环境问题的关键”。

  我们始终认为塑料的污染问题,不是因为塑料本身,而是因为人类使用、管理塑料的方法不完善造成的。要想彻底解决塑料污染问题,首先是提升塑料产品的回收利用性能,保障循环路顺利、畅通,从而最大限度地减少环境泄露。这才是解决塑料污染问题的着眼点。实践证明,“末端治理”是费而不惠的措施,只有采取源头预防、过程控制、末端治理紧密结合,才能从根本上解决环境污染问题。

  【CCN】国内再生树脂企业当前面临哪些挑战?应如何突破?

  【郑垲】如果没有充分的再生市场与再生应用,塑料回收就很难有闭环的经济动力。特别是在新料成本较低、再生塑料价格竞争力不足的情况下。所以,采取政策鼓励和适当的强制使用,就显得更为需要。建立再生材料按比例使用制度,就是利用政策引导和市场自身规律,去拉动塑料的回收和循环利用。这样不仅可以从制度方面给予保障,还能从具体措施上逐步落实,最终从根上解决塑料污染问题。比如英国、意大利和美国,都要从2022年开始征收包装税。也就是说,在销售包装材料(塑料)中加收200英镑/吨或者400欧元/吨或者450美元/吨的附加税,但如果加入了30%的回收材料,就可以免去这部分税收。这些措施就是为了确保再生材料能够被市场接受,并将再生塑料应用到正常的加工过程当中去。

  因此,建立再生材料按比例添加使用制度,是实现可持续、市场化、成本低、针对性强、现实效果最佳、最符合经济和社会发展规律的治理措施。所以,我们呼吁:尽快构建一个完整的制度管理体系(包括建立最低使用量和企业自我承诺使用量制度),以及再生材料的认证评价和数据追溯制度等一系列法律法规;并且通过行业管理部门与市场监管部门加强监控,充分引导社会使用再生材料,同时也能够避免市场的供求失衡和动荡。

  关于建立废塑料和再生材料源头全过程追溯、认证制度,以及确保统计、核算数据的真实可靠,是塑料回收利用安全的前提和保障。如果没有这些准确的数据作为参考,就很难从根本上解决回收材料决策难的问题。希望国家尽快建立相关数据统计和标准体系,以及指定管理、认证机构。否则不经严格把控,还会回到从前:由于没有法律法规的依据,让不法企业有机可乘,采取非法手段加工牟利,结果不但危害社会、影响健康,而且导致劣币驱逐良币的现象发生。这样的乱象不制止,塑料回收市场就不可能健康发展。

  关于回收技术问题,物理回收是最直接、最经济、效率最高、能耗与资源损耗最少的方法。不过,今后还是要大力开展化学回收,特别是那些经过了多次物理回收的废旧塑料进行化学回收。因为只有通过化学回收,才能真正做到完整的闭路循环。 

  【CCN】未来塑料循环再生行业将呈现怎样的新趋势?对合成树脂行业带来哪些机遇?

  【郑垲】未来行业的整体发展趋势是:从树脂合成、塑料改性、塑料制品、品牌企业、流通企业到被最终消费,都要逐步从开环的线性模式走向闭环的循环模式。也就是说,要从原料生产到消费,再经过回收加工重新变成生产原材料,形成一个环环相通,资源利用率极高的闭环体系。同时,还要设法提高塑料制品的重复使用性能,实现减量发展。

  今后的塑料行业,无论是原料生产,还是设备制造,乃至加工过程,都需要将材料性能、产品设计、制品加工等,全部融合到绿色可持续发展之中。将来的市场,不是我们能提供什么样的材料,而是生态环境需要我们提供什么样的材料。未来行业要面对的,一是如何充分发挥塑料的性能优势,为人类服务;二是如何限制或消除塑料对社会可持续发展造成的影响。

  【CCN】2021年,协会在推进塑料循环方面做了哪些工作?取得了怎样的进展?2022年还有哪些新部署?

  【郑垲】2021年协会在推进塑料循环方面主要做了以下工作:

  一是协助工信部落实《废塑料综合利用行业规范》,完成三年行动方案的相关工作,帮扶企业达标;二是参与世界自然基金会(WWF)无废城市推进和建设,推广无废城市理念;三是加入麦克阿瑟基金会与环境规划署“新塑料经济全球承诺书”行动倡议;四是组织开展学习北美塑料回收协会(APR)和欧洲塑料回收协会(PRE)的一些做法,并引导企业逐步走上正轨;五是组织编制《塑料产品可回收再生设计指南》帮助企业解决回收再生实际问题;六是参加“双易”标准的制定及推广与实施,帮助企业完善闭路系统。

  下一步,协会将在行业内大力推行法律法规标准建设,围绕循环经济发展过程中所涉及的保障性措施进行具体规划落实,确保循环经济发展合法化、标准化、市场化、规范化,努力构建政策保障体系,制定相关标准和制度。今后几年,协会将联合一批具有代表性的企业共同建立绿色团体标准和绿色标章,帮助政府相关部门和园区建立健全产品回收再制造的质量安全风险管理体系;筹划申请相关国家标准和聘请认证机构,以团体标准和国家标准作为产品检测检验及认证依据,力争创建一批环保循环再利用智能封闭式标杆企业和示范园区。


降解塑料产业发展已驶入快车道

——访中科院理化所工程和生态塑料国家工程研究中心主任  季君晖

  【CCN】2021年,随着各地对限制塑料使用相关法规的出台,生物降解塑料成为热门产品。随着越来越多企业的涉足,行业发展正呈现出怎样的新趋势?

  【季君晖】降解塑料快速发展的标志是2020年1月16日国家发改委和环保部联合下发的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(80号文),该政策的出台对国内降解塑料的发展起到了非常巨大的促进作用。由于该政策从时间和空间两个维度对我国塑料污染的治理和降解塑料的应用做了一个很详细、可操作的部署,可以让大家比较清晰地看到降解塑料市场的发展前景。在该政策的促进下,降解塑料得到了飞速发展。近两年进入该行业的资金和企业非常多,其中也包括一些新建企业和一些与降解塑料产品有上下游关系的企业,产业得以快速发展。

  目前,以下几个品种的降解塑料发展都比较快:

  一是PBAT  目前大概有30~40家企业涉足该产品,根据现有规划,已有近2000万吨/年规模。但实际上近一两年正在建的生产线仅有约100万吨/年,预计 2021年投产20多万吨,2022年约有40万吨投产。

  二是PLA  由于最近我国丙交酯工程技术取得突破,继海正和丰原之后,其他一些企业也陆续传出丙交酯技术突破的消息。因此,这两年PLA产能将突飞猛进,丰原30万吨/年装置和海正4.5万吨/年装置产品都可能在2021年底或者2022年初投入市场。

  三是PHA  受益于“双碳”政策, PHA作为全生物产品受到了很大关注。2021年下半年,有很多资金进入PHA领域。

  总体来看,国家和一些地方政府的实质性推动对降解塑料的市场使用起到了非常巨大的促进作用。其他一些地方尽管目前还没有从法律层面强制使用降解塑料,但也都在倡导。受此拉动,这两年降解塑料的市场和产业发展都进入了快车道。

  【CCN】目前国内可降解塑料在技术、产业化等方面需要破解的首要问题是什么?

  【季君晖】从应用的角度来说,目前存在的一个较大问题是:大家都聚焦于一些垃圾袋、购物袋、包装袋这些技术含量相对较低的替代产品,而真正对于双向拉伸膜、热塑膜等技术含量较高的工业预包装材料开发仍然较少。

  另一个大问题是价格问题,尤其是近一两年国内大宗化学品价格疯狂上涨,导致终端用户认为降解塑料价格过高,但生产企业却在赔钱的现象。这也迫使很多竞争力不强的生产企业在不缺乏市场需求的情况下,大幅度降低开工率。

  【CCN】您认为如何促进行业的理性健康发展?

  【季君晖】作为一个新兴产业,降解塑料产业发展需要多方支持。

  一是需要政策方面的支持和关注。虽然这几年国际、国内政策一直都在关注该产业,但如何让国家的相关政策(如80号文)及各地政策真正落地并变成真正的市场需求,是需要进一步去做的一件事情。个人认为80号文目前在国内执行的情况并不那么令人满意,所以政策的落地是促进行业健康发展的首要任务。

  二是需要建立一个比较良好的产业环境。近两年由于美国大规模的资金进入等现象,导致全球性的通货膨胀和价格上涨。然而某些低端产品是存在价格天花板的,价格太高市场不买单,导致整个产业大环境并不十分有利。

  三是要引导消费者接受更环保的塑料制品,自觉主动使用。可降解塑料制品目前价格较高,消费者需要支付更多成本。但我们要认识到,使用降解塑料的目的是要减少塑料污染,这属于我国生态文明建设的抓手,需要通过教育和宣传使大家自觉主动地为环保买单。

  四是需要进一步开发新产品、新技术。从降解塑料产品链本身的角度来说,还要开发更多、更高端的新产品。从原料角度来说,由于价格太高确实会影响其场需求,所以需要挖掘各种条件和能力,进一步降低相关产品成本。另外,提升材料本身性能,使其实现全自然域的降解和个性化降解,是很重要研发方向之一。

  【CCN】2021年,您所在的团队在这方面取得了哪些成绩?2022年将聚焦哪些重点工作?

  【季君晖】第一,从产业角度来说,我们在海南、河南、河北都布局了PBAT产业化项目,其中最大产能规模达到10万吨/年。第二,从产品角度来说,我们根据市场需求有针对性地开发了一些产品,比如承担了海南省和北京市的低成本降解塑料制品项目,希望能够把日常的购物袋、垃圾袋等产品的成本在现有基础上降低30%。第三,我们也开发了一些场景性的、特异性的产品,其中快速降解的塑料袋主要是针对北京、上海等城市垃圾分类中厨余垃圾的专用袋,这种塑料袋有4~6个月的存放期,一旦接触到厨余垃圾或者湿垃圾之后,在3~5天内就会完全降解。

  2022年我们主要有三个重点方向:首先,将继续推进已有工作,保证海南装置投产和下半年河南装置顺利投产;其次,我们开发的海水降解塑料2022年计划进行中试,以实现百吨级的材料和产品供应;最后,希望我们目前正在和河南先进膜材料研究院参与建设的热缩膜双向拉伸膜等功能性的降解塑料膜能取得一些突破性的进展,直接在客户中得到比较好的应用,同时也希望能够使整个降解塑料制品的技术水平得到进一步提升。



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