化工新材料研發:短板又何嘗不是一片藍海?紅利來了

材料是人類一切生產和生活的物質基礎,也是科技革命和產業變革的先導,可以說一代材料決定一代裝備,引領一代產業。材料的不斷創新是製造業不斷走向高級化、高質量化的基石,也是當今大國經濟、科技、軍事競爭的必爭之地。

化工新材料研發:短板又何嘗不是一片藍海?紅利來了

遺憾的是,化工新材料卻是我國化學工業最大的短板。世界化工新材料佔化工產值比例約為10%,我國化工新材料佔化工產值比例僅為5%。我國生產了世界39%的化學品,只生產了世界15%的化工新材料,自給率只有60%。我國高性能膜材料只佔世界的5.1%,高性能纖維只佔世界2.6%,高性能熱塑性彈性體只佔5.6%,電子化學品只佔7.2%,仍有130多種急需化工新材料國內不能生產,尚屬空白,有的已經制約了我國戰略性新興產業的發展。

化工新材料也是化學工業貿易逆差最大的產品,2018年進口額高達3200億左右,佔進口化工產品總額的25%(化工產品進口總額1.3萬億)。


短在何處

那麼,化工新材料成為短板,究竟短在何處?

一是原創技術少。迄今為止,化工新材料的發明主要集中在老牌跨國公司,如美國杜邦公司發明了尼龍、聚四氟乙烯、萊卡氨綸、滌綸、腈綸;德國巴斯夫公司發明了合成氨、聚苯乙烯、聚異丁烯;德國拜耳公司發明了聚氨酯、聚碳酸酯。我國化學工業起步晚,基礎弱,鮮有重要原創發明。

二是缺乏共性技術支撐。石化化工產業共性技術是指在多個石化化工細分領域內已經或未來可能被廣泛採用,可共享並對一個或多個產業產生深刻影響的技術。目前,我國共性的催化劑及製備技術落後,制約了高端聚烯烴和工程塑料產業發展;萃取精餾技術研發不夠,制約了生物化工、高純電子特氣和溼化學品的發展。

三是應用技術研發不夠。一種新材料問世以後,需要持續不斷地開展應用技術研究,擴大應用範圍,而我國化工界在這方面的投入也遠遠不夠。

四是自主創新動力不強。鼓勵創新的市場環境遠未形成,沒有建立優勝劣汰、優質優價的激勵機制,不能有效倒逼企業技術進步。

五是自主創新的生態環境遠未形成。突出表現在政產學研用脫節,上下游不能有效合作,下游使用進口產品形成路徑依賴。自主創新的產業生態體系有待進一步健全,突出表現在部門分割,相關產業不能融合發展。

六是企業主體小而分散,研發投入不足。

七是企業主體國際化經營水平低。世界100大跨國公司平均跨國指數為58.3%,中國100大公司平均跨國指數僅為16%。因為不能直面國際競爭,企業主體創新意識薄弱,等著別人創新,產生了拿來主義的路徑依賴。


難在何處

發展化工新材料困難,難在哪?

一是高技術門檻的限制。發展化工新材料,工藝要求高、專用性強,必須有多年經驗的工藝、技術隊伍和服務隊伍。設備要求高、特徵指標多,有時需要多學科、多方面團隊配合,對企業素質要求高。化工新材料高技術的特點,決定進入門檻高,需要長期技術積累,不能簡單用發展傳統大宗產品的方法發展新材料。

二是理論和技術歷史積澱的限制。國際上,能夠研發新材料的公司,都有深厚開發化工新產品的歷史,積累了豐富的技術經驗、慣常的做法和習慣。如杜邦已成立217年、拜耳146年、巴斯夫144年、陶氏化學122年,我國化學工業歷史短,開發新材料時間更短,缺乏知識和技術的積澱。

三是科技進步規律對高技術發展約束的限制。允許試錯,寬容失敗,是科技進步的基本規律和文化氛圍。化工新材料高技術的特點,決定其受科技進步規律約束更強。化工新材料屬於化學工業的高級階段和深水區,越向前,難度越大,一定要有更高的寬容失敗的文化心理準備和精神境界。

四是市場利益競爭規律的限制。化工新材料是高附加值產業,是未來化工行業利益競爭的制高點,也是跨國公司克敵制勝的殺手鐧,決定未來的真正高技術是買不來的,必須走艱苦的自主創新之路。


攻向何處

近年來,我國化工新材料取得一些可喜進展,一批重大關鍵技術取得突破。如自主開發的二苯基甲烷二異氰酸酯、間位芳綸等生產技術已達到或接近國際水平;T800及以上碳纖維、聚酰亞胺纖維、聚碳酸酯、聚苯硫醚、氫化苯乙烯異戊二烯共聚物、聚丁烯-1、耐高溫半芳香尼龍PA10T、ADI全產業鏈技術等打破國外壟斷,先後實現產業化。

化工新材料研發:短板又何嘗不是一片藍海?紅利來了

民營經濟成為發展化工新材料的生力軍。浙江合盛硅業股份有限公司、浙江華峰集團公司、廣東金髮科技股份有限公司、江蘇先諾新材料科技有限公司、山東威海拓展纖維有限公司等民營企業分別在氟化工、硅材料、膜材料、氨綸、尼龍6、改性塑料、聚酰亞胺纖維、碳纖維、芳綸等細分領域不斷取得新進展,正在接近或達到國際先進水平,已成為推動我國新材料發展的有生力量。

應當說,我國石油化工產業已經到了從原料型向材料型轉變的重要關口。因此,大力發展化工新材料是“十四五”的主要任務之一。

中國經濟快速升級發展,為化工新材料加快發展提供了經濟支撐和市場機遇。市場是培育技術最好的溫床,是牽引技術進步的最大動力。高鐵就是實例。發達國家經濟發展放緩、研發速度放慢,為我國化工新材料提供了發揮後發優勢的提速提檔機遇。新一代信息技術、新工業革命為我國化工新材料創新發展提供了難得的市場機遇。世界石化產業重心東移,為我們加快化工新材料發展提供無與倫比的原料配套優勢。中國自主創新有獨特的優勢:市場、產業配套、經濟韌性;中國自主創新面臨難得的歷史機遇:新技術、新裝備、高素質人才。中國特色社會主義,為充分發揮集中力量辦大事,加快化工新材料發展提供了制度保證。


“十四五”期間,化學工業將實施以下五大工程,為化工新材料工業發展創造了條件:

  1. 立足石化強國建設,實施“補強工程”。加快傳統化工產業和基礎原材料的改造優化,做優做強我國基礎化工產業。
  2. 立足建立現代石化產業體系,實施“補短板工程”。根據需要和可能,著眼當前國民經濟需要,抓緊扶持一批有一定研發基礎、工程化基礎、近期有可能產業化的項目,扶優扶強,支持企業加快形成產業化能力。
  3. 立足國家安全和大國配套需要,對關係國防安全、產業安全、人民生活安全的關鍵產品,實施“突破工程”。發揮集中力量辦大事的體制優勢,充分調動政府、央企、地方政府、金融等各方面資源,集中攻關突破。
  4. 立足建設中國石化產業的國際競爭優勢和核心競爭力,實施“卓越工程”。選擇一批已有或未來可能具有國際競爭優勢的行業,積極推動建設世界一流產業鏈、一流產業體系和一流產業園區。
  5. 立足大國責任和人類命運共同體的高質量發展,實施“引領工程”。根據未來世界化學工業發展的新趨勢新技術走向,積極超前佈局一批未來制高點研究項目。

抓住機遇,發揮優勢,建立機制,潛心研究,積極推廣,我國化工新材料工業將迎來發展的新時期。



本文系石化產業觀察官微訂閱號獨家發佈

文章來源:《中國石油和化工經濟分析》產業觀察特刊,作者中國石油和化學工業聯合會副會長趙俊貴


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