傅祥生：关于化工新材料产业创新发展的思考

化学新材料由于重量轻，性能更好，功能更强，尤其是技术要求，加上传统化学材料，已成为一个国家化学技术水平的重要体现。材料和金属材料的优良特性已成为世界高端制造必不可少的支撑材料，也是发达国家和跨国公司发展与战略转型的首选。 11月4日，由《中国化工报》，《石油和化学工业金融创新联盟》，中国石油天然气工业总公司，中国石油天然气工业总公司主办的2019年（第二届）石油和化学工业金融创新联盟年会暨化学新材料产业创新发展与投融资峰会化学工业联合会副会长项胜生对化学新材料工业的创新与发展进行了全面深入的分析。该版本今天已全部出版，以启发石油和化学工业的高质量发展。化学新材料发展的现状化学新材料通常指工程塑料，特殊工程塑料，高性能纤维，功能膜材料，有时还指聚氨酯材料，氟硅材料，高端聚烯烃和电子化学品。聚酰胺，聚甲醛，聚碳酸酯，PBT，聚苯醚这五种工程塑料，聚苯硫醚，聚酰亚胺，聚砜，聚醚砜，聚醚醚酮等五种特种工程塑料，随着技术的进步和不断创新，特别是特种工程塑料的种类已经有所发展。近年来发展迅速，品种和性能不断提高。汽车的轻量化，特别是新能源汽车和无人驾驶技术的发展；扩大民用客机，例如A380，Dream 787和我们的C929；电子信息，人类太空探索和太空行走，国防军方的无形技术航空母舰等深海海洋与新型化学材料密不可分。跨国公司，例如美国，欧洲和日本，以及世界排名前50位的化学公司新型化学材料是发展的重点。许多知名的跨国公司都将化学新材料视为转型的首选，同时在化学新材料领域加大创新力度，同时加快传统化学材料的高性能。在过去的十年中，他们已经基本完成了从传统化学品到新化学品的新材料。领域的转型。最典型的是陶氏和杜邦的发展，以及近年来的合并和拆分。新的陶氏化学公司于今年4月1日拆分，定位为一家新的基于材料的公司，年销售额约为480亿美元。 217年，杜邦在上个世纪实现了化学公司向材料科学的转型。杜邦于6月1日拆分的新职位是一种特殊化学品，其领先产品也属于我们共同称呼的新材料领域，年销售额约为250亿美元。三菱化学的主要发展也是新型化学材料。功能材料包括高性能薄膜，工程塑料，碳纤维和复合材料以及锂离子电池材料。三井化学的核心业务也是功能材料，其茂金属聚合的LLDPE和HDPE以及聚氨酯材料均处于世界领先地位。三井化学还专注于新材料领域的未来研究与开发。跨国公司已将其发展定位在新材料领域。三菱，三井，旭化成，阿科玛，朗盛等公司已在中国建造并投产新材料项目。最典型的案例是巴斯夫和埃克森美孚。美孚宣布总投资100亿美元，在湛江和大亚湾建设新材料基地。作为一个大的制造国，中国对新型化学材料的市场需求很大。但是，中国新型化学材料的产量和类型很难满足高端制造业的实际需求。化学新材料一直是中国化学工业的缺点和弱点。根据工业和信息化部对130多种主要基础材料的调查结果，其中32％在中国为空白，52％材料取决于进口。一些公司垄断了某些材料。例如，东丽和帝人垄断了高性能纤维及其复合材料的市场。杜邦和帝人控制着全球90％的对位芳纶产能。 Shin-Etsu，Wacker，住友，三菱和其他公司占领了国际半导体硅材料。 80％的市场。据新材料委员会统计，2018年中国化学新材料产量约为2210万吨，自给率约为65％。其中，工程塑料产量为306万吨，消耗量为548万吨，自给率约为55.9％。功能膜材料产量约50亿平方米，消费量超过60亿平方米，自给率80％以上。电子化学品消费量约90万吨，国内产品占有率低。例如，某些产品（例如光致抗蚀剂和聚合物包装材料）的依赖性高达80％或更高，尤其是高端产品几乎全部是进口的。新化学材料创新发展的挑战新中国成立以来，新化学材料一直是国民经济的重点发展领域。他们开始主要用于国防工业。在原化学工业部中，有两个局负责新化学材料的研究和开发。生产支持。改革开放后，随着电子信息，汽车制造，航空航天等高端制造业的发展，化学工业的五年发展计划和年度计划都集中在新型化学材料上。在此期间，使用了许多工程塑料和特殊工程塑料。除氟硅氧烷材料，聚氨酯材料，芳族聚酰胺和碳纤维材料，膜材料等外，它们还实现了技术突破并实现了大规模生产，并已广泛推广到民用领域。尤其是在许多“三线”企业中，我们意识到化工新材料产业也是中国独立自主的缩影。新化学材料产业的创新发展成就斐然，特别是进入新世纪以来，中国化学新材料产业发展迅速，取得的成果是主要的。但是站在今天的观点上，对按照党中央关于高质量发展的根本要求，中国化学新材料产业的创新发展仍面临一些挑战。突破关键技术的困难一直是新化学材料面临的最严峻挑战。自“第七个五年计划”以来，国家组织了许多化学和新材料，例如聚碳酸酯，聚甲醛，PBT，硅树脂，碳纤维和聚氨酯材料。其中，PBT，聚甲醛和有机硅通过自主研究和消化吸收相结合，取得了技术突破。近年来，尼龙新材料，聚碳酸酯，PMMA，聚氨酯异氰酸酯，有机氟材料，聚酰亚胺等领域的核心技术取得突破，达到世界先进水平。但是，尚未掌握许多高端的化学新材料生产技术模型，例如用于高端膜的茂金属聚乙烯专用树脂，茂金属聚合的乙烯和α-烯烃共聚物产品，茂金属均聚丙烯树脂，高性能聚烯烃弹性体，其他是技术上的重大突破和关键设备不明朗，例如碳纤维生产中的氧化剂和碳化器。最典型的是茂金属聚合技术。茂金属烯烃聚合方法具有较高的柔韧性和可控性。它广泛用于普通塑料，弹性体和工程塑料中。这是在当前的烯烃聚合方法中迅速发展的新方法。 。埃克森美孚（Exxon Mobil），陶氏（Dow），里昂德尔巴塞尔（Lyondell Basel）和北欧化工（Borealis）等跨国公司在这一领域处于领先地位。中国从1990年代开始组织了国家级技术研究，还建立了国家工程技术中心。二十多年来，齐鲁石化，大庆石化，独山子石化等产品供应市场，但产业规模，产品型号等均难以满足市场需求，茂金属聚烯烃的自给率消费不到30 ％。另一个例子是尼龙66的主要单体。丁腈生产技术。尼龙66可用作汽车，电气和电子，机械仪表，航空航天工业，轮胎帘线和民用产品的工程塑料或化学纤维。 2018年，中国尼龙66的产能为43万吨，产量为30万吨，表观消费量约为50万吨。但是，己二腈严重限制了中国尼龙66的生产。由于对己二腈的生产技术缺乏掌握，国内尼龙66生产商只能购买己二腈，从而导致跨国公司获得利润。辽阳石化已经引进了法国己二腈技术，但由于消耗量大，工艺时间长，经济性低而已停产。后来，山东润兴建立了丙烯腈电解工艺，但在行驶过程中发生爆炸，至今尚未恢复生产。目前，最有代表性的己二腈生产技术是INTIDA的丁二烯法和Aoxe的丙烯腈电解二聚法。这两个过程都有各自的优点和缺点，但是它们都是成熟的过程。今年三月，我带领团队参观了奥地利圣德公司。他们非常重视中国的发展，但是在不久的将来还没有技术转让的想法。英威达公司在不久的将来没有技术许可，尽管它先前已宣布在上海化学工业园区建设年产40万吨的己二腈装置。可见，国产己二腈的生产技术也将长期被跨国公司垄断，国产尼龙66产业的发展将受到人们的严重制约。然而，令人欣慰的是，天辰的己二腈中试工厂取得了突破，并正在与齐向腾达合作建设工业化工厂。一期规模为20万吨/年。还有膜材料的制备技术，例如用于苛性钠工业的离子交换膜。自“第七个五年计划”以来，中国还组织了国家一级的技术研究，但一直难以工业化。今年，东岳集团取得了从树脂到薄膜制造的重大技术突破，但是产品的市场份额仍然不高，现在中国每年都需要。300,000至400,000平方米的离子膜几乎完全是进口的。另外，新能源高端膜，高端展示膜，医用膜，由于目前尚未掌握核心技术，主要依靠进口来满足市场需求，如医用透析膜，家用透析膜及其零部件70 ％从德国和日本进口。高端产品的短缺一直是新型化学材料开发的一个缺点。石化行业“低端产品短缺，高端产品缺乏”的结构性矛盾突出。在过去的三年中，尽管该行业在消除落后产能和加快转型升级方面取得了显著成绩，但这一问题尚未解决。 2018年，石化行业贸易逆差达到2833亿美元，增长42.5％，其中合成树脂，合成橡胶和合成纤维单体三种类型的累计逆差567亿美元，占比超过20％。进口量大，贸易逆差大的品种有：聚乙烯进口量1.4025亿吨，比上年增长18.9％。其中，高密度聚乙烯进口673万吨，增长5.2％； LLDPE进口436.7万吨，增长44.3％。聚乙烯贸易逆差171亿美元，增长23.7％。聚丙烯贸易逆差37亿美元，增长8％。合成橡胶贸易逆差88.2亿美元，其中乙丙橡胶贸易逆差24亿美元，丁苯橡胶贸易逆差9亿美元。 。新化学材料领域高端产品的短缺更加突出。工程塑料的基本通用树脂，例如聚甲醛，PBT，碳纤维，高性能纤维，高端薄膜材料等，都处于过剩状态，适合高端应用的品种或型号仍然依赖依靠进口来满足市场需求，例如光学级。聚碳酸酯，PMMA等品种，茂金属聚烯烃及其弹性体材料。其中一些不受技术限制，而有些则产品质量的稳定性难以保证。 2018年，聚碳酸酯贸易逆差为37亿美元，同比增长14.3％;聚酰胺的贸易逆差为17亿美元。进口聚甲醛34万吨，增长9.7％。进口PMMA 22万吨，增长15.7％。赤字约为6亿美元。光刻胶每年约1,400吨，外部依赖性为80％。新化学材料的产能过剩情况是不可避免的。近年来，全球石化行业呈现出又一个繁荣周期，尤其是北美页岩气革命的成功以及沙特阿拉伯经济的战略转型，这增加了这两个地区的烯烃和聚烯烃的生产能力。中国也处于这一轮发展周期中。石化行业的结构调整和调整步伐正在加快。综合精炼和化工厂正在建设中。大规模的石化产品，如烯烃和芳烃投入生产。石化行业规模和整体技术水平。有机化学物质的自给率大大提高。随着技术的突破，化学新材料的许多品种也出现了，成为集中规划和建设的热潮。碳纤维热，聚碳酸酯热，尼龙热和超高分子量聚乙烯，硅酮等产品的规划建设热持续上升。时不时看到数以百万计的聚碳酸酯基地，1000亿元的尼龙城和其他大型笔。 。如上所述，己二腈目前在全球拥有14套生产设施，总产能约为200万吨/年。目前，中国己二腈的年消费量约为30万吨。现在，一些企业正在计划每年达到100万吨的目标。另一典型产品是聚碳酸酯。 2018年国内产能约为120万吨，自给率不足50％。未来几年，现有，在建和拟议中的总产能将超过700万吨/年，年产能将增加。速度高达30％。按照这种势头，我不知道市场能承受什么？新型化学材料的高质量开发思维化学新材料产业是高新技术，高端产业支撑的产业，是国家石化产业技术水平和整体技术水平的典型代表。一个国家的新化学材料将无法开发，其高端制造能力和水平将受到严重限制。去年，我们的中兴电子立即受到制裁的束缚。今年，日本对韩国电子化学品出口的限制使朝鲜方面变得被动。这是一个明显的例子。与美国，欧洲和日本等发达国家相比，中国化学新材料产业的技术水平差距很大。化工新材料行业的创新和高质量发展，不仅是石化动力的关键内容，也是制造动力的关键。传统化学材料的高性能不容忽视。新化学材料不能狭义地理解为完全创新的材料。与通用塑料相比，工程塑料，特殊工程塑料，氟硅材料，高性能纤维和膜材料等新品种是新化学材料的重要组成部分。然而，随着技术的进步，对传统化学材料或通用合成材料进行改性以实现高性能也是新化学材料的重要领域。例如，最早的合成材料聚氯乙烯可以通过离子交联改性来提高耐热性，并且可以通过接枝改性来提高其耐冲击性以获得高韧性。最典型的新用途是高铁上的内饰膜。该PVC装饰膜具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，且图案丰富，易于清洁，易于施工，可直接用于铝型材和玻璃钢制品。以及它的复合材料，因此复兴和其他动车组的中间屋顶，客房墙板等都附有PVC膜。此外，在高铁和轨道交通上也有PVC防紫外线膜，密封条等。另一个例子是通常的合成树脂材料，例如聚乙烯或聚丙烯，一方面具有通过新的聚合技术（例如茂金属聚合）的高性能，并且可以与己烯和辛烯共聚。聚酰胺被制成聚烯烃弹性体等。另一方面，通过修改技术实现了高性能。例如，高熔体强度聚丙烯是通过在后聚合过程中接枝长链支链引发的，其流动性是普通均聚物聚丙烯的9倍。还有一种高科技，高附加值的聚丙烯微孔膜，可用于电池，医疗，废水过滤，烟尘分离等领域。据报道，汽车保险杠的自修复材料是将微胶囊添加到现有的聚氨酯材料中。一旦刮擦和破裂，微胶囊将自行修复，保险杠将照常恢复。可以说，对传统材料进行改性以实现高性能和高端应用，具有无穷的魅力，这些也是许多跨国公司和大学创新的重点和领域。瓦克的新型医用有机硅材料和用于电动汽车显示屏的新型材料均已通过现有有机硅材料进行了改良。据报道，加利福尼亚大学已经发明了一种具有自愈功能的新型聚合物，一种由可拉伸聚合物和离子盐制成的新材料，可用于智能手机的屏幕和电池，以便以后的手机屏幕破裂时，则无需更改屏幕。另据报道，科罗拉多大学已开发出一种薄膜材料，该薄膜材料无需制冷剂和电力即可为建筑物降温。它被加工成厚度为50微米的薄膜，成本约为每平方米50美分。铺设普通房屋的屋顶。 20平方米，当室外温度为37°C时，室内温度可保持在20°C。近年来，中国已形成了以化学新材料为主导产业的企业集团，如中国化工，万华化工，新河城和华丰集团，以及中石化，中石油，中化集团和新兴的金发科技和鑫。达，捷捷捷等企业。他们在改性材料方面积累了丰富的经验和大量创新成果，以满足中国电子信息，机械制造，轨道交通，航空航天等行业的高端制造领域。而战略性新兴产业的实际需求（例如新能源）提供了支持和支持。以市场为导向是化学新材料创新发展的基本准则。在过去的四年中，我访问了杜邦威尔明顿和上海创新中心，埃克森美孚休斯敦研发中心，亨斯迈·休斯顿研发总部，萨比·凯利和上海研发中心，陶氏休斯敦和上海研发中心，霍尼维尔·华盛顿和休斯顿和上海体验中心，三菱化学，大金，LG，SK等跨国公司创新中心总部，这些跨国公司的创新能力和水平均处于世界顶级水平。它们都有一个共同点：它们始终将市场导向视为发展的重点和发展方向。在与诸如巴斯夫，赢创，帝斯曼，阿科玛，朗盛，英力士，索尔维，BP，壳牌等跨国公司沟通的过程中，我发现他们一直在围绕市场需求进行创新。要特别注意与下游用户的协作创新，以便为客户提供一整套解决方案。我们应该学习和学习跨国公司在创新和发展过程中的成功做法和积累的经验，而不能机械地进行创新。当前，应结合汽车轻量化和新能源汽车，电子信息产业，大型飞机和轨道交通等新技术，以及实施制造业强国战略，提出对新化学材料的新要求和新要求。发展的主要攻击领域和关键支持领域。国家新材料产业发展专家咨询委员会表示：中国的新一代信息技术产业迫切需要第三代半导体材料和显示材料，到2030年，其中显示材料需要3.5亿平方米。 2020年水资源领域需要高性能分离。膜材料约1亿平方米，国内自给率不到15％。新一代信息技术迫切需要补充短板化学新材料，例如光刻胶和高感光度。有机光电导材料，用于超大型集成电路和化合物半导体的高纯度气体，特殊的液晶聚合物材料，特殊的光学共聚物，高性能纤维和复合材料，新型稀土材料等。我们应仔细比较材料清单和《新材料产业化发展指南》和《新材料进口替代项目》提出的目录，并仔细分析哪些材料已经本地化，哪些仍依赖进口。依赖进口的原因是什么？没有此产品，还是产品质量不稳定？我们可以满足哪些创新，改进和改进以满足需求？同时，我们可以积极地与用户联系，共同开展合作研究，以便有针对性地针对新型化学材料进行创新。会更强。创新始终是开发新型化学材料的关键。如上所述，关键技术和核心技术的长期突破是制约新型化学材料创新发展的最大瓶颈。关键设备不是新化学工业的主人。新化学材料的关键技术和核心技术将不会被跨国公司认可。即使关键设备同意出售给我们，也有严格的限制。这是习近平总书记在谈到烟台万华关于自主创新的内容时所强调的：关键技术是它既不能买也不能买！加上化学新材料工业和电子信息，高端制造业，航空航天和国防军事工业和战略性新兴产业密切相关。发达国家和跨国公司拥有更严格的技术许可。因此，中国新型化学材料的开发必须将创新放在首位。通过创新来突破其技术瓶颈，升级现有材料以满足主要工程和高端制造的需求。化学新材料的创新应注意特殊工程塑料等尖端材料的创新，以及通用工程塑料和传统材料的升级和高性能。要注意新材料技术的创新。我们还必须注意上游和下游协作创新的研发，生产和应用。石化行业“十三五”科学技术发展指南将新型化学材料列为“五项重大创新”之一。自“十三五”以来，石化联合会协助组织了国家高分子材料重大专项研究开发项目，实现了化学新材料领域。一批重大创新，建立了特殊的尼龙工程塑料联盟，确定了高分子材料领域的许多技术创新示范企业。新材料领域的创新应紧跟国际科技创新的新发展和产业发展的新变化，瞄准产品的高端化和差异化，加强基于企业的创新体系建设。关键是要专注于克服许多“瓶颈”。 “技术，短板技术，颠覆性技术和关键设备，建立了一组高质量，高水平的公共创新平台和创新联盟，高度重视创新人才和创新团队的培养和成长，并加快了创新的步伐。通过创新的化学新材料产业。”高质量和可持续发展为中国高端制造业和战略性新兴产业提供了有力的保证。