新材料機遇助推化工產業轉型升級

陳晨

新材料產業是我國戰略性新興產業。隨著全球先進應用場景向國內轉移，以及國內產業結構的不斷優化，上游材料的自主發展迎來良機?；ば虏牧鲜切虏牧袭a業的重要組成部分。從行業結構特征上看，我國石油天然氣、化學礦開采業技術基本成熟，發展主要受資源條件制約；基礎化工原料的生產技術也基本成熟，僅烯烴（主要乙烯）和芳烴（主要對二甲苯）存在供應不足，需要進口。三大合成材料技術和市場同樣較為成熟，但存在結構性產能過剩的局面，部分高性能材料依賴進口。新能源材料、化工新材料、精細化學品等關鍵基礎化工材料部分產品存在空白，相當比重產品依賴進口，影響產業鏈供應鏈安全。

我國基礎化工已是全球規模最大，為新材料產業提供了堅實的原料基礎；制造業門類齊全、轉型升級迫切，為新材料產業提供了廣闊空間。曾經高度依賴進口、受制于人的產品領域，如PEEK（聚醚醚酮）、PI（聚酰亞胺）、POE（聚烯烴彈性體）等為代表的高端聚合材料，光刻膠、特氣等為代表的電子化學品，塑料、潤滑油等的高端添加劑領域，近年來均捷報頻傳。工業和信息化部于2023年召開了“加速發展化工新材料產業，推動下游產業高質量發展”全國政協重點提案辦理暨化工新材料產業發展座談會，強調要深刻認識加快化工新材料產業創新發展的重要意義，推動化工新材料產業發展取得新突破。

化工新材料仍有較多領域存在薄弱環節

新材料產業是我國戰略性新興產業?；ば虏牧鲜钱斍盎ぎa業轉型升級和高質量發展的重要方向。從類型上看，化工新材料既包括傳統化工材料中的高端品種，也包括新領域的高端化工產品，還包括二次加工生產的化工新材料。石化聯合會的數據顯示，2022年，我國化工新材料產能達到4500萬噸/年，產量達到3323萬噸，產值13160億元。與2015年相比，我國化工新材料產量提高97.7%、年均增速超10%；產值增長近3倍。

我國化工新材料產業取得快速發展的同時，必須還要看到，化工新材料產業仍存大量薄弱環節，突出表現在低端產品同質化競爭激烈，高附加值、差異化的高端產品發展滯后。在高新技術領域亟需的功能性化工新材料領域，部分產品工藝技術不成熟、難以穩定供應，部分產品進口依存度高、甚至完全依賴進口的情況。2021年，我國化工新材料消費量達到3833萬噸，凈進口量仍有869萬噸。除高性能合成橡膠領域外，其余幾個主要化工新材料領域進口依存度仍較高。工業和信息化部在 2018年對全國30多家大型企業130多種關鍵基礎材料調研結果顯示，32%的關鍵材料在中國仍為空白，52%依賴進口。發展至今，在特種改性尼龍、可溶性聚四氟乙烯、聚酰胺型熱塑性彈性體、半導體光刻膠、高純電子特氣、液晶材料、聚酰亞胺薄膜等領域仍高度依賴進口。

解決新材料卡脖子問題，助力產業鏈自主可控

1.重點化工新材料領域持續獲得進展

2017年，工業和信息化部聯合財政、保監部門建立了重點新材料首批次應用保險補償機制。為重點新材料首批次產品購買保險能夠打消購買者和使用者對產品的顧慮，解決“好材不敢用”的問題，促進重點新材料產品的市場應用和推廣。近期，工業和信息化部發布《重點新材料首批次應用示范指導目錄（2024年版）》，提出優先發展先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料三大類共296種新材料，其中先進化工材料包括特種橡膠及其他高分子材料、工程塑料、膜材料等共51種；關鍵戰略材料包括高性能纖維及復合材料、稀土功能材料、先進半導體材料和新型顯示材料、新型能源材料、生物醫用及生物可降解材料等共112種。入圍目錄的均是當前已經初步具備產業化基礎，下游應用亟待拓展的新材料。

近年來，部分產業影響廣泛、進口量巨大（數十萬噸規模）、國內長期無法生產供應的產品，已經有所進展突破，代表性的為聚烯烴彈性體和尼龍66所需關鍵原料（己二腈）。聚烯烴彈性體（POE）具備高彈性、高強度、高伸長率等優異的力學性能和良好的低溫性能，2022年我國消費量在70萬噸左右。由于在茂金屬催化劑、α-烯烴、溶液聚合工藝等方面均存在較高的技術壁壘，我國目前仍無法規?；aPOE樹脂，基本完全依賴進口。光伏領域成為拉動POE樹脂需求增長的重要驅動力，也吸引國內各市場主體介入POE樹脂研發及產業化。己二腈是重要合成材料尼龍66的關鍵原料。己二腈全球產能接近205萬噸/年（2021年），生產由少數幾家跨國企業所控制，一度是為數不多的國內無法供應的大宗化學原料。近年來，己二腈國產化取得顯著進展，市場主體正在從多種工藝路線推動己二腈國產化。重點化工新材料領域持續獲得進展，產業鏈供應鏈安全保障能力日益提升。

2.資本市場助力“專精特新”化工新材料企業發展

除上述由行業大型龍頭企業主導的產業鏈突破外，化工新材料領域同樣存在眾多符合“專精特新”屬性的中小企業，在各自細分領域中不斷突破技術壁壘，在提升產業鏈供應鏈安全中發揮著重要作用。下游產業升級為化工新材料帶來廣闊空間，在“自主可控”利好下、在實現“進口替代”過程中，企業自身也獲得良好的經營回報。在科創板、注冊制等資本市場改革利好下，眾多化工新材料企業陸續登陸資本市場。在投“硬科技”導向下，私募股權投資機構對化工新材料領域關注度持續提升。除電池材料領域投資活躍外，從事“卡脖子”新材料研發和產業化的企業同樣獲得資本青睞。資本市場在化工行業“補鏈強鏈”中發揮著日益重要的作用。

3.集群化發展助力補鏈強鏈

集群化發展能夠促進專業化分工和創新資源匯聚，可實現有效配置生產要素、節約社會資源、促進企業間的信息交流、降低創新創業成本等。產業集聚發展對于提高區域內企業生產效率，增強產業競爭力，促進補鏈強鏈保障產業鏈供應鏈安全具有重要意義。2015年，工業和信息化部發布《關于進一步促進產業集群發展的指導意見》，首次就促進產業集群發展方面出臺指導意見。我國化工產業正在轉向高質量發展新階段，推動化工產業集聚發展，高質量建設化工產業集群，有助于增強產業內生發展動力，推動產業向價值鏈中高端邁進。

從2019年開始，工業和信息化部實施先進制造業集群發展專項行動，通過集群競賽的方式，圍繞新一代信息技術、高端裝備、新材料等重點領域，在全國范圍內遴選出45個具有較強競爭力和影響力的先進制造業集群。工業和信息化部先進制造業集群競賽被認為是國內最高規格的產業集群競賽，代表著國內產業集群的最高水準。45個國家級集群2021年主導產業產值達19萬億元，布局建設了18家國家制造業創新中心，占全部國家級創新中心數量的70%，擁有國家級技術創新載體1700余家，培育創建了170余家國家級單項冠軍企業、2200余家國家級專精特新“小巨人”企業，成為推動制造業高質量發展的重要載體。

在入圍的45個先進制造業集群中，有6個涉及新材料領域。深圳市先進電池材料產業集群是工業和信息化部第一批重點培育集群，在A股上市的相關企業超過19家，規模以上企業超過100家，高新技術企業超過35家。蘇州市納米新材料集群已經躋身全球八大納米技術產業集聚區之一，聚焦微納制造、納米功能材料與器件、第三代半導體、納米大健康四大領域。常州自2008年起率先在全國布局以碳纖維和石墨烯為代表的新型碳材料產業。寧波市有磁性材料和綠色石化兩大新材料領域產業集群，新材料產業發展勢頭較好。贛州市則憑借在稀土資源方面的優勢打造稀土新材料及應用集群，中國稀土集團落戶贛州將會進一步促進產業集群的快速發展。從上述六個新材料領域先進制造業集群發展歷程可以看出，超前的布局、科學的規劃并長期堅持是先進制造業產業集群發展壯大的重要推動因素。

以美為鑒，新材料視角下的美國先進制造業國家戰略

根據2010年《美國競爭重新授權法案》，美國國家科學技術委員會負責制定和更新每四年一版的先進制造業國家戰略，由先進制造業小組委員會（SAM）具體負責，并分別于2012年、2018年、2022年三次發布。通過分析2022版《先進制造業國家戰略（NSAM）》（以下簡稱NSAM）中提出的目標和實施路徑，可為我國新材料產業同樣關注的問題尋找借鑒。

開發創新材料和加工技術方面，NSAM給出了該目標的四點實施路徑：高性能材料設計和加工、增材制造、關鍵材料、太空制造。

高性能材料設計和加工：通過整合基于物理學的計算和數據驅動的機器學習工具，提高材料設計和加工能力。加快高性能材料的測試、鑒定和工藝驗證，以簡化進入市場的程序。

增材制造：開發可供所有用戶使用的增材制造（AM）工藝優化框架。開發機器學習算法，以分析大型、安全、可互操作的數據流，并實現反饋控制。將增材制造技術與智能制造平臺相結合。

關鍵材料：識別和整合替代材料和技術，以減少或取代高需求技術中關鍵材料的使用。找出先進方法來從初級、二級和非常規來源分離和加工關鍵材料。

太空制造：在微重力環境下開發新的增材制造工藝，以制造替換部件和太空基礎設施。將機器人技術與太空增材制造工藝相結合來進行深空探索。

可以看到，在開發創新材料和加工技術方面，美國戰略實施路徑強調將尖端科技融入材料的制造和加工過程。如高性能材料設計和加工，以及增材制造中，均提出要借助機器學習、人工智能等計算機科學最新成果。在材料制造中，美國戰略突出了太空制造，依托其全球領先、壁壘極高的航天科技，反哺材料產業。

責任編輯_趙曉璐