化工新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破

楊珂珂

(山西大同大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，山西 大同 037000)

中國化工新材料的市場前景是光明的，近幾年市場平均增長率保持在10%，一些重要新材料的增長甚至超過20%。工程和日用品等行業(yè)的新材料消費將繼續(xù)增加，而且市場空間預(yù)計將進一步擴大。一些新的化學(xué)材料已經(jīng)相當(dāng)成熟。一些基本產(chǎn)品的供應(yīng)是不足以滿足需求，而且一些產(chǎn)品的短缺甚至超過50%。同時，高性能的薄膜材料，特種橡膠，高性能氟硅材料，高端纖維材料已成為制約我國新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級的四大產(chǎn)品之一。根據(jù)對中國的化工新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢的報告表明我國新型化工原料工業(yè)高端產(chǎn)品的自給率較低。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，2016年中國化學(xué)品材料貿(mào)易逆差總額達136.08億美元。據(jù)估計，在十三五規(guī)劃期間，中國化工貿(mào)易逆差材料總量將超過1.3608億元人民幣。據(jù)估計，在十三五期間，中國化工原料將超過3400億元人民幣，自足率將提高到81%。到2020年，自足率將超過90%。該技術(shù)在迅速發(fā)展的同時，遇見了瓶頸，但是諸如離子交換樹脂，碳纖維，陶瓷分離膜，鹵化丁基橡膠和動態(tài)硫化橡膠TPV已經(jīng)突破瓶頸得到了進一步的發(fā)展。中國現(xiàn)在有成千上萬種新的十幾種化學(xué)產(chǎn)品，包括有機氟硅材料，合成橡膠，工程塑料，聚氨酯，高性能纖維、納米材料與無機功能材料[1]。

1 新材料工業(yè)的瓶頸

在新材料領(lǐng)域，中國與發(fā)達國家之間仍然存在巨大的差距。目前，在新材料領(lǐng)域，中國所擁有的獨立知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的產(chǎn)品的量和附加值較低、行業(yè)整合程度較低、公司規(guī)模小、缺乏競爭力。科技轉(zhuǎn)變與產(chǎn)業(yè)化也相對滯后[2]，主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，企業(yè)分為三層，各層次之間的差距很大。第一級由少數(shù)外商投資企業(yè)組成。 它們是以完整的工業(yè)基礎(chǔ)為特征，以大型工廠，高技術(shù)水平和強大的銷售能力作為保障。這些公司以高質(zhì)量的基礎(chǔ)產(chǎn)品和改良產(chǎn)品占領(lǐng)中高檔市場，不斷開發(fā)新產(chǎn)品。第二層是國有企業(yè)，包括中國化工和中石化的一些中小型子公司。這些公司較早進入市場，積累了一定的工業(yè)經(jīng)驗。擁有完備的工業(yè)基地，規(guī)模工廠，技術(shù)和人員儲備雄厚，運作規(guī)范和管理。然而，這些企業(yè)的經(jīng)營機制是僵化的，有的產(chǎn)品還處于低端狀態(tài)，所獲得的利潤也不夠穩(wěn)定。第三層由大量的中小民營化工公司組成。這些公司的工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，工廠小，技術(shù)水平低。然而，這些企業(yè)的管理靈活，對市場變化特別敏感，進入市場速度快。它們中的一些公司已經(jīng)擴大了低端產(chǎn)品的生產(chǎn)。而對于大多數(shù)是終端市場的參與者通過與第一級外資企業(yè)組建合資企業(yè)或戰(zhàn)略聯(lián)盟，表現(xiàn)出了巨大的快速增長潛力。少數(shù)大型和中型私營企業(yè)已經(jīng)開始關(guān)注基礎(chǔ)化工產(chǎn)品和新型化工材料，對高端市場的產(chǎn)品進行改良[3]。

第二，中國企業(yè)一直處于行業(yè)的弱勢地位。外國競爭者要么通過壟斷中國市場獲得高額利潤，要么限制對華出口。他們還向中國公司轉(zhuǎn)讓低端技術(shù)和設(shè)備，并將重點轉(zhuǎn)向高端產(chǎn)品，同時從轉(zhuǎn)讓中獲得利潤。中國已經(jīng)采取了積極的措施來處理這些問題。在有機硅和雙酚A等許多工業(yè)中發(fā)揮積極作用。

第三，落后產(chǎn)業(yè)組織導(dǎo)致產(chǎn)品配套能力薄弱。我國新型化工原料企業(yè)的規(guī)模一般太小，無法在其內(nèi)部形成產(chǎn)品匹配和營銷網(wǎng)絡(luò)，從而造成產(chǎn)品鏈的中斷。落后的產(chǎn)業(yè)組織不僅增加了交易成本和運輸成本，而且降低了產(chǎn)品的綜合利用，導(dǎo)致企業(yè)聯(lián)盟難以實現(xiàn)技術(shù)突破和技術(shù)轉(zhuǎn)讓。

第四，高運營成本增加了企業(yè)負擔(dān)。融資成本是由于環(huán)境問題而增加利潤下降。不斷上漲的物流成本，一些化工園區(qū)物流成本上漲、電價上漲、蒸汽價格上漲，給企業(yè)帶來了很大壓力。與此同時，安全和環(huán)保成本也在上升。

第五，創(chuàng)新能力的缺乏。技術(shù)資源使工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級困難。雖然政府高度重視新化工原料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，組織解決技術(shù)難題，但仍然存在著難以突破的瓶頸，成為制約新化工原料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大制約因素。通常規(guī)模較小的企業(yè)沒有很強的研究能力，開發(fā)能力，特別是在高端產(chǎn)品部門，因此嚴(yán)重依賴進口產(chǎn)品。而且大部分國產(chǎn)產(chǎn)品都是單一品種和一般等級的。市場缺乏國內(nèi)高性能特種產(chǎn)品，這種情況也會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩和低端產(chǎn)品過剩的問題。

2 市場需求的歷史性機遇

中國每年大量進口新的高端化學(xué)材料，限制發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，忽略對傳統(tǒng)工業(yè)的改造與升級[4]。為了加速中國化工材料的健康發(fā)展，應(yīng)采取下列措施：

第一，創(chuàng)新研發(fā)模式，提高企業(yè)技術(shù)水平：1) 注重新化工原料基礎(chǔ)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)工程塑料、特種工程塑料、高性能纖維等重要產(chǎn)品的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)；2) 重視高端系列化產(chǎn)品，促進氟化硅材料、電子化學(xué)品、高性能膜材料等下游產(chǎn)品鏈的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；3) 高度重視新材料的技術(shù)和新產(chǎn)品。例如，無機陶瓷膜等；4) 整合資源，加強工業(yè)、學(xué)校和研究者間的合作，要以企業(yè)為主體，以市場需求為中心，根據(jù)市場效應(yīng)進行評價。

第二，堅持開放，鼓勵企業(yè)走出去。一方面，必須允許外國先進企業(yè)要“走進來”，另一方面，隨著一帶一路的推廣，中國企業(yè)應(yīng)該“走出去”，充分利用全球資源，包括礦產(chǎn)資源、技術(shù)資源、市場資源和人力資源。

第三，優(yōu)化生產(chǎn)能力布局，促進一體化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。新的化工原料的上游和下游具有很強的相關(guān)性，建立化工產(chǎn)業(yè)集群可以大大降低運輸成本，有利于企業(yè)匹配產(chǎn)品，進而提高競爭力。此外，還需加快標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，加強應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的制定。

第四，加強宏觀調(diào)控，減輕企業(yè)成本負擔(dān)：1) 重視高端系列

化產(chǎn)品，促進氟化硅材料、電子化學(xué)品、高性能膜材料等下游產(chǎn)品鏈的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；2) 提高企業(yè)融資效率，穩(wěn)定或降低貸款利率；3) 加強水、電、交通等公共部門的成本核算，避免出現(xiàn)單方面資源價格上漲的問題；4) 加強環(huán)境保護和公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大力發(fā)展第三方配套產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟，降低企業(yè)成本。

第五，建立專項技術(shù)項目，加強支持新型化工材料研發(fā)。新型化工材料是典型的技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)。由于中國的整體技術(shù)資源還比較落后，企業(yè)資本實力也較弱，政府應(yīng)加大財政投入和政策支持，特別是對以下重點領(lǐng)域的支持：氟化工、第四代制冷劑的研究與開發(fā)、新興行業(yè)中氟聚合物材料如新能源等、硅膠直接氧化制備有機硅單體及國產(chǎn)化工程塑料。對扶持龍頭企業(yè)也是必須的。

3 結(jié)束語

本文首先對化工新材料進行了較為詳細的調(diào)查，從國內(nèi)的化工新材料的發(fā)展與國外新材料的發(fā)展的對比之中，我了解了當(dāng)前我國在化工材料領(lǐng)域的不足與優(yōu)勢。又通過對當(dāng)前化工新材料技術(shù)的瓶頸進行了較為全面的闡述與分析，旨在幫助我國在該領(lǐng)域找出一條可突破、可實踐、可探索的技術(shù)路線。最后，從市場的角度對新化工材料的健康發(fā)展提出了一些可操作的建議。隨著“一帶一路”政策的深化，在該領(lǐng)域，我們會與國內(nèi)外的眾多學(xué)者進行交流與合作，相信會在接下來的數(shù)十年內(nèi)，這些技術(shù)的突破是指日可待的。

[1]王佳憶,王學(xué)江,黃嘉瑜,等. Br-N共摻雜TiO2/磁性炭復(fù)合材料的制備及其可見光催化性能[J].復(fù)合材料學(xué)報,2017,34(4):890-898.

[2]王 鵬,王 秋,丁臻堯,等. N、Bi共摻雜的TiO2可見光光催化劑的制備及其光催化性能[J].工業(yè)催化,2016,24(5):39-45.

[3]馬曉軍,何淑娟. Mn、N共摻雜TiO2負載竹質(zhì)活性炭纖維的制備及可見光光催化性能[J].復(fù)合材料學(xué)報,2016,33(7):1591-1597.

[4]趙亞飛.模擬及實驗研究(Ta,Mn,Fe,Co)-(C,N,H)共摻雜TiO2的電子結(jié)構(gòu)及光催化性能[D].杭州:中國計量大學(xué),2016.