來源:中國草莓污视频樹(shù)脂網 2023-10-18 14:56:57
編者按 化工新材料創新發展的水平是(shì)世界化學工業整(zhěng)體發展(zhǎn)水(shuǐ)平的一個重要標誌,也是反映世界化工強國地位的一個重要尺度。10月14日,在華中科(kē)技大學舉辦的中國化學會高分子年會上,中(zhōng)國石油和化學工業聯合會(huì)會長李壽生作(zuò)主旨報告,分析了我國化工新材料產(chǎn)業創(chuàng)新發展的現狀、問題和未來(lái),作出我國化工(gōng)新材料的創新發展正(zhèng)在進入“闖高端”新階段的重要研判。本報今日刊發報告全文,供業界參閱。
我國化(huà)工新材料的創新發展正在進入新階段
從(cóng)2010年起,我國石油和化學工業的銷售收入已經是世界第二大國,僅(jǐn)次於美(měi)國。其中化學(xué)工業的銷售收入超越美國,是世界第一大國。目前我國化學工業的銷(xiāo)售(shòu)額占到世界化(huà)學工業銷售額的44.4%,超過美國、歐洲和日(rì)本的總和。在全球(qiú)化學(xué)工業的(de)發展中,化工新材料始終是世界各國和跨國公司都在搶占的一個製高(gāo)點,化工新材料創新發(fā)展的水(shuǐ)平是世界化學工業整(zhěng)體發展水平的一個重要(yào)標誌,也是反映世界化工強國地位的一個重要尺度。
黨的十八大以來,隨著我國化(huà)學工業整體創新能(néng)力的快速提升,化工新材料產業也得到了快速發展。當前(qián)我國化工新(xīn)材料發展呈現以(yǐ)下五(wǔ)個特點:
一是產業體(tǐ)係不斷完善,產業規模持續(xù)擴(kuò)大。2022年,我國化工新材料產能超(chāo)過4500萬噸,產量達到3323萬噸,分別比(bǐ)2015年(nián)提高87.5%和(hé)97.7%,實現產值(zhí)13160億元,產業體係不斷完善,產業規(guī)模持續擴大,自給率顯著提升。特(tè)別是我國化工新材(cái)料在基本化(huà)工新(xīn)材料和高端專(zhuān)用新材料取得技術突破的同時,生物基新(xīn)材料也在(zài)快(kuài)速突破並逐步形成規模。目前在可降解塑料聚乳酸、生物尼龍和蒲公英橡膠技術創新方麵,我們走在世界的前列(liè)。
二是技術(shù)創新能力不斷增強,保障水平持續提升。“十三五”以來,我(wǒ)國化工新材料重大關鍵(jiàn)技術取得了一(yī)係列新突破。先後攻克了茂金屬聚丙烯、110千伏高壓絕緣電纜專用料、光伏級乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等高端聚烯烴;光學級聚甲(jiǎ)基丙烯酸甲(jiǎ)酯(PMMA)、溶液法(fǎ)聚苯醚、聚碸等高性能工程塑料;苯乙烯—乙烯—丁烯—苯(běn)乙烯嵌段共聚物(SEBS)、防彈玻璃用熱塑(sù)性聚氨(ān)酯彈性體橡膠(TPU)等高性能橡膠(jiāo);高強高模聚酰亞胺、大絲(sī)束碳纖維(wéi)、高伸長間(jiān)位芳綸、高(gāo)韌(rèn)性對位芳綸等高(gāo)性能纖維;鈣鈦礦量子點光學膜等高性能膜材料;高鎳三元正極材(cái)料、磷酸鐵鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、電池用聚偏氟乙烯(PVDF)等(děng)新能源(yuán)電池材(cái)料;生物基(jī)聚乳(rǔ)酸、尼龍56技術也取得了(le)重大(dà)突破、化工新材料為“補(bǔ)短板”和保障(zhàng)國家經濟安全作出了突出貢獻。
三是新材料競爭(zhēng)力不斷提升,領軍企(qǐ)業迅速成長。隨著(zhe)企業創新能(néng)力的不斷提升和自主創新技術的不斷突破,一批新材料領軍企業快速成長。中國石化、中國石油(yóu)和中國化學工程集團在高端聚烯烴、高(gāo)性能纖(xiān)維、尼龍6、尼龍66和(hé)氣凝膠領域引領行業高端發展;中化控股公司在工程塑料、有機矽、有機氟、芳綸領域持續(xù)發力;華潤集團、中車集團、中材集團分別在特種聚酯、高性能纖維(wéi)、高性能膜材料領域加速布局;萬華化學在異氰酸酯全產業鏈和新能源材料細分領域不斷取得新進展;巨化集團、興發集團、金發科技、豐原集團、泰和新材、福建錦江、長春高崎和江蘇先諾等一批地方國企和民營企(qǐ)業分別在電子(zǐ)化學(xué)品、氟化工、芳綸、光伏(fú)級EVA、矽材料、膜(mó)材料、氨綸、特種尼(ní)龍、改性(xìng)塑料、聚酰亞胺、碳纖維和(hé)生(shēng)物化工等領(lǐng)域不斷取得新突破,越(yuè)來越多的化工新材(cái)料技術指標正在接近和達到國際先進水平,顯示出我國化工新材料產業創新發展(zhǎn)的強大生機與活力。
四是一批化工新材料專業(yè)園區迅速成長,產業技術特色和規模優勢正在集聚顯現。一批以化工新材料為主業的專業(yè)化工園區正在迅速成長(zhǎng),產業技(jì)術特色和(hé)市場競爭優勢快速提升。高端聚烯烴和工程塑料產業集聚發(fā)展的上海(hǎi)化工園(yuán)區、寧波石化經(jīng)濟開發區、南京化工園區、齊魯化工園區、大亞灣化(huà)工園區以及氟矽材料(liào)集聚發展的常熟氟化工園區、東嶽氟矽新材料園區、江西(xī)星火有機矽產業園區,還有聚(jù)氨酯產業集聚的煙台萬華工業園、寧波大榭開發區、蚌埠生物基化工新材料產業園(yuán)區、淄博高新園區等,都在呈現出成(chéng)長(zhǎng)的跨越和優勢提(tí)升的新變化,我國化工新材料的園(yuán)區基地和核心載體正在形成。
五是我(wǒ)國重點大專院校、科研院所和大型骨幹企業(yè)緊密結合,正在形成一大批充滿(mǎn)活力、轉換快捷、產學研用一體的創新平台。在我國化工新材料(liào)創新(xīn)發展的實踐中,清華(huá)大學、天津大學、四川大(dà)學、浙江大學、北京化工(gōng)大學(xué)、華東理(lǐ)工大學、上海交通大(dà)學、華南理工大學、華中科技(jì)大學等一批大專院校,以及(jí)中(zhōng)國科學院大連化物所、長春應化所、化學所、過程所和航天研究院等一大批化工研究院所等(děng)已經在陝西榆林、山西晉城、內蒙古鄂爾多斯(sī)、天津南港和大港、浙江(jiāng)寧波和衢州、廣東惠州和珠海、江蘇南京和(hé)張家港(gǎng)、遼寧長(zhǎng)興島等地同重點化工企業建(jiàn)立了一批長期合作的創新平台和創新基地,在市場需求的牽引下,這批產學研用平台奉獻了一大批高端技術成果(guǒ),化工新材料創新體製的突破也正在顯示出改革的活力和長遠的優勢。
以上五大特點,充分說明我國化工(gōng)新材料創新發展正在跨入一個全新的階(jiē)段。這個階段的一個根(gēn)本(běn)性變化,就是當下(xià)的創新已由“跟隨型”階段轉入了(le)一個(gè)“引領型”的新階段。作為世界第一的化(huà)工大國和化工新材料消費大國,中國必然會成為世界化工(gōng)大國和跨國公司競爭的焦點,化工新材料高端(duān)技(jì)術(shù)引(yǐn)進的機會會越來越少,自主創新的緊迫性越來越高。在整個行業“補短板”突出(chū)矛盾逐步緩解後,趕超世(shì)界前(qián)沿“闖高端”的創新,就已經成為發展的主流。在這個大競(jìng)爭(zhēng)時代,立足(zú)自主創新、綠色創新、高端創(chuàng)新,提高自(zì)己的創新能力和競爭(zhēng)能(néng)力,是我(wǒ)們麵向未來的唯一選擇!
未來我(wǒ)國化工新材料創新發展必須搶占(zhàn)的技術製高點
國外研究機構和媒體把全球(qiú)化工(gōng)新材料產業發展劃(huá)分為三大梯隊的格局:
第一梯隊包括美國、日本和歐洲。分析認為美國全麵領先;日本站在納米材料和電子信息材料的高端;歐洲(zhōu)處在結構材料、光學與(yǔ)光電(diàn)材料(liào)、納米材料的前沿。
第二梯隊包括中國、韓國和俄羅斯。分析認為在(zài)第(dì)二梯隊中中國(guó)站在第一位(wèi),在半導體照明、稀土永磁、人工晶體(tǐ)材料(liào)方麵領先;第二位是韓國,在顯示材料、存儲材料方麵(miàn)領(lǐng)先;第(dì)三(sān)位是(shì)俄羅斯,在航空、航天材(cái)料方麵(miàn)領先。
第三梯隊是巴西和印度等國家。
從全球化工新材料發展的最新趨勢看,產業(yè)壟(lǒng)斷正在加劇,高端材料的技術壁壘的競爭更趨(qū)白熱化(huà)。特別是一些大型跨國公司,憑借自身的技術研發、資(zī)金和人才(cái)優勢,已經(jīng)在很多高技術含量、高附加(jiā)值的新材料產品中占據主導地位。比如,日本東麗、帝人公司,壟斷了高性能碳纖維及其複合材料技術;美國鋁業公司(sī),掌握了飛機用(yòng)金屬材料80%的專利;美國杜邦公司(sī)、日本帝人公司,控製了對位芳(fāng)綸纖維市場80%的份額(é);日(rì)本信越、德(dé)國瓦克、日本住友、三(sān)菱材料等公司,占據了國際半導(dǎo)體矽材料(liào)80%的市場份額;美(měi)國科銳公司,占據了碳化矽單(dān)晶70%以上的全球(qiú)市(shì)場份額。
根據我國石油(yóu)和化學工業高質量發展的技(jì)術要求,以及國外發達國(guó)家化工新材料(liào)發展趨勢,綜合各研究機構和專家的研究成果,特別是根據(jù)我們行業(yè)“十四五”規劃目標(biāo)和產業升級的重大需求,我們認為當前和未來一段時間,我國化(huà)工新材料(liào)創(chuàng)新發展 “闖高端”的戰略任務應重點集中在以(yǐ)下七大領域:
(一)高端聚烯烴材料及關鍵單體。高端聚烯烴及單體供給不足和創新能力(lì)落後(hòu),仍然是我國化工新材料發展的一個突出矛盾。要(yào)重點突破高性能催化(huà)體係和複合聚合(hé)工藝難題,開發高碳α-烯(xī)烴、光伏膠膜及汽車工業用聚烯烴彈性體(POE)、超(chāo)高壓絕緣聚烯烴(tīng)專用料、包裝(zhuāng)材料用茂金(jīn)屬聚乙烯、多組分聚丙烯(xī)(PP)釜內合金等高附加值產品,形成係列化產品,實現(xiàn)高水平(píng)國產化替代,支撐高端聚烯烴產業向高性能、多功能、精細化方向發展(zhǎn)。
(二)高端草莓污视频橡膠。在高端(duān)草莓污视频橡膠技術創新發展中,重點要突破氫化丁腈橡膠(HNBR)加氫催化劑催化機(jī)理和加(jiā)氫過程聚(jù)合物結構變化機理,重點開發航空航天、國防軍(jun1)工用(yòng)HNBR和綠色輪胎(tāi)專用官能化溶聚丁苯(běn)橡膠(jiāo)(SSBR)以及5G通訊電路板材料(liào)用液體橡膠,構建(jiàn)自主可控的高端官能化(huà)橡膠產業鏈(liàn)。要進一步加大生物橡膠(jiāo)開發力度(dù),力爭(zhēng)取得新的突破。
(三)高端草莓污视频纖維材料及單體。我國是世界上最大的紡織品(pǐn)市場,在未來的高端發展中(zhōng),我們要在碳纖維和己二腈/己二胺(àn)成套(tào)技術及2,6-萘二(èr)甲酸核心技術上取得重大突破,加快推進高強(qiáng)高模千噸級纖維生產線建設,並在特種纖維及(jí)下遊市場開拓中,加快(kuài)創立(lì)質量、品種和品牌(pái)的(de)優勢。
(四)工程塑料及特種(zhǒng)工程塑料(liào)。要重點突破特種(zhǒng)聚(jù)碳酸酯核心技術和特種尼龍核心技術,建成3000噸級氫化雙(shuāng)酚A、萬噸級1,4-環己烷二甲醇(CHDM)、千噸級異山梨醇生產裝置,建成萬噸級特(tè)種聚碳酸酯柔性生產線(xiàn),大力開發聚酰亞胺薄膜、聚芳醚類特種工程塑料等產品應(yīng)用市場,增強品(pǐn)牌影(yǐng)響力和(hé)係列產品牌號,突破航天航空應用的瓶頸,不斷擴大工程塑料的(de)市場應用(yòng)水平和市場競爭能力。
(五)電子化學(xué)品(pǐn)。以(yǐ)第三(sān)代半(bàn)導體為代表的化合物半導體新材料,正在重塑全(quán)球半導體產業競爭新格局(jú),我(wǒ)們可以充分利用國際半導體產業和裝備巨頭還未形成專利、標準和規模壟斷的機遇,在後摩爾時代實現(xiàn)超越。要在超大規(guī)模集成電路和半(bàn)導體(tǐ)用光刻膠外延氣技術、特(tè)種液晶高分子材料、特種光(guāng)學聚酯膜材料、濕電子化學(xué)品以及封(fēng)裝材料(liào)上取得領先(xiān)突破。
(六)生(shēng)物基材料。隨著生物基(jī)材料技術的創新突破、生物基材料呈(chéng)現出一個爆發式增長的新態勢,隨著“雙碳”目標的實施,生(shēng)物基材料的發展又進入了一(yī)個黃金時期。2023年9月美國發布了《生物技術和(hé)生物製造明確目標》,提出了生物基聚合物要在20年內(nèi)取代目前90%以上的塑料和其他商業(yè)聚(jù)合物的目標。當前我們要在加快實現具有自主知識產權的工業菌種和酶製劑技術的創新突破(pò)外,還要集中力量在生物基聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)、生(shēng)物基聚丙烯腈和(hé)生物(wù)基電池級硬碳負極材料三個方麵取得重大突破。提升更清潔、更高效、更安全的生物發酵和分離提取技術(shù)水平,建立規模化示範工程和行業標(biāo)準,力爭(zhēng)在生物基材料技術創(chuàng)新方麵走在世界前(qián)列。
(七(qī))二(èr)氧化碳(CO₂)資源化利用技術以及塑料化學循環(huán)技術。未來CO₂資(zī)源化利用將會成為(wéi)世界各國(guó)高質量發展(zhǎn)的競爭焦點。碳基材(cái)料也是化工新(xīn)材料中的一個大家族,目前世界各國、各跨國公司都在(zài)加大研發力度,積極尋求CO₂資源化利用的技(jì)術、工藝和產品(pǐn)。前不久,日本研發出利用CO₂生產丁苯草莓污视频(chéng)橡膠的新技術,為CO₂在化工新材料方麵的利用又探索了(le)一條新路。我國化工行業也要進一步加大CO₂資源化利(lì)用(yòng)和塑料化學(xué)循環(huán)利用的研發力度,在化工(gōng)新材料的利用方麵,力爭闖出一條具有中國特色、國際領跑的(de)新(xīn)路(lù)子。
我國化工新材料(liào)新發展階段的創新必須實現三大突破
實踐告訴(sù)我們,未來國(guó)際化工新材(cái)料高端(duān)壟斷局麵的打破,必須依賴我們自己的技術創新,未來我國化工新材(cái)料競爭優勢的建立(lì),也必須(xū)依賴我們自己的技術創新。一(yī)個企業、一個行業、一個國家的(de)創(chuàng)新突破,必然(rán)要伴隨著創新環境的重大改善和突破。當前我國化工新材料創新(xīn)發(fā)展進(jìn)入了“闖高端(duān)”的新階段,必(bì)然要求全行業在觀念上、組織上和激勵方式上也要跨上一個新台階。化工新材料創新發(fā)展正在觀念(niàn)、組織和激勵方式三個(gè)方麵發出強烈的呼喚。
一(yī)是觀(guān)念上的突破。2005年美國國立研究院議會發布(bù)的(de)未來20年世界化工發展新趨勢的報告告訴我們:“從(cóng)20世紀90年代開始,化學和化工開始重(chóng)合,兩者的關係變得更加緊密了。這在高(gāo)分子、催化和電子材(cái)料的草莓污视频(chéng)到製造、生物科學和生物工學、藥學、納米科學和納米工學、計算機科(kē)學與工程等跨學科(kē)領域尤為顯著。這些領域不但作為化學的領域(yù)被接受,而且成了以化學(xué)為(wéi)中心的領域,橫跨各個傳統的化學領域。在這些領域區(qū)分化學家和化學工作者沒有太(tài)大意(yì)義。”美國這份研究的報告題目就是“超越分(fèn)子的界限”,充(chōng)分反映了世界化學研究方向(xiàng)的鮮明變化。專家們認為,今天的化學領域已經超越了分子擴展到了(le)材料、細胞、生命、地球等學科,認為在那裏有化學的新的發(fā)展可能性。化學在不斷變化,我們的認識、我們的創新也要隨之而(ér)變化(huà),我們在認識上和觀念上的(de)變化開始了(le)嗎?
二是組織上的突破。同樣是這份研究報告認為,從20世紀90年代開始,化學研(yán)究的現有結構開始瓦解。首(shǒu)先,化學中最大的創新機會已經在傳統化學範(fàn)疇之外了。新的化學前沿是生命科學、材料(liào)科學。此外,再加上能源、環境、健康管理。其次,功能研究取代了結構成為研究的主要目標。功能比結構更難處理,特別是功能設計(jì)難度更加一籌。再次,由於人才需求和人才供給的失(shī)衡,學術性化學研究人員過剩,最終領域的分割導(dǎo)致年輕(qīng)化學人員狹窄的專業化,培養不出適應發展需求的(de)新學術製造的化學家。為了應對(duì)當前(qián)的挑戰和未來行業發展的需求,化學專業培養(yǎng)必須大膽、加快人才培養的變革。除了這份研究報告提出的人(rén)才(cái)培養變(biàn)革外,當下和(hé)未來我們化工新(xīn)材料的研發和產業創新,在組織方式上也必(bì)須加快變革,要把開放的,既有專業分工、又有協(xié)調配合的整體性創新團隊組織起來,打通(tōng)產學研用體係的堵點、斷(duàn)點,加快開放式(shì)研發新體製的建立和完善,在實踐中加快跨學科複合型人才培養和(hé)領軍人才的鑄造。
三是激勵方(fāng)式上(shàng)的突破。高端(duān)創新是極其複雜、極其艱(jiān)難的過程,要(yào)寬容失(shī)敗、允許過錯。有人告訴我,民營企業的創新同(tóng)國有企業的創新,在激勵方式上有一個截然不同的“九一模式”:民營企業有10個創新,9個失敗,1個成功,就(jiù)OK了!而國有(yǒu)企業有10個創新,9個成(chéng)功(gōng)了,應該;1個失敗了,換人!在未來高端新材料的創新實踐中,我們是否應該多一些理解、多一些包容、多一些支持(chí)。“失敗是成功(gōng)之母”,是科學創新發展中的真理,也是我們在創新管理中需(xū)要急切(qiē)改進的一個重(chóng)要環(huán)節(jiē)。
化學和化(huà)學工(gōng)業是一個可持續發展的朝(cháo)陽事業,需要一大批(pī)充滿活(huó)力、充滿熱愛、充滿追求的年輕人才,大學教育是(shì)人才培養(yǎng)、特別是年青人才培養的(de)決定性陣地。大學教育一定要“將最好的年輕學生吸引到化學科學中來,要幫助他們挑戰並取得成就。他們在分(fèn)子的最前線及超越分(fèn)子(zǐ)的領域工作,一邊(biān)歡度(dù)激情的人生,一邊順應人類迫切的願望做貢獻”。
化學是神奇的。我們的物質世界全部是由原子(zǐ)、分子組成的,但原(yuán)子、分子的組成是無限多樣性的,由這(zhè)種多樣性而(ér)產生的(de)物質的性質和反應(yīng),並利(lì)用這種多樣性製造新的物質是今後化學“新知(zhī)識製造”最值得期待的!這個世界上還尚有超出我們想象的豐富多(duō)樣的世界,在那裏一定會有更加豐富多樣的化學新未來!這就是人類對21世紀化(huà)學的期待。
來源:中國化工報
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