傅向升:化工新资料工业立异与展开之考虑
化工新资料因其质量更轻、功用更优异、功用性更强,尤其是技能要求和技能含量更高,一向是一个国家化工技能水平的重要表现,又加上具有传统化工资料以及金属资料都不具有的优异特性,现已成为世界各国高端制作业不行或缺的重要配套资料,也是发达国家和跨国公司要点展开和战略转型的首选。
在11月4日由我国化工报社、石油和化工工业金融立异联盟主办的2019(第二届)石油和化工工业金融立异联盟年会暨化工新资料工业立异展开与投融资峰会上,我国石油和化学工业联合会副会长傅向升对化工新资料工业的立异与展开进行了全面深化地剖析考虑。本版今日全文刊登,以启迪石油和化工职业高质量展开。
化工新资料通常指工程塑料、特种工程塑料、高功用纤维、功用性膜资料,有时还把聚氨酯资料、氟硅资料、高端聚烯烃、电子化学品也包含在内。五大工程塑料即聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、PBT、聚苯醚,五大特种工程塑料即聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮,跟着技能的前进和不断立异,尤其是特种工程塑料的种类近几年得到拓宽,种类和功用都不断增强。
轿车的轻量化,特别是新能源轿车和无人驾驶技能的展开;民用客机的大型化,比如A380、梦境787以及咱们的C929等;电子信息、人类世界探究和太空行走、国防军工的隐形技能、航母潜艇等深海远洋,都离不开化工新资料为之配套。
美欧日等发达国家及全球化工50强的跨国公司,都把化工新资料作为展开要点。许多闻名跨国公司把化工新资料当作转型的首选,一边加大化工新资料范畴的立异力度,一边加速传统化工资料的高功用化,近十几年以来底子已完结由传统化工向化工新资料范畴的转型。
最典型的是陶氏、杜邦的展开,以及近年的合并与再拆分。本年4月1日拆分的新陶氏定位为一家新资料为主业的公司,年销售额约480亿美元。建立217年的杜邦上个世纪就完成了由化学品公司向资料科学的转型。6月1日拆分的新杜邦定位是特种化学品,其主导产品也归于咱们通称的新资料范畴,年销售额约250亿美元。
三菱化学要点展开的也是化工新资料,摆在首位的是功用资料包含高功用薄膜、工程塑料、碳纤维及其复合资料、锂离子电池资料等。三井化学的中心事务也是功用性资料,其茂金属聚合LLDPE和HDPE以及聚氨酯资料等都居世界领先水平。三井化学把未来研制的要点也放在新资料范畴。
跨国公司都把在我国的展开定位在新资料范畴,三菱、三井、旭化成、阿科玛、朗盛等公司都在我国建造和投产了新资料项目,其间最典型的事例便是巴斯夫和埃克森美孚宣告各出资100亿美元,分别在湛江和大亚湾建造新资料基地。
我国作为制作业大国,对化工新资料的商场需求大,而我国化工新资料的产值和种类都难以满意高端制作业的实践需求,化工新资料一向是我国化工范畴的一个短板和弱项。
据工信部对全国130多种要害根底资料调研的效果,其间32%在我国是空白,52%的资料依托进口。有些资料被一些公司独占,如东丽和帝人独占高功用纤维及其复合资料商场,杜邦、帝人操控全球对位芳纶90%的产能,信越、瓦克、住友、三菱等占有世界半导体硅资料80%的商场。
据新资料专委会计算,我国2018年化工新资料产值约2210万吨,自给率约65%。其间,工程塑料产值306万吨,消费量548万吨,自给率约55.9%;功用性膜资料产值约50亿平方米,消费量超越60亿平方米,自给率超越80%;电子化学品消费量约90万吨,国内产品占有率低,如光刻胶、高分子封装资料等部分产品的进口依存度高达80%以上,尤其是高端产品简直悉数靠进口。
化工新资料一向是新我国建立以来国民经济的要点展开范畴,开端首要是为国防军工范畴配套,原化工部时期设有二局,专门担任化工新资料的研制与出产配套。变革开放今后,跟着电子信息、轿车制作、航空航天等高端制作业的展开,化学工业的每个五年展开规划和年度方案都把化工新资料作为要点,期间许多工程塑料、特种工程塑料种类以及氟硅资料、聚氨酯资料、芳纶和碳纤维资料、膜资料等获得技能打破,完成规划化出产,并被许多推行到民用范畴。
尤其是走进许多“三线”企业,咱们体会到化工新资料工业也是我国独当一面、自给自足的一个缩影。化工新资料工业的立异与展开效果是显着的,尤其是新世纪以来,我国化工新资料工业的快速展开,效果是首要的。可是,站在今日的角度上,对照党中央提出高质量展开的底子要求,我国化工新资料工业的立异与展开还面临着一些应战。
要害技能难以打破一向是化工新资料最严峻的应战。聚碳酸酯、聚甲醛、PBT、有机硅、碳纤维以及聚氨酯资料等许多化工新资料品类,都是国家自“七五”方案就开端安排要点技能攻关的品类。其间,PBT、聚甲醛、有机硅等经过自主攻关和消化吸收相结合最早获得技能打破。近几年,尼龙新资料、聚碳酸酯、PMMA、聚氨酯用异氰酸酯、有机氟资料、聚酰亚胺等范畴的中心技能相继获得打破,并到达世界先进水平。
可是,许多高端类型的化工新资料产品出产技能还未能把握,如用于高端膜的茂金属聚乙烯专用树脂、茂金属聚合的乙烯与α-烯烃共聚产品、茂金属均聚聚丙烯树脂、高功用聚烯烃弹性体等。还有一些是技能获得严峻打破而要害设备未把握的,如碳纤维出产过程中的氧化炉和碳化炉。
最典型的是茂金属聚合技能,茂金属烯烃聚合工艺具有更高的灵活性和可控性,广泛使用于通用塑料、弹性体以及工程塑料等,是当时烯烃聚合过程中展开很快的新工艺。埃克森美孚、陶氏、利安德巴塞尔、北欧化工等跨国公司在该范畴均处领先位置,我国从上世纪90年代开端安排国家级技能攻关,还专门组建了国家工程技能中心。20多年过去了,齐鲁石化、大庆石化、独山子石化等尚有产品供给商场,可是工业化规划、产品类型等都难以满意商场需求,茂金属聚烯烃消费量的自给率不到30%。
另一个比如是尼龙66的首要单体己二腈的出产技能。尼龙66既能够做工程塑料也能够做化学纤维,使用于轿车、电子电气、机械仪表仪器、航空航天工业、轮胎帘子线万吨、表观消费量约50万吨。可是我国尼龙66的出产严峻受己二腈的约束,因为不把握己二腈的出产技能,国内尼龙66的出产企业只能外购己二腈,致使赢利的大头被跨国公司获取。辽阳石化曾引入法国己二腈技能,但因为耗费高、流程长、经济不过关而停产。后来山东润兴修造了丙烯腈电解法工艺设备,但在开车时发生了爆破,至今未复产。现在,己二腈出产技能最具代表性的是英威达公司的丁二烯法和奥升德公司的丙烯腈电解二聚法,这两种工艺各有优缺点,但都是老练工艺。
本年3月,我带队访问了奥升德公司,他们非常注重在我国的展开,可是近期没有技能转让的主意。英威达近期也没有技能答应的或许,尽管其早前曾宣告在上海化工园区建造40万吨/年己二腈设备。可见,国内己二腈出产技能还将长时间被跨国公司独占,国内尼龙66工业的展开还将严峻受制于人。但值得快乐的是,天辰公司的己二腈中试设备现已获得打破,正在与齐翔腾达协作建造工业化设备,一期规划为20万吨/年。
还有便是膜资料的制备技能,如烧碱工业用离子膜,我国也是自“七五”方案就开端安排国家级技能攻关,但一向难以工业化。本年,东岳集团从树脂到制膜都已获得严峻技能打破,但产品的商场占有率还不高,现在我国每年需求的30万~40万平方米离子膜还简直悉数依托进口。
此外,新能源用高端膜、高端显现屏用膜、医疗用膜,现在也都是因为中心技能不把握,首要依托进口满意商场需求,如医疗透析用膜、国内透析膜及组件的70%都是从德国和日本进口。
高端产品缺少一向是化工新资料立异展开的一大短板。石化全职业“低端产品过剩,高端产品缺少”的结构性对立一向比较杰出。近3年来尽管全职业筛选落后产能、加速转型晋级都获得了显着效果,可是这一问题一向没有解决。
2018年,石化全职业交易逆差达2833亿美元,增加42.5%,其间组成树脂、组成橡胶和组成纤维单体三类算计逆差567亿美元,占比超越20%。进口量和交易逆差较大的种类有:聚乙烯进口1402.5万吨,比上年增加18.9%。其间,HDPE进口673万吨,增加5.2%;LLDPE进口436.7万吨,增加44.3%。聚乙烯交易逆差171亿美元,增加23.7%;聚丙烯交易逆差37亿美元,增加8%;组成橡胶交易逆差88.2亿美元,其间乙丙橡胶交易逆差24亿美元,丁苯橡胶交易逆差9亿美元。
化工新资料范畴高端产品缺少的问题愈加杰出。聚甲醛、PBT、碳纤维等工程塑料和高功用纤维、高端膜资料等产品的根底型通用型树脂都呈现过剩状况,而适合于高端使用范畴的种类或类型仍是依托进口满意商场需求,如光学级聚碳酸酯、PMMA等种类,茂金属聚烯烃及其弹性体资料。它们中有的是受技能约束不能出产,有的是产品质量的稳定性难以确保。2018年,聚碳酸酯的交易逆差37亿美元,比上年增加14.3%;聚酰胺交易逆差17亿美元;聚甲醛进口约34万吨,增加9.7%;PMMA进口22万吨,增加15.7%,逆差在6亿美元左右。光刻胶每年约用1400吨,对外依存度为80%。
化工新资料产能过剩态势不行逃避。近年来,全球石化工业呈现出又一个景气周期,尤其是北美页岩气革新成功以及沙特经济战略转型,使这两大区域的烯烃和聚烯烃产能增量较大。我国也处在这一轮展开周期中,石化工业布局调整和结构调整的脚步加速,炼化一体化设备会集建造,烯烃、芳烃等大宗石化产品会集投产,石化工业的规划会集度、全体技能水平以及有机化学品的自给率都得到大幅进步。
跟着技能的打破,化工新资料范畴许多种类也呈现了会集规划建造的热潮。碳纤维热、聚碳酸酯热、尼龙热以及超高相对分子质量聚乙烯、有机硅等产品的规划建造热度持续上升,百万吨聚碳酸酯基地、千亿元级尼龙城等大手笔不时见诸报端。如上面说到的己二腈,现在全球也就14套出产设备,总产能约200万吨/年。现在国内每年耗费己二腈约为30万吨,现在有的企业一出手便是100万吨/年的规划方针。
另一个典型的产品是聚碳酸酯,2018年国内产能约120万吨,自给率缺乏50%,未来几年内已有、在建和拟建的总产能超越700万吨/年,产能年均增速高达30%。照这种气势下去,不知商场怎么接受?
化工新资料工业是一个技能含量高、专为高端需求配套的工业,是国家石化工业技能水平和全体技能水平的典型代表。一个国家化工新资料展开不上去,其高端制作才能与水平就会遭到严峻约束。上一年咱们的中兴电子被制裁立马堕入瘫痪,本年日本对韩国电子化学品约束出口使韩方堕入被迫,便是显着的例子。我国化工新资料工业的技能水平与美欧日等发达国家比较有着显着距离。化工新资料工业的立异与高质量展开,不仅是石化强国的要害内容,也是制作强国的要害所在。
传统化工资料的高功用化不容忽视。化工新资料不能狭窄地理解为仅指彻底立异的资料。相对于通用塑料,工程塑料、特种工程塑料、氟硅资料、高功用纤维和膜资料等新种类是化工新资料的重要构成。可是跟着技能的前进,传统化工资料或者说通用组成资料经过改性、完成高功用化也是化工新资料的一个重要范畴。
例如最早的组成资料聚氯乙烯,经过离子交联改功用够进步耐热性,经过接枝改功用够改善其抗冲击功用、完成高韧性。其最典型的一个新用处是在高铁上的内饰膜,聚氯乙烯装修膜耐磨性、耐腐蚀性都好,并且图画丰厚、易清洁、施工便利,可直接用于铝型材、玻璃钢制品及其复合资料,所以复兴号等动车组的中顶板、客室墙板等都贴有聚氯乙烯膜。此外,在高铁和轨道交通上还有聚氯乙烯防紫外线膜、密封条等。
再如聚乙烯、聚丙烯等通用组成树脂资料,一方面是经过新的聚合技能(如茂金属聚合)完成高功用化,以及与己烯共聚、辛烯共聚制成聚烯烃弹性体等;另一方面是经过改性技能完成高功用化。如高熔体强度聚丙烯便是在后聚合过程中引发接枝了长支链,其流动性是一般均聚聚丙烯的9倍。还有高技能含量、高附加值的聚丙烯微孔膜,可用于电池、医疗、废水过滤、烟尘别离等范畴。
曾有报导的轿车保险杠自修正资料,便是在现有PU资料中加入微胶囊,一旦刮蹭碰裂,微胶囊会自行修正,一夜间保险杠就康复如初。能够说对传统资料的改性完成高功用化和高端化使用,有着无量的魅力,这些也都是许多跨国公司和大学立异的要点方向和范畴。瓦克的医用有机硅新资料、电动轿车显现屏用新资料等都是对现有有机硅资料改性完成的。曾有报导加利福尼亚大学发明晰一种具有自愈功用的的新式聚合物,这是一种可拉伸聚合物与离子盐制成的新资料,可用于智能手机屏幕和电池,这样今后的手机屏幕摔碎就不必换屏了。还有报导美国科罗拉多大学研究出一种无需制冷剂和电力就能够为建筑物降温的薄膜资料,加工成50微米厚的薄膜,本钱约每平方米50美分,一栋一般房子的房顶若铺设20平方米,当室外温度37℃时,室内温度就能够保持在20℃。
我国近几年形成了我国化工、万华化学、新和成、华峰集团等一批以化工新资料为主导工业的企业,以及中石化、中石油、我国中化和新生长起来的金发科技、鑫达、杰事杰等企业。它们都在改性资料方面堆集了丰厚的经历和许多的立异效果,为满意我国电子信息、机械制作、轨道交通、航空航天等高端制作范畴以及新能源等战略新兴工业的实际需求供给了配套与支撑。
以商场为导向是化工新资料立异与展开的底子准则。近4年来,我相继访问过杜邦威明顿和上海立异中心、埃克森美孚休斯顿研制中心、亨斯迈休斯顿研制总部、萨比克利雅得和上海研制中心、陶氏休斯顿和上海研制中心、霍尼韦尔华盛顿和休斯顿及上海体会中心,三菱化学、大金、LG、SK等跨国公司立异中心总部,这些跨国公司的立异才能与水平都是世界顶级水平。他们都有一个共性:便是一向把商场导向作为立异的要点和展开的方向。在跟巴斯夫、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,我发现他们也是一向紧紧围绕商场需求而立异, 还特别注意与下流用户展开协同立异,为客户供给一揽子解决方案。
咱们应当学习和学习跨国公司在立异展开过程中的成功实践和堆集的有利经历,不能机械地为了立异而立异。当时应当以轿车轻量化和新能源轿车、电子信息工业、大飞机和轨道交通等战略新兴工业以及正在施行的制作业强国战略对化工新资料提出的新要求和新需求,作为化工新资料立异与展开的主攻方面和要点配套范畴。国家新资料工业展开专家咨询委员会谈到:我国新一代信息技能工业急需的是第三代半导体资料和显现资料,其间显现资料到2030年需3.5亿平方米;水资源范畴2020年需高功用别离膜资料约1亿平方米,现在国内的自给率还不到15%;新一代信息技能急需补短板的化工新资料有光刻胶、高光敏性有机光导资料、超大规划集成电路和化合物半导体用高纯气、特种液晶高分子资料、特种光学共聚物等以及高功用纤维和复合资料、稀土新资料等。
咱们应当仔细对照“新资料工业化展开攻略”和“新资料进口代替工程”提出的资料清单和目录,仔细剖析哪些资料现已完成了国产化?哪些还依托进口?依托进口的原因是什么?是没有该产品,仍是产品的质量不稳定?咱们做哪些立异、改善和进步就能满意需求?一起活跃与用户对接、一起展开协同攻关,这样一来化工新资料的立异就能够有的放矢,针对性也会更强。
立异一向是化工新资料展开的要害。前面谈到,要害技能和中心技能长时间难以打破是约束化工新资料范畴立异展开的最大瓶颈,要害设备不把握也是化工新资料范畴一大短板。化工新资料的要害技能和中心技能跨国公司不会赞同转让,要害设备即便赞同卖给咱们也有着严厉的约束条款。这便是习在观察烟台万华谈到自主立异时特别强调的:严峻要害技能是买不来、讨不来的!再加上化工新资料工业与电子信息、高端制作、航空航天和国防军工范畴以及战略新兴工业亲近相关,发达国家和跨国公司对其技能答应愈加严厉,所以我国化工新资料的展开必定要把立异摆在重中之重的位置。经过立异打破其技能瓶颈,完成现有资料的晋级,满意严峻工程和高端制作之需求。
化工新资料的立异既要注重特种工程塑料等顶级资料的立异,也要注重通用工程塑料、传统资料的产品晋级与高功用化;既要注重新资料技能的立异,也要注重研制、出产、使用上下流的协同立异。
石化工业“十三五”科技展开攻略把化工新资料列为“五大立异要点”之一,“十三五”以来石化联合会帮忙安排高分子资料国家要点专项研制项目,化工新资料范畴获得了一批严峻立异效果,组建了特种尼龙工程塑料联盟,确定了一批高分子资料范畴的技能立异演示企业。
新资料范畴的立异应亲近盯梢世界科技立异的新进展和工业展开的新变化,瞄准产品的高端化和差异化,强化以企业为主体的立异系统建造,要害是会集力量霸占一批“卡脖子”技能、补短板技能、颠覆性技能和要害设备,建造一批高质量、高水平的公共立异渠道和立异联盟,高度注重立异人才和立异团队的培养和生长,经过立异加速化工新资料工业的高质量和可持续展开,为我国高端制作和战略新兴工业范畴供给强力保证。
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