化工新材料產業技術突破

楊珂珂

(山西大同大學 化學與環境工程學院，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的新材料消費將繼續增加，而且市場空間預計將進一步擴大。一些新的化學材料已經相當成熟。一些基本產品的供應是不足以滿足需求，而且一些產品的短缺甚至超過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業發展戰略和產業結構調整與升級的四大產品之一。根據對中國的化工新材料產業的發展趨勢的報告表明我國新型化工原料工業高端產品的自給率較低。據海關統計，2016年中國化學品材料貿易逆差總額達136.08億美元。據估計，在十三五規劃期間，中國化工貿易逆差材料總量將超過1.3608億元人民幣。據估計，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%。該技術在迅速發展的同時，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硫化橡膠TPV已經突破瓶頸得到了進一步的發展。中國現在有成千上萬種新的十幾種化學產品，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 新材料工業的瓶頸

在新材料領域，中國與發達國家之間仍然存在巨大的差距。目前，在新材料領域，中國所擁有的獨立知識產權技術的產品的量和附加值較低、行業整合程度較低、公司規模小、缺乏競爭力。科技轉變與產業化也相對滯后[2]，主要體現在以下方面：

第一，企業分為三層，各層次之間的差距很大。第一級由少數外商投資企業組成。 它們是以完整的工業基礎為特征，以大型工廠，高技術水平和強大的銷售能力作為保障。這些公司以高質量的基礎產品和改良產品占領中高檔市場，不斷開發新產品。第二層是國有企業，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，積累了一定的工業經驗。擁有完備的工業基地，規模工廠，技術和人員儲備雄厚，運作規范和管理。然而，這些企業的經營機制是僵化的，有的產品還處于低端狀態，所獲得的利潤也不夠穩定。第三層由大量的中小民營化工公司組成。這些公司的工業基礎薄弱，工廠小，技術水平低。然而，這些企業的管理靈活，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擴大了低端產品的生產。而對于大多數是終端市場的參與者通過與第一級外資企業組建合資企業或戰略聯盟，表現出了巨大的快速增長潛力。少數大型和中型私營企業已經開始關注基礎化工產品和新型化工材料，對高端市場的產品進行改良[3]。

第二，中國企業一直處于行業的弱勢地位。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讓低端技術和設備，并將重點轉向高端產品，同時從轉讓中獲得利潤。中國已經采取了積極的措施來處理這些問題。在有機硅和雙酚A等許多工業中發揮積極作用。

第三，落后產業組織導致產品配套能力薄弱。我國新型化工原料企業的規模一般太小，無法在其內部形成產品匹配和營銷網絡，從而造成產品鏈的中斷。落后的產業組織不僅增加了交易成本和運輸成本，而且降低了產品的綜合利用，導致企業聯盟難以實現技術突破和技術轉讓。

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

第五，創新能力的缺乏。技術資源使工業結構調整和升級困難。雖然政府高度重視新化工原料產業的發展，組織解決技術難題，但仍然存在著難以突破的瓶頸，成為制約新化工原料產業發展的最大制約因素。通常規模較小的企業沒有很強的研究能力，開發能力，特別是在高端產品部門，因此嚴重依賴進口產品。而且大部分國產產品都是單一品種和一般等級的。市場缺乏國內高性能特種產品，這種情況也會導致結構性產能過剩和低端產品過剩的問題。

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材料，限制發展新興產業，忽略對傳統工業的改造與升級[4]。為了加速中國化工材料的健康發展，應采取下列措施：

第一，創新研發模式，提高企業技術水平：1) 注重新化工原料基礎產品產業化實現工程塑料、特種工程塑料、高性能纖維等重要產品的連續穩定生產；2) 重視高端系列化產品，促進氟化硅材料、電子化學品、高性能膜材料等下游產品鏈的研發和產業化；3) 高度重視新材料的技術和新產品。例如，無機陶瓷膜等；4) 整合資源，加強工業、學校和研究者間的合作，要以企業為主體，以市場需求為中心，根據市場效應進行評價。

第二，堅持開放，鼓勵企業走出去。一方面，必須允許外國先進企業要“走進來”，另一方面，隨著一帶一路的推廣，中國企業應該“走出去”，充分利用全球資源，包括礦產資源、技術資源、市場資源和人力資源。

第三，優化生產能力布局，促進一體化產業的發展。新的化工原料的上游和下游具有很強的相關性，建立化工產業集群可以大大降低運輸成本，有利于企業匹配產品，進而提高競爭力。此外，還需加快標準轉換，加強應用標準的制定。

第四，加強宏觀調控，減輕企業成本負擔：1) 重視高端系列

化產品，促進氟化硅材料、電子化學品、高性能膜材料等下游產品鏈的研發和產業化；2) 提高企業融資效率，穩定或降低貸款利率；3) 加強水、電、交通等公共部門的成本核算，避免出現單方面資源價格上漲的問題；4) 加強環境保護和公共基礎設施建設，大力發展第三方配套產業，發揮規模經濟，降低企業成本。

第五，建立專項技術項目，加強支持新型化工材料研發。新型化工材料是典型的技術和資本密集型產業。由于中國的整體技術資源還比較落后，企業資本實力也較弱，政府應加大財政投入和政策支持，特別是對以下重點領域的支持：氟化工、第四代制冷劑的研究與開發、新興行業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化工程塑料。對扶持龍頭企業也是必須的。

3 結束語

本文首先對化工新材料進行了較為詳細的調查，從國內的化工新材料的發展與國外新材料的發展的對比之中，我了解了當前我國在化工材料領域的不足與優勢。又通過對當前化工新材料技術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域找出一條可突破、可實踐、可探索的技術路線。最后，從市場的角度對新化工材料的健康發展提出了一些可操作的建議。隨著“一帶一路”政策的深化，在該領域，我們會與國內外的眾多學者進行交流與合作，相信會在接下來的數十年內，這些技術的突破是指日可待的。

[1]王佳憶,王學江,黃嘉瑜,等. Br-N共摻雜TiO2/磁性炭復合材料的制備及其可見光催化性能[J].復合材料學報,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].工業催化,2016,24(5):39-45.

[3]馬曉軍,何淑娟. Mn、N共摻雜TiO2負載竹質活性炭纖維的制備及可見光光催化性能[J].復合材料學報,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的電子結構及光催化性能[D].杭州:中國計量大學,2016.