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地方招引布局石化新材料产业的四条可行路径
2023-03-15
简介新材料是现代工业发展之本，现代科学技术史上每一项重大科技的突破在很大程度上都依赖于相应的新材料的发展。新材料也是各地招商引资发展的重要方向之一，承担着引领地方产业转型升级的重任。
新材料是现代工业发展之本，现代科学技术史上每一项重大科技的突破在很大程度上都依赖于相应的新材料的发展。新材料也是各地招商引资发展的重要方向之一，承担着引领地方产业转型升级的重任。
石化新材料产业下游产品众多，部分领域“卡脖子”情况较为严重。随着近年国家扶持力度不断加大，为行业带来了积极向好的外部发展环境。我们认为，地方可从产业发展需求出发，精准实施“强链”、“补链”策略，多角度、多方面探索突破产业“卡脖子”的问题。
产业特征决定了解决方案的复杂性
石化新材料产业的特征：
一是具有较强的上游垄断性。上游寡头化、专业化发展趋势明显。大型企业集团凭借技术研发、资金、人才等优势，将技术、专利等作为行业壁垒，在高技术含量、高附加值的产品市场中占据了主导地位。如小丝束碳纤维领域被日本和美国的4家企业基本垄断，大丝束碳纤维被美国和德国的4家企业基本垄断；
二是具有广泛的产业关联性。石化新材料是很多行业的上游领域，尤其在与制造相关的行业上具有非常强的关联性。以高性能纤维材料中的碳纤维为例，全球前四的应用市场需求分别是风电叶片（26%）、航空航天（23%）、体育休闲（14%）、汽车（11%）行业；
三是具有相当的复杂性。石化新材料产业链很长，呈现网状特征，相对复杂。石化新材料各个产品有多个合成方式，部分合成过程原料可以相互替代，在这种前提下，完整掌控整个产业链的难度较大，不同环节的“卡脖子”现象频发。
四是具有生态约束性。生态和能源的压力对上游产业结构升级提出较高要求，石化新材料产业是实现“双碳”目标的关键行业。
正因为与其他行业相比，石化新材料产业发展呈现出较为独特的运行特征，故建议地方招商引资时可遵循以下路径实现产业的高质量发展。
路径1：聚焦技术代差不大的领域快速突破
主要指原材料充足，但技术发展稍落后于国际先进水平，生产工艺、核心技术等方面尚不完善导致的“卡脖子”问题。对于这类新材料，只要进行持续的培育和扶持，假以时日大概率可以实现突破。
例如碳纤维材料。碳纤维是目前可以获得的最轻的无机材料之一，下游应用广泛。碳纤维的比强度和比模量等力学性能优异，且具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、抗疲劳、高震动衰减性、高导电导热性、低热膨胀系数、高电磁屏蔽性等特点，广泛应用于航空航天工业、地面交通工具(如汽车、快速列车等)、造船工业、码头和海上设施、体育与休闲用品、电子产品、医疗器械等众多领域，是不可或缺的战略新兴材料。
国内对于碳纤维的研究开展于上世纪70年代中期，并不比国际领先的美国和日本落后多少。到了80年代，我国已有几十家碳纤维企业，与国外的差距只是技术和工艺方向不同。碳纤维的重要生产原料聚丙烯腈，在中石化等龙头企业坚持优“炼”强“化”大力推动下，自给率逐渐达到90%以上，能基本满足正常生产消耗。目前我国已经能够生产T1000品级的碳纤维，与国际顶尖水平T1200接近，同时我国在大丝束碳纤维这一细分赛道已达到国际领先水平。有类似情况的领域还有己二腈等，集中国内大院大所、龙头企业的力量，相信可以较快弥补短板。
路径2：推动原材料进口依赖大的领域寻找替代品
一些领域虽然国内已具备一定的生产技术和工艺，但因高端原材料过度依赖进口，使得国内企业无法满足高质量产品的生产要求，只能被迫局限于中低端产品的生产。
例如光学膜材料。这是一种光学介质材料，广泛应用于显示设备、光通信、精密光学设备、光伏和汽车装饰材料等领域。但是我国光学膜产能主要集中在中低端产品上，对于高端光学膜产品主要依靠进口。主要原因就在于原材料的供给上。光学薄膜所需大部分关键原材料，尤其是光学级切片和光学薄膜特种添加剂等，我国暂时无法自主生产，其主产地集中在韩国、日本等国家。在我国光学膜生产原材料“断链”现象极其醒目，只能不断加大进口规模。有类似情况的石化新材料还有聚醚醚酮等，从长久来说，在上游原材料领域实现技术突破或积极寻找材料替代才是正途。
图：光学膜原材料聚酯切片进口均价远高于出口均价
路径3：引导部分领域推行上下游一体化商业模式
部分新材料的终端应用需求旺盛，但因下游应用面广泛，导致不同领域需求的个性化、差异化程度较高，难以形成标准化、规模化生产。
例如气凝胶。气凝胶是目前导热系数最低、密度最低的固体材料，因轻若薄雾颜色泛蓝，又被称为“蓝烟”。气凝胶在热学、光学、电学、力学、声学等领域拥有诸多优异的性能，具有低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率、结构可控等诸多优异性能，被列入21世纪10大热门新材料。 气凝胶下游应用广，差异化需求极大。气凝胶按照构成组分可以分成单一组分的氧化物气凝胶、有机气凝胶和碳气凝胶等，以及复合组分的多组分气凝胶、梯度气凝胶和微/纳气凝胶复合物；终端产品应用形态包括气凝胶毡、板、布、纸、颗粒、粉末和异型材等，种类纷杂。气凝胶在不同领域面对不同对手，因为成本、技术等问题，常常遇到“李鬼”战胜“李逵”，“劣币”驱逐“良币”的现象。类似的材料还有光刻胶、聚醚胺等，一方面需要行业推动技术革新，另一方面则可考虑深化企业“技术+产品”的一体化模式，辅以相关鼓励政策，在代表性企业、代表性领域率先推广应用先进材料。
图：气凝胶的种类及下游应用分布广
路径4：积极引进绿色可再生新材料
碳中和、碳达峰以及循环经济趋势背景下，对高污染、高能耗材料进行平替的环保石化新材料恰好响应了政策需求。
例如PPC塑料。PPC塑料以二氧化碳和环氧丙烷为原料合成，是一种完全可降解的环保型塑料。PPC材料是二氧化碳循环利用途径之一，利用二氧化碳与其他单体进行共聚反应的二氧化碳聚合物已成为绿色化工的重要研究领域。PPC的显著特点是生物降解性和生物相容性，且具有抗冲击韧性、透明性、无毒性和阻隔性等特点，可用于医用、食品包装材料和薄膜等领域。目前国内PPC塑料产能已占全球80%以上，但因为催化剂技术落后使我国产品出现性价比不高、生产效率低、工艺过程中容易产生副产物等问题，导致已有产能的实际投产效果较低。类似的还有PBAT、PET泡沫等。
综上所述，由于石化新材料产业本身的复杂性，“卡脖子”的原因各不相同。为了实现预期效果，在招商引资过程中应根据每一种材料的特性因“材”施策、精准突破，方能起到事半功倍的效果。
