化工新材料产业技术突破

杨珂珂

(山西大同大学 化学与环境工程学院，山西 大同 037000)

中国化工新材料的市场前景是光明的，近几年市场平均增长率保持在10%，一些重要新材料的增长甚至超过20%。工程和日用品等行业的新材料消费将继续增加，而且市场空间预计将进一步扩大。一些新的化学材料已经相当成熟。一些基本产品的供应是不足以满足需求，而且一些产品的短缺甚至超过50%。同时，高性能的薄膜材料，特种橡胶，高性能氟硅材料，高端纤维材料已成为制约我国新兴产业发展战略和产业结构调整与升级的四大产品之一。根据对中国的化工新材料产业的发展趋势的报告表明我国新型化工原料工业高端产品的自给率较低。据海关统计，2016年中国化学品材料贸易逆差总额达136.08亿美元。据估计，在十三五规划期间，中国化工贸易逆差材料总量将超过1.3608亿元人民币。据估计，在十三五期间，中国化工原料将超过3400亿元人民币，自足率将提高到81%。到2020年，自足率将超过90%。该技术在迅速发展的同时，遇见了瓶颈，但是诸如离子交换树脂，碳纤维，陶瓷分离膜，卤化丁基橡胶和动态硫化橡胶TPV已经突破瓶颈得到了进一步的发展。中国现在有成千上万种新的十几种化学产品，包括有机氟硅材料，合成橡胶，工程塑料，聚氨酯，高性能纤维、纳米材料与无机功能材料[1]。

1 新材料工业的瓶颈

在新材料领域，中国与发达国家之间仍然存在巨大的差距。目前，在新材料领域，中国所拥有的独立知识产权技术的产品的量和附加值较低、行业整合程度较低、公司规模小、缺乏竞争力。科技转变与产业化也相对滞后[2]，主要体现在以下方面：

第一，企业分为三层，各层次之间的差距很大。第一级由少数外商投资企业组成。 它们是以完整的工业基础为特征，以大型工厂，高技术水平和强大的销售能力作为保障。这些公司以高质量的基础产品和改良产品占领中高档市场，不断开发新产品。第二层是国有企业，包括中国化工和中石化的一些中小型子公司。这些公司较早进入市场，积累了一定的工业经验。拥有完备的工业基地，规模工厂，技术和人员储备雄厚，运作规范和管理。然而，这些企业的经营机制是僵化的，有的产品还处于低端状态，所获得的利润也不够稳定。第三层由大量的中小民营化工公司组成。这些公司的工业基础薄弱，工厂小，技术水平低。然而，这些企业的管理灵活，对市场变化特别敏感，进入市场速度快。它们中的一些公司已经扩大了低端产品的生产。而对于大多数是终端市场的参与者通过与第一级外资企业组建合资企业或战略联盟，表现出了巨大的快速增长潜力。少数大型和中型私营企业已经开始关注基础化工产品和新型化工材料，对高端市场的产品进行改良[3]。

第二，中国企业一直处于行业的弱势地位。外国竞争者要么通过垄断中国市场获得高额利润，要么限制对华出口。他们还向中国公司转让低端技术和设备，并将重点转向高端产品，同时从转让中获得利润。中国已经采取了积极的措施来处理这些问题。在有机硅和双酚A等许多工业中发挥积极作用。

第三，落后产业组织导致产品配套能力薄弱。我国新型化工原料企业的规模一般太小，无法在其内部形成产品匹配和营销网络，从而造成产品链的中断。落后的产业组织不仅增加了交易成本和运输成本，而且降低了产品的综合利用，导致企业联盟难以实现技术突破和技术转让。

第四，高运营成本增加了企业负担。融资成本是由于环境问题而增加利润下降。不断上涨的物流成本，一些化工园区物流成本上涨、电价上涨、蒸汽价格上涨，给企业带来了很大压力。与此同时，安全和环保成本也在上升。

第五，创新能力的缺乏。技术资源使工业结构调整和升级困难。虽然政府高度重视新化工原料产业的发展，组织解决技术难题，但仍然存在着难以突破的瓶颈，成为制约新化工原料产业发展的最大制约因素。通常规模较小的企业没有很强的研究能力，开发能力，特别是在高端产品部门，因此严重依赖进口产品。而且大部分国产产品都是单一品种和一般等级的。市场缺乏国内高性能特种产品，这种情况也会导致结构性产能过剩和低端产品过剩的问题。

2 市场需求的历史性机遇

中国每年大量进口新的高端化学材料，限制发展新兴产业，忽略对传统工业的改造与升级[4]。为了加速中国化工材料的健康发展，应采取下列措施：

第一，创新研发模式，提高企业技术水平：1) 注重新化工原料基础产品产业化实现工程塑料、特种工程塑料、高性能纤维等重要产品的连续稳定生产；2) 重视高端系列化产品，促进氟化硅材料、电子化学品、高性能膜材料等下游产品链的研发和产业化；3) 高度重视新材料的技术和新产品。例如，无机陶瓷膜等；4) 整合资源，加强工业、学校和研究者间的合作，要以企业为主体，以市场需求为中心，根据市场效应进行评价。

第二，坚持开放，鼓励企业走出去。一方面，必须允许外国先进企业要“走进来”，另一方面，随着一带一路的推广，中国企业应该“走出去”，充分利用全球资源，包括矿产资源、技术资源、市场资源和人力资源。

第三，优化生产能力布局，促进一体化产业的发展。新的化工原料的上游和下游具有很强的相关性，建立化工产业集群可以大大降低运输成本，有利于企业匹配产品，进而提高竞争力。此外，还需加快标准转换，加强应用标准的制定。

第四，加强宏观调控，减轻企业成本负担：1) 重视高端系列

化产品，促进氟化硅材料、电子化学品、高性能膜材料等下游产品链的研发和产业化；2) 提高企业融资效率，稳定或降低贷款利率；3) 加强水、电、交通等公共部门的成本核算，避免出现单方面资源价格上涨的问题；4) 加强环境保护和公共基础设施建设，大力发展第三方配套产业，发挥规模经济，降低企业成本。

第五，建立专项技术项目，加强支持新型化工材料研发。新型化工材料是典型的技术和资本密集型产业。由于中国的整体技术资源还比较落后，企业资本实力也较弱，政府应加大财政投入和政策支持，特别是对以下重点领域的支持：氟化工、第四代制冷剂的研究与开发、新兴行业中氟聚合物材料如新能源等、硅胶直接氧化制备有机硅单体及国产化工程塑料。对扶持龙头企业也是必须的。

3 结束语

本文首先对化工新材料进行了较为详细的调查，从国内的化工新材料的发展与国外新材料的发展的对比之中，我了解了当前我国在化工材料领域的不足与优势。又通过对当前化工新材料技术的瓶颈进行了较为全面的阐述与分析，旨在帮助我国在该领域找出一条可突破、可实践、可探索的技术路线。最后，从市场的角度对新化工材料的健康发展提出了一些可操作的建议。随着“一带一路”政策的深化，在该领域，我们会与国内外的众多学者进行交流与合作，相信会在接下来的数十年内，这些技术的突破是指日可待的。

[1]王佳忆,王学江,黄嘉瑜,等. Br-N共掺杂TiO2/磁性炭复合材料的制备及其可见光催化性能[J].复合材料学报,2017,34(4):890-898.

[2]王 鹏,王 秋,丁臻尧,等. N、Bi共掺杂的TiO2可见光光催化剂的制备及其光催化性能[J].工业催化,2016,24(5):39-45.

[3]马晓军,何淑娟. Mn、N共掺杂TiO2负载竹质活性炭纤维的制备及可见光光催化性能[J].复合材料学报,2016,33(7):1591-1597.

[4]赵亚飞.模拟及实验研究(Ta,Mn,Fe,Co)-(C,N,H)共掺杂TiO2的电子结构及光催化性能[D].杭州:中国计量大学,2016.