新形势下我国化工行业的创新与发展

何盛宝

（中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院，北京102206）

1 我国化工行业发展面临的新形势

受新冠疫情冲击以及地缘政治紧张、中美贸易争端等因素叠加影响，世界经济衰退，原油、天然气价格下跌，化工市场疲弱，行业形势极其严峻复杂。

1.1 2020年世界经济大衰退

2020 年初以来的新冠疫情迫使各国采取封锁措施来控制病毒传播，导致各国经济进入自20 世纪30 年代“大萧条”以来最严重的衰退时期。国际货币基金组织（IMF）2020 年10 月发布的《世界经济展望》预计2020 年世界经济将迅速萎缩4.4%，其中发达经济体将萎缩5.8%，而新兴市场和发展中经济体将萎缩3.3%，世界各区域都将处于衰退之中。我国经济也受到了直接冲击，IMF预计我国2020 年经济增长1.9%，较1 月《世界经济展望》的预测数据，减少了4.1个百分点[1]。

1.2 原油等资源价格低位运行

原油市场形势日趋复杂，价格低位徘徊。2020年初以来，受新冠疫情世界蔓延的影响，原油需求骤减，原油供应过剩矛盾和储油空间不足的问题更加突出，4月原油价格一度跌入负值。美国能源信息署（EIA）9 月发布的《短期能源展望》的数据显示，2020年全年平均油价约为38美元/桶，2021年平均油价将升至44美元/桶左右[2]。

受美国天然气大量进入世界市场以及需求疲软等因素影响，2019 年以来天然气价格持续下滑。页岩气是美国天然气增量的主要来源[3]，其中部分湿气可经天然气处理厂分离得到富含乙烷、丙烷和丁烷的凝析液（NGL），其中乙烷质量分数约40%，是非常好的乙烯原料，乙烷价格总体上保持在3美元/百万BTU[4]。

1.3 化工行业进入低迷期

从供应层面来看，世界石化产能仍将稳步增长。2020—2024 年，新增产能将达到1.18 亿吨以上，其中中国占60%，北美占20%，中东占10%。中国成为世界化工行业扩能的主力，主要动力是满足本土的供需缺口。从需求层面来看，受世界疫情蔓延、经济衰退等多重因素叠加影响，需求受到抑制。以乙烯为例，未来五年，产能增速4.3%/年，需求增速3.2%/年，开工率呈下降态势，2020年将由2019 年的89%下滑至86%左右，2021 年将下滑至85%以下。

总体来看，化工行业进入低迷期，多家国际大型化工企业利润下滑。SABIC 公司2019 年净利润23亿美元，同比下滑59.6%；2020年上半年净亏损8.7 亿美元，同比下降178.4%。BASF 公司2019 年不计特殊项目的息税前利润为45 亿欧元，同比下滑28%；2020 年上半年不计特殊项目的息税前利润为18亿欧元，同比下滑32%。

2 我国化工行业发展现状

历经半个多世纪的发展，我国已成为世界化工产品生产大国。合成树脂、合成橡胶、合成纤维产能均居世界第一位，2019 年分别为8595 万吨/年、643万吨/年、6553万吨/年；单套规模达到80万吨/年以上的蒸汽裂解乙烯装置有13套。同时我国化工产品消费量也居世界首位，2019年聚乙烯消费量达到3020万吨，约占世界总消费量的29.5%；乙二醇消费量为1647万吨，占世界总消费量的54.9%；聚丙烯消费量为2571万吨，占世界总消费量的32.6%[5]。未来世界化工产品需求增长绝大部分来自于发展中国家，其中我国占到了世界增量的50%以上。尽管我国化工行业发展非常迅速，产业链齐全，并且在不断完善成熟，但也面临诸多挑战。

2.1 竞争主体多元化趋势更加显著

中国巨大的市场需求不仅吸引了各家国企布局石化项目，恒力石化公司、浙江石化公司等民营企业也在大举向聚酯产业链上游进军，打通原油−对二甲苯−对苯二甲酸−聚酯−涤纶长丝−化纤制造全产业链，在行业中的影响力和竞争力不断提升。这些新建项目起点高，机制体制灵活，建设周期短，适应市场能力强。与此同时，埃克森美孚、巴斯夫、北欧化工等国外公司也陆续宣布在华独资建厂，以低成本和高品质的产品争夺中国的市场份额。中低位油价下，煤化工企业通过新产品开发和技术升级争取生存空间。总体来看，我国化工市场呈现参与主体增多、竞争更加激烈的格局。

2.2 石化产品结构性问题愈加突出

新增产能的陆续投产进一步加剧了我国化工产品同质化，市场竞争也愈加激烈。由于我国高端产品研发能力有限，且国外技术拥有者又限制转让，高端聚烯烃、高性能橡胶、工程塑料等高端产品严重依赖进口，2019 年总体自给率约61%，其中高端聚烯烃自给率仅为39%，特别是茂金属聚乙烯、超高分子量聚乙烯、辛烯共聚聚乙烯等高端聚乙烯进口量达640 万吨，约占我国聚乙烯进口量的40%。

2.3 低成本进口产品的冲击仍将继续

中东地区特有的资源优势使其拥有世界最低的乙烯生产成本，其下游产品在世界保持着明显的竞争优势。我国是中东乙烯下游产品的主要出口国，2019年我国从中东共进口聚乙烯882万吨，占中国聚乙烯总进口量的54%；进口乙二醇546万吨，约占中国乙二醇总进口量的60%。

页岩气的发展使美国化工产品在世界市场的竞争力得到大幅提升。2017 年以来有多套新建裂解装置投产，新增产能超过1000 万吨，将带来下游衍生物产能的快速增长。预计到2023年新增PE产能650万吨左右，约占世界新增产能的三分之一[6]。面对本土已经饱和的消费市场，美国聚乙烯生产商只能依靠出口，而需求不断增长的中国成为了最大的出口目标。

2.4 高端化学品（材料）技术依赖引进

我国石化工业在过去几十年的时间里实现了快速发展，乙烯、芳烃等成套技术和装备已基本实现自主化，百万吨级对二甲苯（PX）、对苯二甲酸（PTA）、甲醇制烯烃（MTO）等技术也取得重大突破，已实现规模化工业应用，但在合成树脂等生产领域自主技术依然匮乏。目前我国聚乙烯产能约46%采用Univation公司的Unipol气相工艺，17%采用利安德巴塞尔公司的淤浆法工艺，严重依赖进口。行业整体上仍处于依靠引进技术、进行大规模投资建设的阶段。企业对技术的资金投入主要用于产品开发和升级改造，在成套技术开发方面尚处于起步阶段。此外，高端化学品（材料）核心技术亟待突破，主要包括高端聚烯烃、特种工程塑料、高性能合成橡胶、高性能合成纤维、全降解塑料和以集成电路电子化学品为标志的专用化学品（材料）。

2.5 安全环保监管趋严，企业生产压力持续加大

2014 年以来，全国人民代表大会相继修订一系列安全环保相关法规。《石化和化学工业发展规划》中提出绿色发展目标：“十三五”末，单位国民生产总值（GDP）能耗和二氧化碳排放减少18%，单位GDP水耗减少23%，节能降耗幅度与国民经济总体水平基本相当[7]。《关于全面加强危险化学品安全生产工作的意见》中提出：着力解决基础性、源头性、瓶颈性问题，加快实现危险化学品安全生产治理体系和治理能力现代化。《全国安全生产专项整治三年行动计划》，着力提高本质安全水平。

禁塑、限塑也是当前及未来一段时间行业比较关注的热点。2020 年1 月国家发展与改革委员会、生态环境部印发《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，以2020 年、2022 年、2025 年为时间节点，明确规定了控制“塑料污染”的禁限范围，构建起覆盖生产、流通消费和末端处置全生命周期的政策体系[8]。4 月份，国家发展与改革委员会发布《禁止、限制生产、销售和使用的塑料制品目录（征求意见稿）》。全国各省积极响应，纷纷出台相关实施意见或征求意见稿，海南省明确先试点12 月份起全面“禁塑”，广东省已于9月1日正式实施《关于进一步加强塑料污染治理的实施意见》。

2.6 中美贸易摩擦的长期性、复杂性以及不确定性带来的影响

因加征关税，我国出口至美国的贸易总额明显下降，2019 年为4186.7 亿美元，较2018 年减少12.5%。轻工行业所受影响较大，进而传导影响上游石化原料企业。家具、玩具、服装及衣着附件、鞋靴、皮革制品的出口额较2018 年分别下降23.8%、4.6%、7.7%、4.3%、32.6%。

美国以“科技网络安全”为由全面封锁华为公司，警示必须未雨绸缪，华为公司已有“备胎”计划（假设所有美国的先进芯片和技术将不可获得），提早布局自主创新。贸易摩擦背后的经济政治化、逆世界化、单边主义原则对国际贸易规则的随意践踏，产业发展的不确定性增大，必须考虑最坏情形。目前我国催化剂、助剂、原材料、设备、装置、软件等均有关键技术受制于人，一旦发生极端情形，必将对化工行业带来重要影响，在高端化学品（材料）生产的关键核心技术上需要加强自主创新。

3 我国化工行业的创新与发展

在市场世界化的时代，我国化工行业大而不强、结构性短缺和过剩的问题更加突出。一方面中国有着巨大的化工市场，另一方面产品同质化竞争激烈、高端产品高度依赖进口、产能扩张下技术依赖引进，同时化工企业又面临日益严峻的安全环保挑战，中美贸易摩擦必将影响深远，我国化工企业生存环境日益严苛。提升科技创新能力，推动高质量发展迫在眉睫。

3.1 国家和行业层面

3.1.1 把创新驱动作为优先发展战略，以科技创新带动全面创新

2012 年11 月，以习近平同志为核心的党中央提出“创新驱动发展战略”，2016年5月中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》，提出战略目标分三步走：到2020 年进入创新型国家行列，到2030 年跻身创新型国家前列，到2050 年建成世界科技创新强国[9]。明确了信息、智能绿色制造、安全清洁高效现代能源体系、生态环保、智慧城市和数字社会等9 个重点领域技术发展方向。提出氢能、燃料电池等新一代能源技术，纳米、石墨烯等新材料技术等引领产业变革的颠覆性技术。提出强化原始创新，围绕涉及长远发展和国家安全的“卡脖子”问题，加强基础研究前瞻布局，加大对材料、能源、信息等领域攻关力度，实现关键核心技术安全、自主、可控。为加快创新，2015—2020年7月底，国家密集出台创新相关的规范性文件160多个。

3.1.2 强化基础研究和应用基础研究对化工行业科技创新的引领作用

近年来，国家非常重视基础理论研究、底层平台性技术研究。国家重点实验室是国家科技创新体系的重要组成部分，是国家组织高水平基础研究和应用基础研究、开展高层次学术交流的重要基地，实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。实验室的依托单位以中国科学院各研究所、重点大学为主体。经优化调整和新建，目前我国重点实验室数量稳中有增，总量保持在约700个，整体水平、开放力度、科研条件和国际影响力显著提升。其中化工领域已成立精细化工、高分子、材料复合新技术、硅材料、催化材料等国家重点实验室46 个，在共性技术攻关和前瞻性、战略性技术储备，促进化工重大科研成果的产出和引领行业发展方面，发挥了不可替代的重要作用。

3.1.3 制定规划推动化工领域科技创新和产业化发展

“十三五”期间，国家相继出台《石化和化学工业发展规划(2016—2020 年)》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》《新材料产业“十三五”发展规划》等，结合当前行业现状及热点问题、未来行业特征及发展趋势，“十四五”确定了“以去产能、补短板为核心，以调结构、促升级为主线，推进供给侧结构性改革进入新阶段”的发展思路。同时，为引导行业健康有序发展，相继印发了《关于促进化工园区规范发展的指导意见》《关于推进城镇人口密集区危险化学品生产企业搬迁改造的指导意见》《关于促进石化产业绿色发展的指导意见》等系列文件，要求新建项目必须入园，区外企业搬迁入园，推进化工园区建设。优化资源配置，加强产业链完整性建设与配套，高效利用副产物，降低公用工程、安全环保和管理服务等成本，实现集约化经营，提升抗风险能力。

3.2 企业层面

3.2.1 充分响应国家政策法规要求，把创新作为我国化工行业未来发展的核心驱动力

中国石油天然气集团公司（简称中国石油）充分响应国家政策法规要求，在2020 年中召开的领导干部会议上，戴厚良董事长首次提出把“创新”放在中国石油发展战略的首位，强调要把提质增效的基点牢固建立在技术创新上。近年来，中国石油发挥企业创新主体作用，着力完善创新体系。针对制约产业发展的千万吨级炼油、百万吨级乙烯等关键技术设立“重大科技专项”，依托重大工程项目，组建业主和设计、研究、装备制造等单位一体化联合攻关技术团队，采用自主研发技术设计建设，取得了显著的创新效果。首次实现国内大型乙烯成套技术工艺包不再依赖引进，成为世界上掌握乙烯成套技术专利商之一，核心竞争力显著提升。持续十余年布局支持α−烯烃成套技术研究，历经实验室小试−中试−工业试验开发出1−己烯、1−丁烯/1−己烯灵活切换、1−辛烯、1−癸烯等系列化成套技术，为树脂产品的高端化提供了共聚单体。在化工新产品开发方面，实施“提档创优创品牌”的技术攻关行动，组建“产学研用管”的一体化攻关模式，以客户需求为导向，持续对标找差距，稳定产品质量、提升产品品质。2015年以来开发出150余个牌号新产品，形成管材料、白色家电专用料等长期生产的高效及重点产品牌号约42个，IBC桶专用料等拳头产品16 个，医用聚丙烯专用料等标杆产品7 个，化工产品质量和高端化取得明显进展。此外，中国石油化工集团公司的“十条龙”攻关、烟台万华公司的MDI 技术国产化攻关等做法都对化工生产企业依靠科技创新推动高质量发展有借鉴作用。

3.2.2 加速推进以科技创新为核心的全面创新，助力化工行业高质量发展和企业转型升级

一是创新发展模式，加强政策制度建设，建立行业高质量发展体系。从产业布局合理性、本质安全和环保可靠性、技术先进性和产品高端性以及经济效益、创新能力、国际竞争力等方面，进行系统全面的评估，严格把握产业准入条件，严格园区化管理，严控新建项目，从源头避免低水平重复建设。规范市场秩序，鼓励公平竞争，以真正市场化的手段调控企业科学发展。

二是创新发展手段，加快数字化转型、智能化发展，助力化工行业高质量发展。随着5G 和人工智能（AI）技术的快速推进，必将带来化工行业的科技创新模式和产业发展模式的创新。云平台、物联网、5G、大数据、人工智能等新一代信息技术与实体经济的深度融合将成为推动化工行业高质量发展的重要驱动力。

三是创新研发模式，加强应用基础研究，提倡学科交叉和官−产−学−研−用有机联动机制。加快科技管理部门职能的转变，把更多的精力从分钱、分物、定项目转到定战略、定方针、定政策和创造环境、搞好服务。化工科技创新和产业发展需要顶层设计，应认真规划“十四五”乃至未来十年化工科技和行业产业发展规划。应统筹发挥好我国世界最大化工科技队伍的作用。大学、科学院和企业科研院所需要协同创新，共同发力。

3.2.3 通过技术创新推动我国化工产品走向高端化、差异化、特色化

首先要围绕产业转型升级所需，加快短板化工产品的工业化进程。如茂金属聚烯烃、聚烯烃弹性体（POE）等高端聚烯烃、乙烯−乙烯醇（EVOH）共聚树脂等高端合成树脂；5万吨/年及以上溴化丁基橡胶等合成橡胶；聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醇橡胶等特种橡胶；聚酯弹性体（TPEE）等热塑性弹性体材料；芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、长碳链尼龙等合成纤维；聚苯硫醚、聚砜、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚酰胺（PA）及其改性材料、液晶聚合物等工程塑料，以及新能源用膜（光伏、锂电、燃料电池用）、光学膜等功能性膜材料，苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等新型有机硅单体，光刻胶、电子气、高性能液晶材料等电子化学品，石墨烯、3D 打印材料、纳米材料、生物高分子材料等其他材料。

其次，要围绕5G 基站等新基建所需，研发布局基站天线振子、天线罩材料、印刷电路等化工新材料。还要围绕国家发展战略目标、加强关键核心技术攻关。在重点基础材料技术提升与产业升级、战略性先进电子材料、材料基因工程关键技术与支撑平台、纳米材料与器件、先进结构与复合材料、新型功能与智能材料等方面持续发力，推动我国化工产品走向高端化、差异化、特色化，通过化工材料的持续创新与发展， 支撑我国在以“智能化”为特征的工业革命中有所作为。