双碳背景下化工新材料产业发展方向与路径——以茂名为例*

胡炜杰，吴英柱，钟明建，王梁彬，欧 政

(1 广东石油化工学院，广东 茂名 525000；2 茂名绿色化工研究院，广东 茂名 525030；3 茂名千翔安全环保科技有限公司，广东 茂名 525030)

“双碳”目标的倡导绿色、环保、低碳方式[1]，要求加快节能降碳和绿色技术创新，各产业加快绿色低碳转型和高质量发展。我国《2030 年前碳达峰行动方案》《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022-2030 年)》《工业领域碳达峰实施方案》等政策文件要求：工业领域应加快绿色低碳转型和高质量发展，加快产业转型、提高绿色低碳程度，降低碳排放量，力争率先实现碳达峰，主要内容见表1。

表1 “双碳”相关政策及主要内容

石化产业是我国的支柱产业之一，各类型产品是现代社会不可或缺的重要生产资料和消费品，拥有强大的经济创收能力。数据表明：2022 年我国石化产业营业收入为16.56 万亿元，同比增长14.4%[2]。然而我国传统石化产业存在大宗产品产能过剩、高端产品供应能力弱、创新能力不足、生产过程碳排放高等现象[3-8]，具体表现为合成橡胶、烧碱、聚酯等产品产能过剩；高端聚烯烃塑料、工程塑料、特种橡胶等高附加值化工新材料的自给率偏低；科研成果产业化程度较低，核心工艺技术开发能力较弱；生产碳排放量高，2022 年我国石化产业碳排放量为5 亿吨，二氧化碳排放总量占比4%。石化企业应通过优化产品价值、提升科技创新能力、发展绿色低碳技术等方式，提高资源利用、节能环保水平，有效降低碳排放，实现绿色低碳转型。其中发展化工新材料是推进石化产业调整产业结构，提高清洁生产水平、高端产品保障能力的必然趋势，缓解石化产业面临提质增效、转型升级和碳减排等方面压力的一种有效手段。本文以石化产业城市--茂名市发展新材料产业促进石化产业绿色低碳转型为例，探析石化产业质量变革、效率变革、动力变革发展路径，为石化产业地区产业转型升级提供参考。

1 我国化工新材料产业发展现状及趋势

化工新材料指工程塑料、高性能碳纤维及其复合材料、高端聚烯烃树脂等，具有技术含量高、功能性强、附加价值高等特点，是化工、新能源、环保等领域的重要基础材料，新材料研发水平和产业规模已经成为衡量国家科技经济实力的重要指标[9-10]。数据表明：2021 年全球化工新材料产量约为10 000 万吨，市场规模约为28 523 亿元；我国化工新材料2021 年产量约为2 965 万吨，市场规模约为9 616 亿元，并呈持续增长态势，2022 年化工新材料产量约为3 323 万吨[11]。

1.1 我国化工新材料产业发展现状分析

相较于美国、德国、日本等在化工新材料产业具有领先地位的发达国家，我国化工新材料产业起步较晚，存在材料支撑保障能力弱、引领发展能力不足、产业支撑体系不健全等问题[10，12-13]。据有关部门对国内30 多家大型骨干企业的调研结果显示，在130 种关键化工新材料中，32%完全依赖进口，54%性能保障能力差，仅有14%能完全自给；材料测试、表征、评价、标准等支撑体系不健全，少有相关的国际标准、国外大型企业标准可以借鉴，材料测评机构整体存在规模较小、高性能测试仪器依赖进口及长期闲置、测评结果信用低等问题，市场化服务能力弱；化工新材料领域共性技术研发与支撑能力较弱，不同学科之间的深层次交流与理论研究缺乏；产业发展缺乏较全面完备的统筹规划，产业投资分散、联动效应弱。

1.2 我国化工新材料产业发展趋势分析

《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》、《石油和化学工业“十四五”发展指南》《石油和化学工业“十四五”发展指南》等政策文件要求：重点发展化工新材料产业，加速石油化工产业结构调整、转型升级和绿色低碳推进。多方因素推进化工新材料产业发展，呈以下趋势：

(1)技术创新力度加大，人才队伍建设加强。政府从资金补助、税收优惠、场地提供等方面加大对高端聚烯烃塑料、高性能纤维及复合材料等战略性化工新材料在研发、生产项目突破关键技术的支持力度，支持相关高校、科研院所、企业集中力量提升制造水平和供应能力，数据表明：我国新材料产业在科技创新方面研发投入强度从2012 年的0.62%提高到2021 年的1%左右，约为640 亿元[14]。推动高校根据地区产业发展需要优化专业学生培养模式，培养产业需求多层次多类型人才，发挥高校人才培养主阵地作用；鼓励企业和科研院所充培养、提升人才和引进高层次人才，提高化工新材料核心技术研发与成果转化能力；推动地区建立科学合理的人才评价、流动、服务和激励机制，优化人才发展环境条件。

(2)投资引导强化，产业集群构建。通过《新材料产业发展指南》《科创板企业上市推荐指引》《广东省发展先进材料战略性支柱产业集群行动计划(2021-2025 年)》等宏观政策、地方细致政策强化对化工新材料产业的投资引导，引导地区投资者合理建设化工新材料项目，避免出现热门化工新材料领域产能集中建设、低端投资过剩而高端投资不足等弊端。促进地区集合不同职能的化工新材料及相关企业共同构建符合地区产业规模的化工新材料产业集群，推动区域内化工大型企业一体化发展，提升国家重点发展化工新材料的加工深度和有效拓宽、延伸其产业链。数据表明：我国化工新材料产业集聚区超25 个，多集中于山东、江苏和广东等地区[15]。

2 茂名市基于化工新材料的石化产业转型路径分析

发展化工新材料、推动石化产业转型升级，已成为国家、省、市的共识，《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》指出：发展化工新材料能够加速石化化工行业质量变革、效率变革、动力变革，加快产业转型，因此以石化产业为发展核心的城市、地区加快推进化工新材料产业发展具有重大意义。本文以典型石化特色城市——茂名市为例，介绍、分析其石化产业转型发展路径，探索适用于石化产业地区的化工新材料产业发展路径。

2.1 茂名市化工新材料产业发展现状

茂名市根据《新材料产业发展指南》《广东省培育前沿新材料战略性新兴产业集群行动》等文件指导，基于地方石化产业转型升级需要，发布多项政策文件推动化工新材料产业发展，《茂名市制造业高质量发展“十四五”规划》《茂名市科技创新“十四五”规划(2021-2025)》等要求：重点发展高性能纤维、化工新材料、新能源材料、新型复合材料等，通过提高化工新材料技术水平，带动石化产业高端化转型与升级。

茂名市开展诸多新材料产业设施建设和学术科研活动，推动化工新材料产业发展[16-19]：

(1)产业设施建设方面，茂名市滨海新区绿色化工和氢能产业园以丙烷脱氢制丙烯(PDH)为牵引，采用国内外先进技术建设一体化发展的大型基础原料工程体系。总投资400 亿元的东华能源烷烃资源综合利用项目一期已顺利试产投产；总投资247.25 亿元的茂名石化炼油转型升级及乙烯提质改造项目已开展，提高乙烯产能和生产全密度聚乙烯、环氧乙烷等化工新材料产品，推动茂名石化产品高端化、精细化。

(2)学术科研活动方面，茂名市支持、鼓励相关科研院所、企业开展化工新材料领域理论探索和技术研发，产出一批高质量科研成果，如新型石墨烯冷却薄膜、碳纤维增强热塑性树脂板材及其制造方法、强韧聚氨酯纳米复合纤维的制备方法等，为化工新材料产业发展提供理论、技术支持和专利产品支撑。

2.2 茂名市化工新材料产业现状存在问题分析

茂名市石化产业发展态势良好，具备良好化工新材料产业发展基础，但由于产业起步较晚，发展过程存在以下问题：

(1)产业集群态势未成型。茂名市市级以上重点化工/材料龙头企业数量较少，仅有广东新华粤石化公司、广东众和公司、茂华石华公司、茂名石化等数家企业，集中规划、职能明确、资源互补的产业集群协同发展态势未成型。

(2)产业标准体系待完善。茂名市发布20 余项市级地方标准，涉及化工与新材料的地方标准寥寥无几；地方企业参与编制的化工新材料相关标准仅10 余项，针对化工新材料的产品质量标准、产品测评标准等地方标准体系不够完善，标准化在化工新材料产业现代化推进的基础性、战略性作用发挥较弱。现有参考国家标准多为特定种类产品标准与试验方法标准，通用化方面较薄弱且未涵盖产业链全环节，指导性作用较弱。

(3)产业多层次人才培养体系不完善。化工新材料产业是茂名市战略性新兴产业，需求大量多层次和不同类型的产业人才，然而针对化工新材料的地方多层次人才培养体系不完善，相关人才培训机构/院校较少，仅有6 所技工院校，其中技师学院1 所、高级技工学校3 所；地方高校多层次复合型人才培育方案不完善，培养课程较单一，同时具有材料专业及管理、信息技术等其他领域专业知识的学生数量少。化工新材料产业发展需求的各类型、多层次人才存在大量缺口。

(4)科技创新成果转化不足。茂名市化工新材料领域高等院校、科研院所、企业针对化工新材料的科研项目及科研成果多，但较多科研成果是基于科研兴趣或前沿热点研发，和市场应用联系不够紧密；地区高校、企业的知识产权保护、管理、运用意识较薄弱，转化科技成果的市场意识和积极性不强烈，大量科技成果仅成为课题或项目完成的标识而被束之高阁，未能通过转让、许可、技术作价入股等形式转化为现实生产力。

2.3 茂名市传统石化产业转型发展路径分析

《广东省制造业高质量发展“十四五”规划》已明确茂名定位为全省绿色石化产业集群布局核心城市，先进材料产业集群布局重点城市。《茂名市制造业高质量发展“十四五”规划》等重点提及打造化工新材料产业集群，带动石化产业转型升级，从以下方面有序推进相关战略：

(1)顶层设计。茂名市坚持顶层设计与实践探索相结合，制定“十四五”茂名市各县区产业发展重点规划和“1+4+5”产业体系布局[19-20]，重点发展绿色石化、新能源等产业，根据各县区发展特色划分发展重点产业，如图1 所示。在市场应用需求提高与产业发展趋势推动的双重作用下，推动化工新材料产业在产品、相关技术科研及产业化方面加大投入，提高化工新材料产品质量与降低成本，逆向助推茂名重点产业发展，形成良性互促发展格局。

图1 茂名市各县区特色产业及重点布局

(2)产业设施建设。茂名市通过产业项目的刷新建设、加速落地为地区化工新材料产业发展注入源动力，积极推动茂名滨海新区绿色化工和氢能产业园及内部项目建设进度，如东华能源(茂名)烷烃资源综合利用项目仅用19 个月完成一期工程，创造制造业转型的“茂名速度”，该项目采用PDH技术路线，发展“丙烷-丙烯-聚丙烯-丙烯腈-聚丙烯腈-碳纤维材料”产业链，碳纤维复合材料具有高比强度、质量轻、耐腐蚀等优异性能，广泛应用于军事、汽车、压力容器等领域[21]，该项目能促进茂名氢能、化工新材料、汽车零部件制造等产业的延链补链强链，加快打造世界级绿色化工和氢能源产业园。茂南石化园建成企业17 家、开展产业项目38 个，初步形成油品改制、精细化工和化工新材料等产业集群。

(3)技术提升创新。茂名市强化科技自立自强对化工新材料产业发展的技术支撑，支持、鼓励相关企业技术提升创新，打造企业代表性“拳头”产品，增强产业竞争力。如茂名石化公司不断优化生产条件和改良生产配方等，研发高密度聚乙烯产品(TR580M)，该材料产品其储存空间相比传统产品节省30%；研发高透明聚丙烯树脂新产品(HT9025NX)，该产品荣获“绿色材料创新应用奖”[22]。众和化塑公司投入大量资源进行技术创新、产业革新，研发多种性能优良的“拳头”产品，如填补国内技术空白的丁苯透明抗冲树脂产品；以科技和成本优势畅销欧、美、日韩等37 个国家和地区的巯基乙醇产品[23]。

(3)专业人才团队引进。茂名市塑造人才引领发展新动能，以新技术新产品开发为先导，引入南京清研新材料研究院和轻烃转化、高性能吸水树脂、日化新材料等10 个创新团队和一批领军人才，并在茂名高新区合作建设先进新材料加速基地[24]，借助高质量人才力量解决产业“卡脖子”关键技术和科研成果产业化问题，掌握高端自主化工新材料技术知识产权。

(4)产业扶持优惠。茂名市多举措扶持推进化工新材料产业发展，为化工新材料产业相关项目提供租地优惠、场地提供、金融服务等支持[25]，如茂名高新区为茂名清研先进新材料加速基地一期建设项目提供57.45 亩土地，配合开展厂房基础和公辅设施建设；为绿色化工研究院新材料中试基地A02 地块租金提供“前三年租金减半”优惠政策。茂名市金融局等单位从信贷政策、金融服务、金融支持、融资渠道等方面推动金融政策与财政政策、产业政策协同联动，为化工新材料等行业企业提供有力金融支持。

(5)行业标准制定。茂名市高度重视行业标准的引领发展作用，鼓励企业大力发展技术标准战略，参与制订、修订国际、国家和行业标准，提前了解产品或者行业动向，结合标准需求聚焦新技术、新工艺，抢占市场先机并引领行业发展，如茂名环星新材料公司参与多项炭黑行业相关标准编制，如《炭黑 第8 部分：加热减量的测定》《橡胶用炭黑》等4 项现已发布和实施的国家标准。

3 石化产业地区化工新材料发展路径探索

茂名作为典型的石化特色城市，其化工新材料产业发展方案可以为其他地区发展新材料产业提供借鉴，本文基于茂名市发展化工新材料带动石化产业转型发展路径，探索双碳背景下石化产业地区适用的化工新材料产业绿色高质量发展路径，路径设想如图2 所示。

图2 化工新材料产业发展路径设想

3.1 强化产业顶层设计，深化科技创新引领

石化产业地区应强化产业规划顶层设计，按照《化工新材料产业“十四五”发展指南》等文件策指引与产业规划目标(表2)，基于地区石化产业优势产品及下游产业链强链延链规划，选定重点发展化工新材料并规划产业特色发展方案，坚持顶层设计和切实管用相结合，以低碳、绿色、创新等为主题，推进产业设施及外地引进项目建设，加快扶持新生企业与培育领军企业，引导产业资本集中投资集聚形成1～2 个特色化工新材料产业聚集区，注重打造不同产业与新材料产业的协同、联动、互促局面。重视科技创新引领作用，协调“项目建设-科技创新-成果转化-企业发展”关系并形成良性闭环，鼓励企业、科研院所重点培育和引进高质量新材料科技创新人才及团队，建立健全高端产业人才激励机制和科技进步管理体系，壮大科研队伍和激发创新活力；建立基于市场导向的化工新材料分类研发体系，促进科技创新平台与企业、科研院所供需有效对接，协同攻坚“卡脖子”关键技术和成果转移转化，打造代表性“拳头”产品，增强科技创新对产业高质量发展的带动能力，提高产业经济创收能力，促使新材料产值占工业产值比重在5%以上。

表2 化工新材料“十四五”重点发展及目标

3.2 完善配套产业链条，推动制造业高质量发展

石化产业地区发展化工新材料产业应注意完善配套产业扶持政策及产业支撑体系，推动制造业高质量发展。对地区化工新材料企业及建设项目采取重点倾斜、优先扶持措施，提供流程优先审查、税收减免、产业便捷服务等，加快本土企业培育和吸引外地优秀项目。健全化工新材料产业支撑体系，推动化工新材料产品评价、测试验证等标准建立实施和产业公共服务机构建设，建立“客户需求-产品生产-评价测试-废弃回收-循环利用的”全链条配套服务体系；基于地区企业发展需求制定地方产业支持政策、产业金融服务方针等，助力企业发展，构建可持续发展产业体系；培育和组建2～3 家行业级创新中心、新型研发机构和产学研用创新平台等，为地区制造业提供有力的基础支撑和创新保障。

3.3 推动高质量知识产权转化，滋育民营经济枝繁叶茂

构建知识产权全链条发展生态是支撑产业经济高质量发展动力的重要保障手段之一，石化产业地区应重视知识产权转化的积极作用，加快构建地区知识产权成果转化、商业运营等体系与建设配套设施，增强地区企业，尤其是民营企业的专利创造、管理和运用能力，形成“专利转化-创造商业价值-资金回笼投入创新科研-产生专利-创造商业价值”的良性循环链条，全面提升企业核心竞争能力，促进民营经济发展壮大。

3.4 规划产业发展阶段，划定发展红线

化工新材料生产体系具有一定危险属性和资源消耗相对较大等特点，石化产业地区发展化工新材料产业应综合考虑产业发展需要、土地产出、能源消耗、环境负担和生产安全等多方要素，规划各阶段产业发展目标，按照产业结构调整目录、负面清单等要求设定红线指标，有选择性地引入外地化工新材料企业与产业项目，有序推进、稳步发展地区化工新材料产业。

4 结 语

石化产业是支撑我国社会物质生活的重要支柱产业，在国家大力推动“双碳”战略背景下，石化产业转型升级是产业发展的必然趋势。化工新材料能够支撑石化及其他产业的科技创新、产品高端化发展，是石化产业转型升级重点发展方向。石化产业地区应抓住时代机遇，紧跟国家产业发展方针，基于自身产业发展现状及发展需要，分析产业发展趋势，制定具有地区特色的化工新材料产业发展路径实施方案，通过强化产业顶层设计、完善配套产业链条、推动高质量知识产权转化、规划产业发展阶段等方式推进产业发展，推动石化产业转型升级，迈入高质量发展的新阶段。