[中国石油新闻中心]超高分子量聚乙烯、高性能合成橡胶、聚烯烃弹性体等先进高分子材料和高端工程材料可为航空航天装备、轨道交通装备、海洋工程装备提供支撑；高性能锂电池隔膜料可让新能源汽车锂电池更加安全、性能更优；高端聚烯烃树脂医用料可让医疗器械安全性更高；热塑性聚氨酯弹性体为实现3D打印提供多种可能性；高强度的工程塑料在家用电器、汽车零部件及工业生产等方面可发挥重要作用……在工业生产和生活的方方面面，都能见到化工新材料的身影。
化工新材料是我国发展战略性新兴产业的重要物质基础，也是传统石化产业转型升级的重要方向，对促进我国传统产业升级、带动新兴产业发展，具有重大战略意义。近年来，国家出台了一系列政策推动我国新材料产业发展，新材料产业将迎来重大发展机遇。在“双碳”背景下，随着以新能源为代表的新兴产业快速发展，化工新材料市场的消费需求持续增加，市场前景和规模不断扩大，为产业发展提供了广阔空间。我国化工新材料产业的发展态势如何？化工新材料发展还面临哪些难点？未来要在哪些领域持续发力？
我国化工新材料市场现状：产业发展步伐加快，但高端化差异化产品缺乏
化工新材料是我国化工体系中市场需求增长最快的领域之一。从需求端看，随着我国经济的发展，以及新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备等战略性新兴产业的发展，市场对化工新材料的需求持续增加。2022年，我国化工新材料消费量超过4300万吨，预计到2025年超过5700万吨，市场规模迅速扩大。新材料研发水平和产业化规模已经成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步的重要标准，是国家竞争力的重要体现。另外，化工新材料与提升人民生活水平息息相关，发展化工新材料也是满足人民群众对舒适、健康、高品质生活的客观需求。从生产端看，2022年，我国化工新材料产能超过4500万吨，产量超过3300万吨，分别比2015年提高约88%和98%，产业体系不断完善，产业规模持续扩大。
虽然我国化工新材料消费量和产能有了较大增长，但是结构性矛盾突出，高端化差异化产品开发不够。中国石油规划总院炼化所高级工程师陈慧敏说：“一方面，低端产品供应过剩，存在同质化现象。另一方面，我国高端化工新材料产品的总体自给率为60%左右。部分重点化工新材料对外依存度高，化工高端装备及技术严重依赖进口。目前，我国化工新材料产业正处于由中低端产品自给自足向中高端产品自主研发、进口替代的过渡阶段。”目前，半导体光刻胶、CMP抛光垫材料、超高压电缆料、高端茂金属催化剂等严重依赖进口。
我国化工新材料产业发展也取得了一定成绩，超高分子量聚乙烯树脂及纤维、聚碳酸酯产业化技术、茂金属聚乙烯树脂产业化技术、高强高模聚酰亚胺纤维制备技术等取得突破，攻克了一批关键技术，长链α-烯烃、己二腈、CHDM等关键配套原料工程化进程加快，降低了进口产品对国内化工新材料发展的制约。陈慧敏表示，在我国着力构建国内国外“双循环”的重要时期，化工新材料产业将成为经济增长新动能，当前及今后市场潜力巨大。要满足国家在重大工程、高端制造、低碳发展等方面的需求，突破技术瓶颈、升级现有产业体系、提升产品核心竞争力迫在眉睫。
化工新材料产业发展面临挑战：技术瓶颈亟待突破，自主创新仍是关键
化工新材料产业的竞争实质是一场科技的角逐。化工新材料产业技术壁垒高，高端化工新材料的制备和生产技术相对复杂，工艺流程长。全产业链化工新材料技术开发涉及单体技术、聚合催化剂与工艺、材料加工等多个领域，需要高度专业化的技术团队和设备。同时，也需要深厚的专业知识和跨学科人才深度合作。而我国化工新材料研究相比国外领先的新材料企业起步晚，在原始创新、基础理论等方面还存在差距。
以高性能锂电池隔膜料为例，隔膜是锂电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔。锂电池隔膜有大量纳米级微孔，微孔的大小既要能阻碍电子传输，防止短路，又要能保证锂离子自由通行，使锂电池正常充放电。锂电池隔膜对原料聚烯烃树脂的杂质含量、批次质量一致性乃至颗粒形态要求极高，尽管国内在聚烯烃锂电池隔膜专用料生产工艺和高性能催化剂上有所突破，但是研究不够深入、缺乏系统性，国内市场以进口料为主，国产料仍处于小规模研发和生产阶段。高性能弹性体、环烯烃共聚物等产品的开发，面临同样的困境，需要进一步加大攻关力度，加速国产化进程。同时，关键配套原料生产技术、绿色经济高效的合成工艺、后处理技术、复合材料制备及加工应用技术的突破，也是化工新材料可持续发展的必然要求。
破解发展难题的关键在于加大自主创新力度。中国石油石油化工研究院新材料研究所高级工程师任春晓说：“作为化工新材料消费大国，中国市场一直是国际石油石化公司竞争的焦点。随着中国力量日益崛起，面对国外高端技术的封锁，化工新材料高端技术引进的机会将越来越少。‘十四五’以来，国内化工新材料产业快速发展，部分产业短板得到补足。在整个产业的突出矛盾逐步缓解后，赶超世界前沿‘闯高端’的创新，就成为发展的主流。”
近年来，中国石油积极推动炼化业务转型升级，发展新材料事业成为持续拓展产业链、做强创新链、提升价值链的重要突破口。中国石油坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康“四个面向”，立足资源优势，聚焦未来我国产业升级和新兴产业发展对化工新材料的需求以及新材料产业发展方向，大力推动化工新材料业务发展，打造化工新材料原创技术策源地，化工新材料业务进入蓬勃发展期。
推动高质量发展的路径：瞄准高端化和绿色低碳方向，加强创新研发能力
在实现“双碳”目标和构建“双循环”新发展格局背景下，化工新材料产业将朝着高端化、差异化、绿色低碳等方向不断发展，而高端化和绿色低碳两个方向尤为重要。
消费者对高端产品的需求迫切，对产品的稳定性和功能要求较高。陈慧敏介绍：“高端化工新材料性能优异，可突破材料品质、装备等方面的应用极限，以更高纯度、更少缺陷、更轻质、更耐用、更低成本、更易回收来适应服役环境的极端性和特殊性。我们必须推动化工新材料产品品质上台阶，为用户提供更多有针对性、高附加值的产品。”
化工新材料的研发与生产也将更重视绿色低碳，包括加工工艺和产品的绿色化。工艺技术低污染、低能耗，生产出更加绿色环保、可循环利用的产品。例如，茂金属聚乙烯可用来生产食品包装膜、农膜、热收缩膜等。客户用这种新材料制作的大棚膜透光性比普通膜提升40%，拉伸性提升20%至30%，薄膜使用寿命有效延长，为农民带来了更高的耕作效率和更低的使用成本，还能回收再利用，从源头解决农田“白色污染”。
另外，化工新材料的研发涉及面广、所需知识交叉性强，研发风险高、投入大、时间长。这首先需要加大基础研究投入力度，鼓励原始创新，在基础理论、核心技术、高端产品等领域形成新的生态圈，掌握产业链和供应链的主动权。其次，打造新型“产学研用”一体化研发平台，建设新材料中试试验平台，提高研发能力。再次，还要重视复合型人才和团队的培养。中石油（上海）新材料研究院科研副院长黄旭东说：“化工新材料的研发需要大量多学科、复合型人才。科研人员要准确把握行业和技术发展方向。这需要我们构建充满活力、自主、灵活、高效的科技管理机制，吸引更多高层次的人才，推动产业链、创新链、人才链有效结合，积极构建‘开放、包容、创新、协作’的创新生态。”
未来，在新一轮科技革命和产业变革的大趋势下，化工新材料产业需要进一步提高创新研发能力，形成研发应用一体化发展的产业链集群，推动我国炼化行业转型升级。（记者杨振宇）（楚海虹参与采访）