錨定“十五五”,化工新材料產(chǎn)業(yè)尋求突圍之路
站在“十四五”收官與“十五五”開局的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),我國化工新材料產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷從規(guī)模擴(kuò)張向質(zhì)量提升、從技術(shù)跟隨向自主創(chuàng)新、從單點(diǎn)突破向產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的深刻變革。
11月13日,2025高分子材料產(chǎn)融大會(huì)暨化工產(chǎn)業(yè)金融智庫第五次年會(huì)于西安舉行。記者從會(huì)上了解到,盡管我國已在碳纖維、新能源電池材料等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球領(lǐng)先,但在部分高性能材料及電子化學(xué)品等領(lǐng)域仍面臨發(fā)展瓶頸。“十五五”時(shí)期,在人工智能、生物制造等未來產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)下,材料創(chuàng)新與資本賦能將共同推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)從“跟跑”向“并跑”乃至“領(lǐng)跑”躍進(jìn)。
產(chǎn)業(yè)規(guī)??缭桨l(fā)展
結(jié)構(gòu)優(yōu)化邁向高端
經(jīng)過多年潛心發(fā)展與戰(zhàn)略布局,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)在政策引導(dǎo)、市場驅(qū)動(dòng)與技術(shù)創(chuàng)新的多重作用下,實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,整體規(guī)模穩(wěn)居世界前列,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,短板領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)突破,為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
▲ 圖為2025高分子材料產(chǎn)融大會(huì)暨化工產(chǎn)業(yè)金融智庫第五次年會(huì)現(xiàn)場。(張育 攝)
從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看,我國已成為全球化工新材料生產(chǎn)和消費(fèi)大國,多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)能位居世界前列。工信部中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院(賽迪研究院)材料工業(yè)研究所所長肖勁松介紹說,中國新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模約占全球30%,在部分領(lǐng)域已處于世界領(lǐng)先地位。“以碳纖維為例,中國自給率從2015年不足30%提升至2022年超60%,產(chǎn)量躍居世界第一。純電動(dòng)汽車(EV)電池的主要材料——正極材料、隔膜、電解液的全球市場份額方面,前五名幾乎全是中國企業(yè)。”
“材料工業(yè)是典型的需求牽引產(chǎn)業(yè),材料價(jià)值的實(shí)現(xiàn)始終與終端需求緊密綁定。”肖勁松指出,進(jìn)入“十五五”時(shí)期,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)面臨著更為復(fù)雜的新形勢與更高層次的新需求。“近年來,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)之所以能取得突破性進(jìn)展,核心驅(qū)動(dòng)力之一便是新能源汽車、動(dòng)力電池、風(fēng)電光伏等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)?;枨鬄椴牧蟿?chuàng)新提供了廣闊的應(yīng)用場景與市場空間,有效帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)整體升級。”與此同時(shí),復(fù)雜多變的國際經(jīng)濟(jì)形勢與地緣政治環(huán)境,進(jìn)一步凸顯了供應(yīng)鏈自主可控的戰(zhàn)略意義,為國產(chǎn)化工新材料創(chuàng)造了更多市場應(yīng)用機(jī)遇,加速了其在各行業(yè)的替代進(jìn)程與規(guī)模化推廣。
在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級方面,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)正從低端通用產(chǎn)品向高端專用產(chǎn)品轉(zhuǎn)型,先進(jìn)工程材料、高端專用化學(xué)品等高端領(lǐng)域占比持續(xù)提升。記者了解到,當(dāng)前,化工新材料行業(yè)已形成以高性能樹脂、高性能合成橡膠、高性能合成纖維、功能性膜材料為核心的先進(jìn)工程材料體系,以及電子化學(xué)品、新能源電池材料等高端專用產(chǎn)品集群,構(gòu)成了石化化工行業(yè)金字塔頂端的重要組成部分。
值得關(guān)注的是,AI的蓬勃發(fā)展催生出海量半導(dǎo)體需求。Besi數(shù)據(jù)顯示,2024—2033年全部半導(dǎo)體相關(guān)行業(yè)市場收入的復(fù)合年均增長率為6.8%,而AI相關(guān)部分的復(fù)合增速高達(dá)28.9%,為化工新材料創(chuàng)造新的需求空間。
“新材料創(chuàng)新發(fā)展正由‘跟隨型’階段轉(zhuǎn)入部分‘引領(lǐng)型’。”肖勁松指出,當(dāng)前全球新材料研發(fā)已進(jìn)入“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)+AI賦能”新階段,AI成為材料創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力,“中國建設(shè)‘Al+材料’創(chuàng)新體系具有較好的基礎(chǔ)”。
肖勁松表示,AI技術(shù)正在推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)從單一環(huán)節(jié)優(yōu)化向全生命周期協(xié)同應(yīng)用轉(zhuǎn)型,通過數(shù)據(jù)要素與智能算法的深度融合,破解生產(chǎn)與管理中的核心痛點(diǎn),為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。“這一變革將推動(dòng)中國材料工業(yè)從‘規(guī)模領(lǐng)先’向‘創(chuàng)新引領(lǐng),為制造強(qiáng)國建設(shè)提供核心物質(zhì)支撐。”
“碳中和國家戰(zhàn)略和AI對于電力的巨大需求,帶來整個(gè)能源供應(yīng)系統(tǒng)的顛覆性變革。未來能源相關(guān)的材料也將迎來戰(zhàn)略機(jī)遇。”中啟資本投資副總裁吉益興表示。
石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院化工處處長李巖認(rèn)為,“十四五”期間,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展可以用“成績斐然,但任重道遠(yuǎn)”來進(jìn)行概括。他談到,行業(yè)在新能源等領(lǐng)域已建立絕對優(yōu)勢,但在高端聚烯烴、特種分離膜、光刻膠、芯片封裝材料、高性能催化劑等關(guān)鍵領(lǐng)域,仍面臨挑戰(zhàn)。此外,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)雖已實(shí)現(xiàn)單個(gè)產(chǎn)品的技術(shù)突破,但尚未形成國際巨頭式的體系化、平臺(tái)化產(chǎn)品技術(shù)集群。“基礎(chǔ)仍薄弱,行業(yè)同質(zhì)化競爭嚴(yán)重,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)待優(yōu)化。”同時(shí),綠色發(fā)展與安全生產(chǎn)壓力依舊顯著,綠色能源替代、廢塑料循環(huán)利用等技術(shù)尚未成熟。
技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)突破
高端材料國產(chǎn)提速
“十五五”時(shí)期是我國制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段,作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的核心組成部分,化工新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全、高端制造競爭力提升及“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)前,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)正處于“大而不強(qiáng)”的轉(zhuǎn)型關(guān)口。記者了解到,我國通用高分子材料基本全部國產(chǎn)化,部分技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平,甚至處于世界領(lǐng)先水平,但產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩問題日益凸顯;而在高性能高分子材料、復(fù)合材料及特種功能高分子材料等高端領(lǐng)域,我國在品種豐富度、產(chǎn)能規(guī)模與產(chǎn)品質(zhì)量上仍與發(fā)達(dá)國家存在顯著差距,核心技術(shù)與關(guān)鍵產(chǎn)品長期依賴進(jìn)口,成為制約相關(guān)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”瓶頸。
技術(shù)創(chuàng)新是破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展難題、推動(dòng)化工新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心動(dòng)力。面對高端材料領(lǐng)域的技術(shù)封鎖與性能瓶頸,專家認(rèn)為,應(yīng)以分子設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新為突破口,走出一條自主研發(fā)的突圍之路。
“高性能工程塑料是發(fā)展高技術(shù)和國防軍工急需的重要材料,我國在該領(lǐng)域長期受西方發(fā)達(dá)國家壟斷、封鎖。”中國工程院院士蹇錫高談到,傳統(tǒng)高性能工程塑料耐熱性與溶解性成反向變化關(guān)系,耐熱性越高溶解性越差,合成難,成本高;只能熱加工,某些領(lǐng)域應(yīng)用受限。而從分子設(shè)計(jì)出發(fā),憑借“結(jié)構(gòu)決定性能”的創(chuàng)新思想,可解決傳統(tǒng)工程塑料存在的上述性能缺陷。肖勁松也談到,以原子、分子、電子為起始物質(zhì)進(jìn)行材料制備合成,在微觀尺度上控制其成分和結(jié)構(gòu),成為先進(jìn)材料制備技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。
記者了解到,蹇錫高院士團(tuán)隊(duì)從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手,開發(fā)了新型單體如二氮雜萘酮聯(lián)苯酚(DHPZ),其扭曲結(jié)構(gòu)防止結(jié)晶,提高玻璃化溫度,實(shí)現(xiàn)可溶解性,解決了傳統(tǒng)聚芳醚不能兼具耐高溫可溶解的技術(shù)難題。由此衍生出系列聚合物,如聚苯并咪唑醚酮(PPEK)、聚苯并咪唑醚砜(PPES)和含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)聚醚砜酮(PPESK)。這些材料在耐熱性、電性能和耐輻照等方面優(yōu)于傳統(tǒng)PEEK,且耐濕熱性能出色,適用于極端環(huán)境。
而在電子化學(xué)品領(lǐng)域,隨著顯示技術(shù)升級與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,高端高分子材料的國產(chǎn)化需求愈發(fā)迫切,膜材料、冷卻液等細(xì)分領(lǐng)域成為產(chǎn)業(yè)增長的核心潛力點(diǎn)。川流投資創(chuàng)始合伙人時(shí)雪松介紹說,在顯示和半導(dǎo)體端仍有不少國產(chǎn)化率低的高分子膜材料,如PI配向膜、ACF導(dǎo)電膠等。“膜材料領(lǐng)域供給呈現(xiàn)兩極分化特征,光伏封裝膠膜、鋰電池隔膜等產(chǎn)品保障能力較強(qiáng),而氣體分離膜的保障能力嚴(yán)重不足,光學(xué)膜尤其是基膜領(lǐng)域自給率不足5%。”
此外,冷卻液市場的遠(yuǎn)期價(jià)值也備受關(guān)注。“AIDC液冷市場遠(yuǎn)期價(jià)值量超千億。”國盛證券化工行業(yè)首席分析師楊義韜則表示,與傳統(tǒng)風(fēng)冷相比,液冷技術(shù)優(yōu)勢顯著,能高效解決高功耗芯片的散熱瓶頸,保障AI算力的穩(wěn)定輸出。“液冷技術(shù)正從早期試點(diǎn)邁向規(guī)模化導(dǎo)人,在此過程中,適用于單相/雙相浸沒式液冷的硅油、氟化液等材料迎來發(fā)展良機(jī)。”
記者了解到,氟材料由于具有耐腐蝕、耐高溫、低介電、自潤滑等優(yōu)越性能,廣泛應(yīng)用于電子和半導(dǎo)體領(lǐng)域。楊義韜介紹說,在對散熱性能要求極致的場景,氟化液有望成為主流選擇;而硅油兼具低成本與環(huán)保優(yōu)勢,同樣有望成長為千億級液冷市場中不可或缺的重要力量。
另一個(gè)趨勢就是未來制造與材料產(chǎn)業(yè)的深度融合。肖勁松談到,未來制造體系將以新一代智能制造為核心特征,貫穿設(shè)計(jì)鏈、制造鏈、供應(yīng)鏈全流程的智能化升級,對配套材料提出了更高維度的要求。李巖則表示,在人形機(jī)器人領(lǐng)域,化工新材料實(shí)現(xiàn)了對控制系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)及配套部件的全維度覆蓋。如超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮、聚酰亞胺等高性能材料可應(yīng)用于人形機(jī)器人的執(zhí)行系統(tǒng);而有機(jī)硅材料、熱塑性彈性體等則可應(yīng)用于人形機(jī)器人的感知系統(tǒng)。
政策市場雙輪賦能
未來布局融合升級
在政策引導(dǎo)、技術(shù)突破、市場驅(qū)動(dòng)與資本加持的多重合力下,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)正朝著高端化、綠色化、智能化、融合化的方向加速演進(jìn),實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”的產(chǎn)業(yè)突圍。
“‘十五五,并非‘十四五’的簡單重復(fù),而是在此基礎(chǔ)上的升級、深化和聚焦。”李巖指出,“十五五”時(shí)期,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)將更加聚焦攻堅(jiān)核心環(huán)節(jié),集中力量攻克光刻膠、高端催化劑等技術(shù)壁壘極高的關(guān)鍵材料。
“歐美一些國家對中國的圍追堵截、中美博弈帶來的嚴(yán)峻國際形勢,加速了化工新材料自主研發(fā)步伐。”西北工業(yè)大學(xué)教授張秋禹表示,未來我國化工新材料將向高性能化、功能與智能化、復(fù)合化、環(huán)境友好以及數(shù)智化等方向演進(jìn)。“高性能聚合物材料憑借其輕質(zhì)、耐高溫、耐腐蝕、易加工等特性,成為技術(shù)突破的關(guān)鍵支撐。”
此外,生物制造、人工智能等未來產(chǎn)業(yè)布局正成為產(chǎn)業(yè)升級的重要引擎,為化工新材料發(fā)展注入全新動(dòng)能。李巖指出,“十五五”規(guī)劃中,生物制造(生物基材料、生物基化學(xué)品)被提到前所未有的戰(zhàn)略高度,并將其視為與石化、煤化工產(chǎn)業(yè)耦合、實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑。張秋禹表示,人工智能技術(shù)正貫穿材料科學(xué)的全鏈條,從反應(yīng)機(jī)理的探索到高性能材料的設(shè)計(jì),再到工程化應(yīng)用的實(shí)現(xiàn),全面賦能材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
談及產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的演變,李巖認(rèn)為,“十五五”期間化工新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式將更強(qiáng)調(diào)全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)布局和產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展。對企業(yè)而言,則是由單純產(chǎn)品制造商向“產(chǎn)品+服務(wù)”一體化解決方案提供商轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段。“能夠在‘十五五’期間勝出的企業(yè),必然是那些能夠?qū)覒?zhàn)略方向、下游市場需求、自身技術(shù)積累這三者完美結(jié)合,并以極大的戰(zhàn)略定力持續(xù)投入的創(chuàng)新型企業(yè)。”李巖談到,這些企業(yè)不再是傳統(tǒng)的化工制造商,而是以化學(xué)為基石,為未來社會(huì)提供綠色、高效、智能化解決方案的科技公司。
“政策的著力點(diǎn)正在發(fā)生變化。從‘十二五’解決材料‘有無’問題,‘十三五’解決材料好不好用的問題,到‘十四五’至‘十五五’,政策重心轉(zhuǎn)向全產(chǎn)業(yè)鏈突破。”肖勁松談到,這一階段的政策以系統(tǒng)優(yōu)化為核心,圍繞13條重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行布局。企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)若脫離國家戰(zhàn)略需求,將難以獲得相應(yīng)的國家支持。
此外,新材料行業(yè)高研發(fā)投入、高毛利,護(hù)城河效應(yīng)強(qiáng),具有長期投資價(jià)值。吉益興介紹說,新材料毛利普遍在40%以上,競爭對手少,技術(shù)門檻高,一旦形成領(lǐng)先地位,在高毛利、高研發(fā)投入的正向循環(huán)作用下,是難得的護(hù)城河越挖越深的投資標(biāo)的。“新材料行業(yè)客戶黏性強(qiáng)、需求長期穩(wěn)定。”吉益興談到,產(chǎn)品一旦被客戶接受,往往是同新產(chǎn)品的研發(fā)長期陪伴實(shí)現(xiàn)的,所以作為重要配套材料需求長期穩(wěn)定,更換動(dòng)力低。“我國基礎(chǔ)化學(xué)品等新材料上游原料產(chǎn)能占據(jù)全球一半以上,且仍在大幅擴(kuò)產(chǎn),支持了新材料上游的成本持續(xù)下降。”吉益興表示,疊加政策、需求、技術(shù)+人力儲(chǔ)備等多方面因素的正向循環(huán),中國新材料行業(yè)已成長為一個(gè)具有長期投資價(jià)值的長坡厚雪賽道。
回顧過往,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)已成功構(gòu)建了全球最完整的產(chǎn)業(yè)體系之一,在改性塑料、合成橡膠、工程塑料等眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從無到有、從有到優(yōu)的歷史性突破。展望“十五五”,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)雖面臨著技術(shù)封鎖、高端人才短缺等挑戰(zhàn),但更擁有政策支持、市場廣闊、產(chǎn)業(yè)鏈完整等獨(dú)特優(yōu)勢。站在新的歷史起點(diǎn)上,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)正蓄勢待發(fā),向著全球材料產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國的目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)。

