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化工新材料行业“十三五”发展规划
作者:  发布时间:2019-11-21  点击量:26 次  关闭

 

化工新材料行业“十三五”发展规划

石油和化学工业规划院

一、        化工新材料行业范畴与战略意义

(一)            化工新材料行业范畴

狭义的化工新材料主要指先进高分子材料,广义的化工新材料还包括高端专用化学品。先进高分子材料主要是合成树脂、合成橡胶、合成纤维的高端产品,也包括功能性膜材料等高性能复合高分子材料;高端专用化学品按用途分为三十多个门类,几乎所有的工业领域都有与之配套的专用化学品,电子化学品是唯一国内自给率不足一半的专用化学品。因为电子化学品是高端专用化学品中技术难度最大,进口依赖度最高,发展最为迫切的领域,所以按先进高分子材料加电子化学品的口径编制化工新材料“十三五”规划,即主要研究高性能树脂、特种合成橡胶、高性能纤维、功能性膜材料和电子化学品五个子行业,每个子行业的细分领域如下表所示:

1  化工新材料领域划分

化工新材料子行业

细分领域

高性能树脂

工程塑料、高端聚烯烃塑料、聚氨酯树脂、

氟硅树脂、其他高性能树脂

特种合成橡胶

石油基特种橡胶(除通用型丁苯橡胶和顺丁橡胶外的其他石油基橡胶,含热塑性弹性体)、非石油基特种橡胶

高性能纤维

碳纤维、芳纶、其他高性能纤维

功能性膜材料

水处理用膜、特种分离膜、离子交换膜、光学膜、锂电池用膜、光伏用膜、其他功能性膜

电子化学品

集成电路用电子化学品、印刷线路板用电子化学品、平板显示器用电子化学品、新能源电池用电子化学品、其他电子化学品

(二)            发展化工新材料的战略意义

1.             化工新材料是化学工业的发展重点

我国已经成为化工产业大国,化学工业产值已居世界首位,但是需要通过转变增长方式,促进我国由化工产业大国向化工产业强国转型升级,产业升级的重点任务是提升产品层次、调整原料结构、优化产业布局、加强安全环保。目前我国部分传统化工产品出现产能过剩问题,但是以化工新材料为代表的高端化工产品仍然高比例依靠进口,目前我国化工新材料的国内自给率仅为约60%左右,发展化工新材料是提升我国化学工业产品层次的重点任务,对于促进我国由化工产业大国向化工产业强国转型升级具有重要意义。

2.             化工新材料是新兴产业发展和传统产业升级的关键支撑材料

化工新材料是新材料产业的主要门类之一,不仅本身是重要的战略性新兴产业,而且也是其他战略性新兴产业发展和传统产业升级的重要支撑。化工新材料被称为“工业维生素”,与大宗合成材料相比,化工新材料消费量较小,但应用非常广泛,是相关产业的关键性配套材料。高端装备制造业、新能源、新能源汽车、节能环保等战略性新兴产业都需要化工新材料的配套,传统产业的转型升级也需要化工新材料的支撑,特别是随着航空航天、汽车、电子信息产业的快速发展,化工新材料的需求量迅速扩大,急待发展。

二、       发展现状与主要差距

(一)            化工新材料总体发展现状

化工新材料的主体是先进高分子材料,也包括电子化学品等高端专用化学品。先进高分子材料主要包括高性能树脂、特种橡胶。高性能纤维和功能性膜材料。在我国化工新材料产业中,市场需求量较大、自给率较低、最急需发展的领域是工程塑料、高端聚烯烃塑料、特种橡胶、功能性膜材料和电子化学品。我国化工新材料产品的供需变化情况如下表所示。

2  “十二五”我国化工新材料产品供需情况

产品类别

2010

2014

消费量(万吨)

自给率

消费量(万吨)

自给率

高性能树脂

1427

57%

2058

63%

1

工程塑料

299

38%

392

47%

2

高端聚烯烃塑料

645

35%

841

38%

3

聚氨酯树脂

486

95%

741

96%

4

氟硅树脂

(含硅油)

22

83%

32

92%

5

其他高性能树脂

21

90%

53

107%

特种橡胶

256

51%

317

63%

1

石油基特种橡胶

214

45%

246

53%

2

非石油基特种橡胶

42

85%

71

98%

高性能纤维

3

75%

5

76%

功能性膜材料

27

45%

40

54%

电子化学品

48

45%

63

50%

化工新材料合计

1805

56%

2484

63%

:聚氨酯树脂按聚氨酯制品的数量折算

(二)            化工新材料主要领域发展现状

1.             高性能树脂

(1)            工程塑料

2014年我国工程速表自给率仅为47%,其中消费量最大的聚碳酸酯国内自给率仅为19%,而且全部由外资企业生产。

3  “十二五”我国工程塑料产品供需情况

产品

2010

2014

消费量(万吨)

自给率

消费量(万吨)

自给率

聚碳酸酯

122.9

21%

155.7

19%

PMMA

56.1

45%

66.3

68%

聚酰胺工程塑料

46.9

46%

59.3

47%

聚甲醛

35.6

53%

52.6

61%

特种聚氨酯

27.5

70%

47.0

98%

聚苯醚

4.8

10%

5.9

15%

聚苯硫醚

2.1

24%

2.2

27%

特种工程塑料

2.8

25%

3.2

25%

合计

299

38%

392.2

47%

(2)            高端聚烯烃塑料

2014年我国高端及烯烃塑料的国内自给率仅为38%,其中己烯共聚聚乙烯约占高端聚烯烃塑料总消费量的75%,自给率仅为44%,己烯、辛烯等高碳 α-烯烃以来进口是制约高碳α-烯烃共聚聚乙烯发展的重要原因之一。

4  “十二五”我国高端聚烯烃塑料产品供需情况

产品

2010

2014

消费量(万吨)

自给率

消费量(万吨)

自给率

己烯共聚聚乙烯

500

40%

630

44%

辛烯共聚聚乙烯

40

0%

55

9%

EVA树脂

66

34.4%

100

34%

超高分子量聚乙烯

3.5

71.4%

5

56%

茂金属聚乙烯

30

0%

45

4%

茂金属聚丙烯

5

0%

7

0%

合计

645

35%

841

38%

(3)            聚氨酯树脂

聚氨酯材料生产以异氰酸酯和多元醇为起始原料,产品种类包括聚氨酯发泡材料、聚氨酯涂料、聚氨酯胶黏剂等聚氨酯制品。2014年,我国各类聚氨酯制品产量达951万吨,折合聚氨酯树脂产量741万吨。

聚氨酯制品如发泡材料等大多不便运输,一般在市场所在地进行生产,因此除个别特种聚氨酯制品外,基本国内自给。

我国聚氨酯行业的发展长期受到异氰酸酯和多元醇等关键原料的制约,“十二五”期间原料供应情况大为改善,目前大宗品种的原料MDITDI和聚醚多元醇已实现或基本实现国内自给,但脂肪族异氰酸酯仍然主要依赖进口。

(4)            氟硅树脂

氟硅树脂主要包括氟树脂、硅树脂和硅油,2014年氟硅树脂消费量达32万吨,自给率为92%,通用型产品已有部门出口,但高性能产品仍依赖进口,其中氟树脂为净出口,硅树脂和硅油为净进口。氟硅树脂是化工新材料领域我国最具资源和原料优势的领域,但目前萤石、工业硅等稀缺资源和高耗能基础原料高比例出口,而氟硅树脂等深加工产品出口量较小。

(5)            其他高性能树脂

其他高性能树脂主要是高吸水性树脂和可降解塑料,2014年消费量达36万吨,可基本自己。随着我国进入老龄化社会和对二胎生育限制的放松,我国高吸水性树脂正在进入加速发展期;我国可降解塑料正处在起步发展期,未来在环保政策的推动下发展潜力巨大。

2.             特种橡胶

特种橡胶指除乳聚丁苯橡胶和通用型顺丁橡胶外的其他合成橡胶,包括溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶,也包括各类热塑性弹性体。天然橡胶约占我国橡胶消费量接近一半,但超过80%依靠进口,继续发展性能接近的合成橡胶替代天然橡胶进口。

5   “十二五”我国橡胶材料供需情况

类别

品种

2010

2014

消费量(万吨)

自给率

消费量(万吨)

自给率

天然橡胶

244

28%

455

19%

石油基合成橡胶

丁苯橡胶

116

81%

136

81%

其中溶聚丁苯橡胶

14

40%

18

27%

顺丁橡胶

84

72%

101

80%

其中稀土顺丁橡胶

16

38%

21

54%

异戊橡胶

6

3%

4

35%

其他石油基橡胶(含热塑性弹性体)

178

47%

204

55%

小计

384

62%

445

68%

非石油基合成橡胶

硅橡胶

41

85%

70

98%

其他

1

75%

1

80%

小计

42

85%

71

98%

合计

670

51%

971

47%

其中特种橡胶

256

51%

317

63%

3.             高性能纤维

目前国内碳纤维装置开工率仅为20%,同时国内自给率仅为27%,主要原因是国内通用型碳纤维的生产成本高于进口产品价格,急需完善工程技术,降低生产成本。我国间位芳纶已能基本自给,但是对位芳纶仍严重依赖进口。聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维长期受原料1,3-丙二醇供给不足的制约,201413-丙二醇实现大规模工业化生产,聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维正在进入快速发展期。

6  “十二五”我国高性能纤维供需情况

产品

2010

2014

消费量(万吨)

自给率

消费量(万吨)

自给率

1

芳纶

0.4

80

1.1

75

2

碳纤维

0.8

12

1.1

27

4

聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维

2.0

100

3.2

94

小计

3

75

5.4

76

4.             功能性膜材料

功能性膜材料主要包括水处理用膜、特种分离膜、离子交换膜、锂电池和太阳能电池用特种膜、光学膜等。2014年,我国消费的功能性膜材料重量约40万吨,面积约为25.5亿立方米,市场销售额约为420亿元,其中高端产品主要依靠进口,按重量、面积和销售额计的国内自给率分别为54%51%43%

5.             电子化学品

电子化学品的应用领域主要是集成电路、平板显示器、新能源电池和印制电路板。2014年我国电子化学品消费量约为63万吨,国内市场销售额为1735亿元,按重量和销售额计的国内自给率分别为50%40%,为新一代信息产品配套的电子化学品主要依靠进口,无法满足信息产品快速更新换代的配套需求。

(三)            化工新材料行业的主要差距

1.             部分化工新材料国内尚未产业化

部分化工新材料产品目前国内仍未实现大规模工业化生产。在高性能树脂领域,国内目前尚属空白的产品主要有茂金属聚丙烯等高端聚烯烃、聚醚醚腈等特种工程塑料、可溶性聚四氟乙烯等特种氟树脂;在特种合成橡胶领域,SEPS、聚酰胺性热塑性弹性体和聚酯型热塑性弹性体等新型热塑性弹性体仍未实现工业化生产;在功能性膜材料领域,PVE太阳能背板膜等高端产品还没有实现大规模产业化。

部分化工新材料产品例如通用级碳纤维处于产业化的起步阶段,虽然已建成工业化生产装置,但是技术尚不成熟,生产成品率低,成本高于进口产品价格,急需完善工业化技术,降低生产成本,实现正常生产。

另外部分化工新材料产品虽然国内已有生产,但是全部由外资企业生产,对于内资企业尚属空白,例如我国消费量最大的工程塑料聚碳酸酯主要依靠进口,而国内产量全部来自外资企业。

2.             部分化工新材料虽已国产化但只能生产低端牌号

部分化工新材料产品虽已国产化但产品质量与进口产品差距很大,只能满足中低端需求。在高性能树脂领域,此类产品主要有茂金属催化聚乙烯等高端聚烯烃、聚甲醛和聚苯醚等工程塑料、聚偏氟乙烯和聚全氟乙丙烯等氟硅树脂等;在特种合成橡胶领域,主要有乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶等石油基特种橡胶和聚氨酯弹性体等热塑性弹性体;在功能性膜材料领域,主要有PVDF太阳能背板膜和液晶显示器用TAC膜。

另外部分化工新材料产品虽然已实现国内自给,但是高端产品基本由外资企业生产,内资企业产品质量差距较大,局限于中低档市场,例如高吸水性树脂虽然已经国内自给,但内资企业只能生产低端产品。

3.             部分化工新材料关键配套原料国内尚未产业化

部分化工新材料的 关键配套单体国内尚未工业化生产,严重制约化工新材料的发展。在高性能树脂领域,八碳及其以上的高碳α-烯烃共聚聚乙烯的发展;己二腈完全依靠进口,制约聚酰胺工程塑料的发展;异丁烯法MMA尚未产业化,制约PMMA的发展,CHDM供应困难制约PCTPETG等特种聚酯的发展;1,3-丙二醇依赖进口制约PPT的发展;IPDIH12MDI等特种异氰酸酯国内空白制约高端聚氨酯材料的发展;在高性能合成橡胶领域,异戊二烯的供应仅限于乙烯联产,从数量和成本上都无法保障异戊橡胶的发展,急需发展异丁烯合成异戊二烯。在功能性膜材料领域,分离膜用的PVDF树脂国内尚未实现大规模生产,目前国内PVDF树脂主要是涂料级产品。

4.             部分化工新材料的特种改性产品和特种制品国内空白

针对不同的市场细分,需要对不同类型的化工新材料进行改性,以达到最佳性价比,目前国内部分化工新材料的特种改性产品如发动机进气歧管用特种改性尼龙主要依靠进口。

5.             部分化工新材料市场潜力巨大但需要加强推广应用

部分化工新材料具有很大的发展潜力,有望大范围推广应用,成为新的大宗材料,但是需要进行应用示范,解决加工和应用技术问题,进行应用验证。例如异戊橡胶在俄罗斯已全面替代天然橡胶用作轮船,天然橡胶占我国橡胶消费量的45%以上,但80%以上依靠进口,急需推广应用异戊橡胶弥补天然橡胶的供应不足,因此应当完善优化异戊橡胶的加工成型技术,进行各类异戊橡胶轮胎的应用验证,加快异戊橡胶在轮胎领域的推广应用。

三、       发展方向与主要任务

(一)        化工新材料总体发展方向

未来化工新材料行业的发展将主要集中在三个方向:一是提升化工新材料自身的发展水平,重点加快国内空白品种的产业化,并提高国内已有品种的质量水平;二是突破上游关键配套原料的供应瓶颈;三是延伸发展下游高端制品并加快化工新材料在新应用领域的推广。

(二)        化工新材料各领域主要任务

1.             高性能树脂

1)工程塑料

提升大品种工程塑料如聚碳酸酯、聚甲醛等的发展水平,重点发展高端牌号;促进一批国内目前尚属空白的特种工程塑料实现产业化,如PEEN(聚醚迷腈)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯)等;发展工程塑料合金;发展关键配套单体如CHDM1,4-环己烷二甲醇)等。

2)高端聚烯烃塑料

“十三五”期间,在改善高碳α-烯烃供应条件的基础上,高碳α-烯烃改性聚乙烯将快速发展,同时茂金属催化聚烯烃技术有望取得突破,高端聚烯烃塑料的自给率由2014年的38%提升到2020年的接近79%.

3)聚氨酯树脂

预计到2020年,聚氨酯制品产量将超过1400万吨,折合聚氨酯树脂产量超过1100万吨。聚氨酯行业在规模扩张的同时,着重提高产品质量并配套发展脂肪族异氰酸酯,实现脂肪族异氰酸酯基本国内自给,聚氨酯树脂和制品的质量大幅提升。

4)氟硅树脂

到“十三五”末,氟硅树脂将实现自给有余,并有较高比例出口,推动我国氟硅化工领域的出口升级,即由主要出口萤石资源和工业硅等初级加工产品向大量出口氟硅树脂等深加工产品升级。

2.             特种橡胶

“十三五”期间,异戊橡胶及配套异丁烯合成异戊二烯将实现大规模生产,异戊橡胶的消费量将由2014年的4万吨提高到2020年的60万吨,在增量需求方面替代天然橡胶,是天然橡胶的国内自给率有所提高。同时,硅橡胶将保持高速发展,在部分领域替代石油基橡胶,硅橡胶的消费量酱油2014年的70万吨提高到2020年的150万吨,成为消费量最大的合成橡胶之一。

3.             高性能纤维

在目前自给率最低的碳纤维领域,通过完善工程技术,降低生产成本,提高装置开工率,使国内自给率大幅度提高到60%;芳纶实现全部自给。

4.             功能性膜材料

功能性膜材料按重量、面积和销售额计的国内自给率分别由2014年的54%51%43%大幅提高到2020年的75%70%60%

5.             电子化学品

电子化学品按重量和销售额计的国内自给率分别由2014年的50%40%提高到2020年的66%62%,对信息产业发展的材料保障能力显著增强。

四、       化工新材料“十三五”规划目标

(一)     总体规划目标

“十三五”期间,工程塑料、高端聚烯烃塑料、特种橡胶、功能性膜材料、电子化学品五大重点领域将取得进一步发展,带动化工新材料整体自给率由2014年的大约60%提高到2020年的80@以上。“十三五”我国化工新材料发展目标与供需预测见下表。

“十三五”我国化工新材料发展目标与供需预测

产品

产量(万吨)

2020年需求预测(万吨)

自给率

高性能树脂

2491

2986

83%

1

工程塑料

436

574

76%

2

高端聚烯烃塑料

774

1115

69%

3

聚氨酯树脂

1128

1151

98%

4

氟硅树脂(含硅油)

66

60

111%

5

其他高性能树脂

87

87

100%

特种橡胶

446

557

80%

1

石油基特种橡胶

297

405

73%

2

非石油基特种橡胶

149

152

98%

高性能纤维

14

15

92%

功能性膜材料

46

61

75%

电子化学品

74

109

66%

合计

3070

3728

82%

(二)     主要领域规划目标

1.高性能树脂

(1)工程塑料

“十三五”期间,在产业化示范工程的带动下,国内聚碳酸酯的生产能力将快速增长,自给率将由2014年的大约20%提升到65%左右,同时聚苯醚、聚苯硫醚、特种工程塑料也将快速发展,使工程塑料的国内自给率由2014年的47%提升到2020年的76%,其中基础较好的特种聚酯类工程塑料将实现净出口。

(2)高端聚烯烃塑料

“十三五”期间,在改善高碳a-烯烃供应条件的基础上,高碳a-烯烃改性聚乙烯将快速发展,同时茂金属催化聚烯烃技术有望取得突破,高端聚烯烃塑料的自给率由2014年的38%提升到2020年的接近70%

(3)聚氨酯树脂

预计到2020年,聚氨酯制品产量将超过1400万吨,折合聚氨酯树脂产量超过1100万吨。聚氨酯行业在规模扩张的同时,着重提高产品质量并配套发展脂肪族异氰酸酯,实现脂肪族异氰酸酯基本国内自给,聚氨酯树脂和制品的质量大幅提升。

(4)氟硅树脂

到“十三五”末,氟硅树脂将实现自给有余,并有较高比例出口,推动我国氟硅化工领域的出口升级,即由主要出口萤石资源和工业硅等初级加工产品向大量出口氟硅树脂等深加工产品升级。

2.特种橡胶

“十三五”期间,异戊橡胶及配套异丁烯合成异戊二烯将实现大规模生产,异戊橡胶的消费量将由2014年的4万吨提高到2020年的60万吨,在增量需求方面替代天然橡胶,使天然橡胶的国内自给率有所提高。同时,硅橡胶将保持高速发展,在部分领域替代石油基橡胶,硅橡胶的消费量将由2014年的70万吨提高到2020年的150万吨,成为消费量最大的合成橡胶之一。

3.高性能纤维

在目前自给率最低的碳纤维领域,通过完善工程技术,降低生产成本,提高装置开工率,使国内自给率大幅提高到60%;芳纶实现全部自给。

4.功能性膜材料

功能性膜材料按重量、面积和销售额计的国内自给率分别由2014年的54%51%43%大幅提高到2020年的75%70%60%

5.电子化学品

电子化学品按重量和销售额计的国内自给率分别由2014年的50%40%提高到2020年的66%62%,对信息产业发展的材料保障能力显著增强。

五、       政策建议

1.             加强对化工新材料产业的政策扶持

通过技术改造、强基工程、新材料研发和产业化、国家重点研发计划等专项,支持化工新材料的研发、产业化及示范应用,支持公共服务平台的建设。推动新材料科技重大专项的设立,将先进高分子材料和电子化学品作为重点支持方向。研究制定重点化工新材料发展的指导意见,筛选出安全环保问题较小、战略意义重大的化工新材料,研究完善相关政策,对于信用良好的企业投资相关项目在项目审批、土地使用、进出口等环节给予更多便利。制定扶持化工新材料首批次应用的财税、保险、金融等政策。

2.             实施创新驱动,突破关键核心技术

整合资源,加快建立以市场为导向、企业为主体的“产学研用”技术创新体系,建立重点化工新材料的国家级产业发展研究院,突破一批核心、共性和关键技术,支持精细化和专业化研发,提升全产业链的技术实力和产业化水平。推动建设知识产权联盟,鼓励科研院所和重点企业加强知识产权创建和运用合作。

3.             以电子化学品为重点,推动化工新材料与信息产业深度融合

推动化工新材料智能工厂建设,利用物联网、大数据、云计算等技术,建立工艺参数与产品性能之间的联系,不断提高产品质量性能以及效益,大力发展化工新材料所需的高端设备,推动上下游密切合作,顺应制造业服务化的趋势,不断提高自动化、信息化、智能化水平,以电子化学品为重点,促进化工新材料和信息产业深度融合。

4.             发挥产业联盟作用,推动与下游产业密切合作

充分发挥市场配置资源的决定性作用,以应用为导向,推动与下游产业密切合作,充分发挥产业联盟的作用促进上下游产业融合发展。重点面向新型城镇化、电子信息产业和高端装备制造业加强化工新材料与下游领域的结合。

5.             创造公平市场环境,完善财税、金融政策

通过制订标准、规划和政策,加强政策执行力的监管力度,积极运用饭倾销等国际公平贸易手段,为企业创造公平、透明的市场竞争环境。提高高端化工新材料的出口退税率,引导行业向产业链高端延伸。

6.             培育企业做大做强,推进产业集约发展

鼓励企业通过兼并重组、混合所有制改革、战略合作等方式做大做强,形成若干个具有国际竞争力的化工新材料企业集团,支持化工产业发达的地区先试先行,建设化工新材料产业集群,提高产业链的关联性和整体竞争力。鼓励国内企业“走出去”,充分利用国内外的技术、人才、市场等资源。



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