- 中國化工新材料產業發展報告·2016
- 中國石油和化學工業聯合會化工新材料專委會組織編寫
- 20524字
- 2020-05-07 10:06:43
第二節 我國化工新材料產業發展現狀
一、總體情況
“十一五”以來,我國化工新材料在工藝技術方面取得了重要突破,氟硅材料、聚氨酯材料、工程塑料、高性能橡膠等行業裝置能力快速增長。2015年,我國化工新材料產業規模達到2600億元,市場總消費規模約為4700億元,化工新材料進口額約320億美元,占化工產品總進口額的20%(化工產品進口額達1600億美元),自給率為55%。按產量統計,2015年國內產量約為1681萬噸,消費量達2622萬噸,自給率僅為63%,其中,工程塑料產量209萬噸,自給率僅為52%,高端聚烯烴產量為371萬噸,自給率為39%。高性能合成橡膠產量221萬噸,自給率約66%;電子化學品按重量和銷售額計的國內自給率分別為53%和40%。
從產業發展水平看,我國在氟硅樹脂和橡膠、聚氨酯材料、儲能材料領域有很高的發展水平,但產品品種有待進一步豐富并拓展下游應用領域;在高性能分離膜材料、高性能纖維、工程塑料與特種工程塑料、高性能橡膠、新型特種涂料、新型特種膠黏劑、電子化學品領域具備一定發展水平,但存在較多技術空白,如PA66原料己二腈、乙丙橡膠、超大規模半導體集成電路用化學品等;在高端聚烯烴樹脂領域發展水平很低,處于大范圍技術空白,詳見表1-10。
表1-10 2015年中國化工新材料分行業情況

二、消費情況
近年來很多產品的消費量年均增長都在20%以上,2015年,我國化工新材料產業形成約上億元以上產值的生產體系。但由于受技術水平的制約,化工新材料又是我國化學工業體系中國內自給率最低、最急需發展的領域,高性能產品主要依賴進口。
在我國化工新材料產業中,市場需求量較大、自給率較低、最急需發展的領域是工程塑料、高端聚烯烴塑料、高性能橡膠、功能性膜材料和電子化學品。我國化工新材料產品的供需變化情況如表1-11所示。
表1-11 我國化工新材料總體情況

三、分領域發展情況
2015年,我國主要化工新材料的供需情況見表1-12。其中,高端聚烯烴樹脂、高性能橡膠自給率不到40%;高性能纖維、工程塑料與特種工程塑料自給率為60%左右;氟硅樹脂和橡膠供略大于需。
(一)工程塑料與特種工程塑料
2015年我國工程塑料產量209萬噸,表觀消費量為405萬噸,自給率僅為52%,其中消費量最大的聚碳酸酯國內自給率僅為27%(見表1-12),而且主要由外資企業生產。我國工程塑料領域主要問題是產能過度集中于低端產品,而高端產品的產能受制于技術等因素而導致對進口的依賴嚴重。隨著塑料工業的發展,對工程塑料的要求也會越來越高,迫切要求工程塑料的高性能化與國產化的技術要求,從而使得工程塑料的合成和加工改性變得尤為重要。
表1-12 2015年中國工程塑料與特種工程塑料供需情況

(1)聚碳酸酯
截至2015年,我國PC產能為68.9萬噸/年,產量約為45多萬噸,集中在外資和合資企業。近年來我國聚碳酸酯的進口量快速增長,我國聚碳酸酯進口量呈逐年上升態勢,進口量由2007年75萬噸上升至2015年142.7萬噸,2015年消費量達166萬噸,自給率僅為27%。
聚碳酸酯生產工藝具有較高的技術壁壘,目前世界聚碳酸酯生產主要集中在美國、西歐和日本。其中,美國通用電氣(GE)、德國拜耳(BAYER)、美國陶氏化學(DOW)、日本帝人(TEIJIN)和三菱瓦斯/三菱化學公司(MITSUBISHI)是世界5大聚碳酸酯生產企業,其生產能力合計占世界總能力的90%左右。
(2)聚甲醛
截至2015年年底,中國境內的聚甲醛年生產能力已近50萬噸/年,產量28萬噸,進口量25.8萬噸,出口量3.8萬噸,表觀消費量為50萬噸,自給率為56%。
隨著生產工藝包的引進和自主知識產權的開發,我國的聚甲醛生產行業經歷了一個井噴式的發展時期。2001年云南云天化股份有限公司從波蘭化工集團(ZAT)引進國內第一套1萬噸/年聚甲醛生產裝置,并于當年投產。2008年以來,上海藍星新材料公司、中海石油天野化工、天津堿廠、開封龍宇化工和神華寧煤集團相繼通過引進香港富藝技術投資建成POM裝置。另外,開灤中浩和兗礦魯南化工有限公司引進韓國P&ID公司技術。
聚甲醛生產工藝有共聚和均聚兩條路線。僅杜邦和日本旭化成兩家公司可以生產均聚甲醛,其市場占有量在20%以下。均聚甲醛的力學性能比共聚甲醛有一定的優勢,但是由于均聚甲醛對材料的加工工藝要求較高,只有一些高端產品使用均聚甲醛產品。目前國內只有杜邦和旭化成公司合資建設的年產2萬噸的旭化成聚甲醛(張家港)有限公司生產聚甲醛,其他國內企業尚未涉足。
(3)聚酰胺
我國聚酰胺產業從20世紀50年代起步,整體上發展較為緩慢。自20世紀90年代,中國聚酰胺產業的發展才慢慢步入正軌,但是同時也伴隨出現了產能過剩、高性能產品比重較低、產業鏈較短、環境污染等問題。我國生產的聚酰胺中,PA6約占90%,PA66約占10%。
2015年我國聚酰胺6切片生產能力為339.2萬噸/年,產量為237.4萬噸,進口量為44.9萬噸,出口量5.7萬噸,表觀消費量為276.6萬噸。2015年我國聚酰胺66切片生產能力為31.6萬噸/年,產量為22.1萬噸,進口量為28.6萬噸,出口量4.7萬噸,表觀消費量為46萬噸。
PA6得益于石油價格下降,上游原料苯和己內酰胺價格下降,在浙江、福建等地產能溫和擴大,但我國己二腈主要依賴進口,成本較高,制約了中國己二胺及PA66產業的發展。己二腈生產工藝分丁二烯法和丙烯腈電解法。丁二烯法約占總產能的70%,反應過程的路線短、能耗低,被杜邦(英威達)、羅地亞(羅納普朗克)、巴斯夫等少數幾個公司高度壟斷。山東潤興化工科技有限公司年產10萬噸己二腈項目系國內首套工藝,填補了國內生產空白。此外,重慶紫光己二腈中試項目,包括丁二烯法500噸/年己二腈裝置(試生產階段)和250噸/年丙烯腈電解制己二腈裝置(試生產階段)。
(4)熱塑性聚酯
熱塑性聚酯在工程塑料中占有重要地位,其中已經得到廣泛應用和大規模工業化生產的是PET和PBT。
我國已成為世界上最大瓶級PET切片生產國,2015年中國瓶級PET切片需求約400萬噸,而產能達到了近900萬噸/年,受產能嚴重過剩影響,2015年中國PET生產裝置的平均開工率僅為65%。2015年,我國PBT主要生產企業的總產能達到98萬噸/年,平均開工率僅為50%,產量約45萬噸,進口量為13萬噸,出口量約18萬噸。表觀消費量為40萬噸。
(5)聚苯硫醚樹脂
2015年,我國聚苯硫醚樹脂產能達到4.6萬噸/年,其中中國旭光高新材料3萬噸/年、浙江新和成0.5萬噸/年、張家港新盛新材料0.5萬噸/年、敦煌西域特種新材0.4萬噸/年、中國化工0.2萬噸/年。產量約1萬噸,進口量為2.7萬噸,表觀消費量3.7萬噸,自給率為27%。主要以低分子量注塑級PPS產品為主,絕大部分聚苯硫醚材料尚須從國外進口,尤其是擠出級和薄膜級技術難度更高,還無法生產。即使是在中低端市場,我國聚苯硫醚的實際生產規模也遠小于國內的需求總量。更重要的是,高品級的聚苯硫醚樹脂在國內還沒有形成有規模的產品,纖維級PPS樹脂的生產能力不足1萬噸/年。
(6)液晶高分子材料
液晶高分子材料分為溶致液晶高分子(LLCP)和熱致液晶高分子(TLCP)。全球TLCP市場是一個高度集中的市場,美國Celanese公司,比利時的Solvay,日本的寶理塑料和住友化學等4家公司占據全球TLCP市場份額的75%以上。我國目前僅上市公司普利特一家,2000噸/年TLCP試生產,產能嚴重跟不上需求。較高的技術壁壘,限制了企業進入。TLCP市場對外依賴度高:隨著全球IT、電子工業產能向我國轉移,我國已成為TLCP使用量最多的地區,每年需進口約2~3萬噸,對外依賴度極高。
(二)高端聚烯烴塑料
2015年我國高端聚烯烴塑料的國內自給率僅為38%,其中己烯共聚聚乙烯約占高端聚烯烴塑料總消費量的75%,自給率僅為44%,己烯、辛烯等高碳α-烯烴依賴進口是制約高碳α-烯烴共聚聚乙烯發展的重要原因之一。在高端聚烯烴樹脂領域,EVOH樹脂完全依賴進口;POE、mPE和mPP自給率嚴重不足,僅為10%左右;EVA樹脂自給率也不到50%,詳見表1-13。
表1-13 2015年中國高端聚烯烴樹脂供需情況

(1)乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂(EVA)
國內EVA樹脂產能達到60萬噸/年(其中燕山石化20萬噸/年產能為LDPE/EVA樹脂切換生產,以生產LDPE為主)。EVA樹脂生產企業主要有中石化旗下的北方東方、揚巴公司、北京華美聚合物、燕山石化和聯想旗下的山東昊達化學5家企業。此外,大慶石化20萬噸/年LDPE裝置及上海石化LDPE裝置均可兼產EVA樹脂,但由于切換生產EVA難度較大,自建成以來從未排產EVA樹脂。2015年,國內EVA全年產量初步估算在34萬噸左右,基本與2014年持平。據統計,2015年國內初級形態的EVA樹脂進口量89.2萬噸,出口量5.2萬噸,凈進口量高達84.0萬噸,表觀消費量達到118萬噸,2015年進口依存度達到71.2%。
(2)乙烯-乙烯醇共聚樹脂(EVOH,亦稱EVAL)
目前,國內EVOH工業化生產尚處于空白,國內所需產品全部依靠進口,制約了下游應用產業的發展。“十二五”期間,中石化四川維尼綸廠組織研發力量,自主開發出用于EVOH生產的高壓間歇聚合、間歇醇解、連續聚合、連續醇解和后處理小試裝置,小試產品各項指標達到國外同類產品先進水平,2014年EVOH樹脂小試研制項目技術通過中石化集團公司評議組評議,并于重慶長壽正式啟動500噸/年中試項目,預計將在2016年建成。若該中試項目取得成功,將為未來進一步實現工業化放大奠定基礎,有望推動我國EVOH樹脂產業實現突破。
(3)茂金屬聚乙烯(mPE)
截至2015年年底,國內共有中石化齊魯石化、中石油大慶石化、中石油獨山子石化、中國化工沈陽化工四家企業工業化生產mPE產品,總產量在10萬噸左右。中石化齊魯石化是國內最早開始進行mPE工業化試生產的企業,也是目前國內mPE生產規模最大的企業,2015年產量接近8萬噸,主要有4個mPE產品牌號,均采用1-己烯為共聚單體,產品用于PE-RT管材、薄膜、滾塑制品等領域。中石油大慶石化/中石油獨山子石化和中國化工旗下沈陽化工引進UNIVATION公司茂金屬催化劑技術的mPE生產企業,以1-己烯為共聚單體,但受國內市場開發等問題影響,產量規模一直在未能顯著提升,維持在數千噸的水平。Total公司正在籌劃與中電投公司合資建設80萬噸/年煤制聚烯烴項目,其31萬噸/年HDPE裝置產品定位即以生產茂金屬薄膜料、高性能吹塑料、高規格雙峰管材料以及高端注塑料(含茂金屬牌號瓶蓋專用料)等高端產品為主。
2015年國內mPE總消費量約50萬噸,自給率僅20%左右。目前國內mPE主要用于包裝領域,占到總消費量的70%。其次是PE-RT管材領域,占到25%左右,此外還用于滾塑油箱、注塑瓶蓋等其他領域。
(4)茂金屬聚丙烯(mPP)
茂金屬聚丙烯(mPP)產品的起步時間和發展規模均遠落后于茂金屬聚乙烯,目前其在世界聚丙烯市場中所占比例僅1%左右,總體市場規模在50~100萬噸之間。mPP生產技術是生產工藝與催化劑體系的綜合體系,目前LyondellBasell、ExxonMobil、Braskem(收購陶氏化學聚丙烯業務)、Total(原Fina)、三井石化、JPP(原窒素)、Novolen等聚丙烯專利商/生產企業都開發(合作開發)出用于生產聚丙烯的茂金屬催化劑。對中國聚丙烯生產企業而言,雖然世界主流的先進聚丙烯生產工藝均有引進,但采用的催化劑體系均為傳統的Z-N催化劑,國內的茂金屬催化劑體系尚處于實驗室研究階段。因此,目前我國mPP生產尚處于空白,高端應用領域所需產品全部依靠進口。初步估算,2015年消費的mPP數量約6~7萬噸,主要用于高透明聚丙烯制品,特別是微波爐用具及醫療用品、紡粘無紡布、超細旦丙綸纖維和食品包裝膜等領域的高端產品生產,主要進口產品有埃克森美孚Achieve系列牌號、巴塞爾Metocene系列牌號、道達爾MR系列牌號、日本三井Tafmer XM系列牌號等產品。
隨著聚丙烯中低端產品市場競爭日益激烈,尋求差異化、高端化發展成為行業共識,mPP等高端牌號產品的市場潛力和發展前景已引起高度關注,部分企業正在積極探索布局中國市場。如Total公司正與中電投公司合資建設80萬噸/年煤制聚烯烴項目,其50萬噸/年聚丙烯裝置產品定位即以生產雙峰膜料、茂金屬纖維料以及高端注塑料(含茂金屬牌號)等高端產品為主。預計在“十三五”期間,國內mPP生產有望突破空白,并推動下游高端應用制品行業健康、快速發展。
(5)超高分子量聚乙烯
2015年,我國UHMWPE的總產能約5.2萬噸/年。產量約4萬噸,消費量約7萬噸,自給率為57%。我國UHMWPE生產規模較小,無法滿足國內市場需求,近兩年我國UHMWPE凈進口量在3萬噸/年左右,進口產品主要來自美國和日本生產企業。
其他高性能樹脂主要是高吸水性樹脂、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和可降解塑料,2015年消費量達63萬噸,可基本自給。隨著我國進入老齡化社會和對二胎生育限制的放松,我國高吸水性樹脂正在進入加速發展期;我國可降解塑料正處在起步發展期,未來在環保政策的推動下發展潛力巨大。
(三)高性能橡膠
高性能橡膠指除乳聚丁苯橡膠和通用型順丁橡膠外的其他合成橡膠,包括溶聚丁苯橡膠和稀土順丁橡膠,也包括各類熱塑性彈性體。
據統計,2015年我國特種合成橡膠裝置總能力達244萬噸,消費量為187萬噸,其中凈進口量61.2萬噸,國內產品市場占有率約67.3%。2015年我國高性能合成橡膠產品供應狀況見表1-14。
在高性能橡膠領域,乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠自給率嚴重不足,約10%左右;丁基橡膠、異戊橡膠自給率也僅為30%左右,詳見表1-14。
表1-14 2015年中國高性能橡膠供需情況

從表1-14供應狀況可以看出,SBS是國內市場占有率最高的品種,其原因應歸結于近年中國石化集團公司下屬企業競爭力強,加上在大陸的臺資企業保障了臺商鞋用料供應而降低對進口材料的依賴;2015年,我國丁基橡膠和乙丙橡膠的裝置能力已經大于消費量,但是因天然橡膠價格沖擊,國內裝置開工低,市場消費大量依靠進口產品。
(1)丁基橡膠
2015年我國丁基橡膠裝置總能力達36萬噸/年,產量9.5萬噸,凈進口量23.2萬噸,消費量為32.7萬噸,自給率為29%。
中石化燕山石化丁基橡膠裝置建成,打破了丁基橡膠市場長期為少數國外公司壟斷的局面,投產后緩解了國內供應緊張局面,經濟效益較好,吸引了國內多家企業引進技術投資丁基橡膠裝置建設。但國際一流公司仍堅持不轉讓丁基橡膠生產技術以維持技術和市場壟斷地位,意大利CONSER公司丁基橡膠技術成為國內進入合成橡膠產業的多家新投資者的技術來源。
我國丁基橡膠工業生產比跨國公司晚了半個多世紀,技術和經營經驗上存在明顯差距,引進的意大利或俄羅斯技術建成的生產裝置也只是世界上的二流技術水平。因此,我國的丁基橡膠生產要達到世界先進水平還要做很多工作。首先要將鹵化丁基裝置建設好,穩定生產,開拓市場,替代進口,為我國輪胎工業技術進步提供質量穩定、供應充足的優質材料;其次要在技術層面上進一步完善與提高,降低能耗物耗,縮小與國際先進水平技術差距,提高產品競爭能力;第三,擴展丁基橡膠的產品譜,擴大橡膠工業制品中的丁基橡膠市場份額。
(2)異戊橡膠
2010年,采用國內技術建設異戊橡膠工業裝置先后在茂名魯華化工有限公司和青島伊科思公司建成投產,從此我國合成橡膠七大基本膠種全部實現工業化。后來又在各地大型乙烯裝置的化工區域內,建成多套碳五分離生產異戊二烯并聯產異戊橡膠生產裝置。2015年我國已經建成異戊橡膠生產裝置總能力27萬噸/年。但由于近幾年國際天然橡膠供應過剩價格極低,異戊橡膠市場價格與生產成本倒掛,使已建裝置長期處于停產狀態,全國異戊橡膠的生產總量仍很低。青島第派新材料公司建成世界上第一套反式異戊橡膠工業生產裝置,反式異戊橡膠屬于熱塑性橡膠,市場開發的應用前景很廣。
(3)氯丁橡膠
我國氯丁橡膠是依靠國內自己開發技術發展起來的。目前國內生產裝置能力共5.8萬噸/年。山西大同某企業在合資過程中開發大聚合釜技術,3萬噸/年裝置可生產的產品牌號達數十個,極大提升了國內氯丁橡膠供應能力。最近幾年全國氯丁橡膠年生產量在3萬~5萬噸,除供應國內市場外還有部分產品出口國際市場,最高年份出口量曾達0.95萬噸,進口量在近10年的較長時間內保持在2萬噸左右。國內氯丁橡膠年消費量在6萬~7萬噸,2015年國內產品的市場占有率為67%。
國內氯丁橡膠市場消費量增長緩慢,傳統市場受其他高分子聚合物替代。氯丁橡膠應用在一些特定場合,目前國內市場份額的33%左右被進口產品占據。國內企業需要進一步穩定產品質量,提高市場開拓和用戶精細服務,替代進口。
(4)丁腈橡膠
國內丁腈橡膠生產裝置能力從2010年8.3萬噸/年提升到2015年22.7萬噸/年。2015年國內消費量為21.9萬噸,國產膠市場占有率65%。主要生產企業有中國石油蘭化公司、中國石油吉化公司、臺灣南帝化學公司、寧波順澤、朗盛臺橡(南通)化學工業有限公司、南京金浦英薩合成橡膠有限公司。
(5)乙丙橡膠
2015年年底國內乙丙橡膠裝置總能力達37萬噸/年。主要生產企業有中國石油吉化公司、上海中石化三井化工有限公司、朗盛(常州)有限公司、寧波愛思開合成橡膠有限公司。
隨著汽車為代表的國民經濟快速發展,乙丙橡膠市場需求量不斷增長,而國內擴建裝置一直未能及時補充市場需要,我國乙丙橡膠進口量持續上升到2014年的高峰值25.3萬噸,2014年國內對進口乙丙橡膠依存度達90%。
(6)熱塑性丁苯橡膠
我國已成為世界熱塑性丁苯橡膠最大生產和消費市場。2015年產量達80萬噸,消費量達84.5萬噸,國產市場占有率94.4%,是國內合成橡膠品種內自給率最高的產品。由于國內熱塑性丁苯橡膠生產能力發展較快,進口量已從2006年峰值17.8萬噸回落到2015年6.4萬噸。2015年出口1.6萬噸,是目前國內合成橡膠出口量萬噸以上的四大品種之一。SBS的生產技術還分別向意大利EniChem公司和臺灣合成橡膠公司轉讓。
2015年年底高性能合成橡膠品種的國內裝置能力均高于相應國內消費量,其中熱塑性丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠這三個品種的國內產品市場占有率達到60%以上,需要進一步增加高檔適銷產品;而丁基橡膠、乙丙橡膠和異戊橡膠三個品種因裝置建成時間不長,目前國內產品市場占有率還很低,需要進一步穩定產品質量,開發市場,盡快達到正常生產,滿足國內市場需要。
(四)聚氨酯
聚氨酯材料生產以異氰酸脂和多元醇為起始原料,產品種類包括聚氨酯發泡材料、聚氨酯涂料、聚氨酯膠黏劑等聚氨酯制品。2015年我國聚氨酯消耗量約1000萬噸,各類聚氨酯制品產量達962萬噸,折合聚氨酯樹脂產量743萬噸。聚氨酯制品如發泡材料等大多不便運輸,一般在市場所在地進行生產,因此除個別特種聚氨酯制品外,基本國內自給。我國聚氨酯行業的發展長期受到異氰酸酯和多元醇等關鍵原料的制約,“十二五”期間原料供應情況大為改善,目前大宗品種的原料MDI、TDI,脂肪族異氰酸酯和聚醚多元醇均已實現或基本實現國內自給。
(1)異氰酸酯
改革開放以來,經過30多年的引進、消化吸收、自主創新開發,特別是近10年來快速創新發展,我國異氰酸酯形成了以MDI、TDI為主體品種的堅實產業基礎,已成為全球異氰酸酯主要生產和消費國。
①MDI 2015年我國MDI總產能306萬噸/年,產量197萬噸。生產全部分布在華東地區,尤其是以上海為中心的長三角地區。主要生產企業有3家,分別為萬華化學有限公司、拜耳(上海)聚氨酯股份有限公司、上海聯恒異氰酸酯有限公司。
2008~2015年我國MDI缺口不斷減小,國內產量不斷提高,進口量逐漸減少,出口量逐漸增加。國內生產完全能滿足國內消費,并大量出口,2015年進口37.37萬噸,出口44.43萬噸。
②TDI 2015年中國TDI總產能達到89萬噸/年。2014年新增產能為福建省東南電化股份有限公司的10萬噸/年TDI項目。我國TDI主要集中在華東地區,尤其是上海地區。我國TDI生產企業有6家,分別為拜耳(上海)聚氨酯股份有限公司、上海巴斯夫聚氨酯有限公司、滄州大化股份有限公司、甘肅銀光化學工業公司、煙臺巨力異氰酸酯有限公司和福建東南電化。
2015年我國TDI消費量約為65萬噸,其中聚氨酯軟質泡沫消費約占67%;聚氨酯涂料消費約占17.5%;彈性體消費約占6%,密封劑、膠黏劑消費約占8.8%。2015年我國TDI進口3.68萬噸,出口6.33萬噸,聚氨酯軟泡以及涂料等持續低迷,導致TDI需求不旺,加上新增產能的開工,使得我國TDI產能過剩局面加劇。在需求和產能過剩的雙重壓力之下, TDI產業長期處于成本線下方運行,開工率偏低。預計隨著萬華化學的30萬噸/年TDI裝置建成投產,TDI市場產能嚴重過剩局面持續。
③HDI HDI主要應用領域于汽車面漆固化劑。2015年我國HDI總產能4.5萬噸/年,產量4萬噸,凈進口量為近1萬噸,表觀消費量為5萬噸左右,自給率為80%。主要生產商有拜耳材料科技(中國)有限公司和萬華化學有限公司、日本旭化成(南通,裝置產能擴大1萬噸/年)。
④聚醚多元醇 2000年以來,隨著中國聚氨酯工業的迅速發展,我國聚醚多元醇工廠大量新建、擴建,產能也在不斷增長。2015年,我國聚醚多元醇產能約450萬噸/年,其中還不包括2016年將建成投產的吉林神華集團的聚源化學工業股份有限公司的40萬噸/年裝置、萬華化學的24萬噸/年裝置,產能過剩凸顯。
聚醚多元醇生產的技術壁壘不高,中國生產企業較多,主要供應商有句容寧武化工、上海高橋石化、中海殼牌、山東東大、淄博德信聯邦、佳化化學、南京紅寶麗、河北亞東等。
(2)聚氨酯制品
聚氨酯制品按照其形態和應用,可分為聚氨酯泡沫、彈性體、鞋底原液、氨綸、合成革漿料、涂料和膠黏劑/密封劑等。隨著我國經濟增速放緩,消費低迷,直接影響了聚氨酯材料的消費增速,據統計,2015年我國聚氨酯制品的消費量約為1009萬噸(含溶劑),增速約5%,低于我國GDP的增速。2015年我國聚氨酯制品的供需情況見表1-15。
表1-15 2015年我國聚氨酯制品的供需情況

①含溶劑。
①泡沫塑料 聚氨酯泡沫分軟質、硬質、半硬質三大類。2015年中國聚氨酯軟、硬質泡沫總消費量406萬噸。聚氨酯軟泡生產企業主要有新鄉鑫源化工實業有限公司、喬福泡棉股份有限公司、圣諾盟控股集團、聯大實業有限公司和南通馨源海綿公司,產能均在2~3萬噸/年。
2012~2015年,硬泡聚氨酯復合板的生產企業爆發式增加到250多家,主要硬泡聚氨酯復合保溫材料生產企業有萬華節能科技集團股份有限公司、北京茂華聚氨酯建材有限公司、上海華峰普恩聚氨酯有限公司、浙江科達新型建材有限公司、江蘇綠源新材料有限公司等。GB50016—2014《建筑設計防火規范》于2015年5月1日起開始實施后,我國聚氨酯復合板材生產企業舉步維艱,大多處于停工狀態。
②聚氨酯彈性體 2015年中國聚氨酯彈性體消費量86萬噸,其中TPU由于原料價格的下降和優良的力學及加工性能,成為增速最快的聚氨酯產品。澆注型、混煉型產品規模較小而分散,廠家100~200家,主要有山西化工研究院、南京金三力橡塑公司、江蘇泰來東方聚氨酯有限公司等。熱塑型萬噸級廠家約8家,主要企業有煙臺萬華聚氨酯公司、路博潤特種化工制造(上海)有限公司、巴斯夫聚氨酯特種產品(中國)有限公司、東莞宏德化學工業有限公司、拜耳熱塑性聚氨酯(深圳)有限公司等。
聚氨酯鋪裝材料主要用于塑膠田徑跑道,籃、排球各運動場地等。約有300余個聚氨酯鋪裝材料生產、施工廠家,主要集中在北京、河北、山東、江蘇、上海、浙江、廣東等區域,占全國總量的80% 左右。鋪裝材料主要生產廠家有山東一諾威聚氨酯股份有限公司、青島神鹿塑膠鋪裝有限公司、山東東海塑膠有限公司、北京藍星科技有限公司、北京新世紀納米塑膠材料有限公司。
③革鞋樹脂 我國不僅是世界第一聚氨酯革用樹脂生產和消費國,而且也是聚氨酯合成革制品(鞋類、服裝、箱包等)最重要的出口國。2015年我國聚氨酯革用樹脂產能400多萬噸/年,主要集中在浙江、江蘇和福建地區,約占全國總產能的70%。中國聚氨酯革用樹脂產能在5萬噸/年以上的生產企業有60余家,其中,華峰集團、旭川化學、華大樹脂、上海匯得、嘉興禾欣等5家企業所占市場份額較大,總計約50%,由于合成革產業前幾年新增產能的集中釋放,導致合成革企業同質化競爭異常激烈,絕大多數合成革企業均處于保本或虧損狀態。再加上合成革生產工藝的環境污染問題已納入政府重點管控范圍,合成革企業的整體環境不容樂觀。
④聚氨酯纖維(氨綸) 我國已成為全球聚氨酯纖維(氨綸)最大的生產、消費和出口大國,產能約占全球產能的70%。中國氨綸生產企業30余家,產能1萬噸/年以上的企業有17家,主要生產企業有浙江華峰氨綸股份有限公司、諸暨華海氨綸有限公司、煙臺泰和新材料股份有限公司、江蘇雙良氨綸有限公司和浙江薛永興氨綸有限公司等。2015年我國消費量約48萬噸,已完全實現自給。
⑤聚氨酯涂料 2015年使用異氰酸酯固化劑固化的各類涂料產量約165萬噸。聚氨酯涂料企業主要集中在長江三角洲和珠江三角洲地區,聚氨酯涂料品種已達60多種。聚氨酯涂料主要生產企業有廣東華潤涂料有限公司、中華制漆(深圳)有限公司、東莞秉順制漆有限公司、東莞大寶、維新制漆(深圳)、廣東美涂士化工、廣東鴻昌化工、深圳大中化工、廣東嘉寶莉化工有限公司等。
(五)有機氟硅材料
氟硅材料是化工新材料領域我國最具資源和原料優勢的領域,但目前螢石、工業硅等稀缺資源和高耗能基礎原料高比例出口,而氟硅樹脂等深加工產品出口量相對較少。
(1)有機氟材料
有機氟材料主要包括氟氯烷烴、氟硅橡膠、氟硅油、氟硅樹脂、含氟烷烴等。
“十二五”期間,我國含氟聚合物通過加強自主創新、加快產業結構調整,技術裝備水平明顯提高,產品品種不斷增加,質量穩步提升,已形成以氟氯烷烴為配套原料支撐的從氟單體合成到聚合物制造的較為完整的體系,主要產品產能、產量、出口規模已處于世界前列。含氟聚合物材料產業經歷了2011年的暴利高點后,由于嚴重的同質化重復建設,2012年下半年開始出現過山車式的下滑,總體出現結構性產能過剩。
2015年,HCFCs產能達到100.45萬噸/年,總產量78.05萬噸;HFCs的產能74.6萬噸/年,總產量達到43.95萬噸。以HFOs為代表的新一代低GWP值的ODS替代品將實現快速增長。國內含氟聚合物總生產能力19.4萬噸/年左右,產量12.9萬噸左右。通用型氟樹脂產品已有部分出口,但高性能產品仍依賴進口,其中氟樹脂為凈出口,我國氟橡膠生產能力達2萬噸/年,通用型產品存在差能過剩問題,裝置開工率低。表1-16是2015年中國氟硅樹脂和橡膠供需情況。
表1-16 2015年有機氟材料供需平衡情況表

國內含氟聚合物產業與國際先進水平相比,主要差距體現在:產品低端,缺少高性能品種;產品單一,缺乏滿足各種不同用途加工需求的專用化、系列化產品;產品穩定性不夠,給下游加工帶來不便。因此結構性短缺現象比較突出。
①聚四氟乙烯(PTFE) 具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特性,幾乎不溶于所有溶劑,同時還具有強密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化能力、耐溫優異(能在-180~+250℃的溫度下長期工作),被稱為“塑料王”。各類塑料王制品已在化工、機械、電子、電器、軍工、航天、環保和橋梁等國民經濟領域中起到了舉足輕重的作用,聚四氟乙烯已成為市場需求最大的含氟聚合物產品。
目前國內聚四氟乙烯主要生產企業有山東東岳、四川晨光、浙江巨化、江蘇梅蘭和上海三愛富等。國內聚四氟乙烯生產主要集中在通用牌號。產能的重復擴張使國內聚四氟乙烯價格急速下滑,出現產能過剩,裝置開工率下降,部分廠家甚至出現了長時間停產的情況。
雖然2015年國內PTFE價格急劇下跌,但進口PTFE價格相對穩定在高位,甚至有所上升,這也反映了我國PTFE結構性短缺的矛盾。
②聚偏氟乙烯(PVDF) 目前國內聚偏氟乙烯主要生產企業有三愛富萬豪、山東東岳、浙江巨化等,近幾年雖然PVDF國內年均消費增長率達到了46.90%,但產能擴張的速度更快,涌現了一批新進入企業,國外廠家也紛紛在中國投資建廠,進一步加劇了產能過剩。國內PVDF生產牌號主要集中在涂料級,注塑/擠出級色澤不穩定,加工之后容易出現發黃現象,不能完全替代進口,鋰電池黏結劑和水處理膜領域還處于研究開發和市場推廣階段,主要依靠進口。
③聚全氟乙丙烯(FEP) 目前國內聚全氟乙丙烯主要生產企業有山東東岳、浙江巨化等,和其他含氟聚合物一樣,近幾年新進入廠家多,產能迅速擴張,產能也已經嚴重過剩。
④氟橡膠(FKM) 是指主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的高分子彈性體,國內多數生產的產品是偏氟乙烯與六氟丙烯的二元共聚物(FKM-26)或者偏氟乙烯、六氟丙烯與四氟乙烯的三元共聚物(FKM-246)。氟原子的引入,賦予橡膠優異的耐熱性、抗氧化性、耐油性、耐腐蝕性和耐大氣老化性,在航天、航空、汽車、石油和家用電器等領域得到了廣泛應用,氟橡膠通常用于耐高溫、耐燃料油、潤滑油和強氧化劑的場合,是國防尖端工業中無法替代的關鍵材料。
隨著氟橡膠的優異特性被逐步認識,國內氟橡膠的應用領域也越來越廣泛,隨之而來的則是社會需求量的迅速增加。國內總消費約12000~13000噸。此外國內軍工、航空航天、水利設施等領域對氟橡膠需求也在快速增長。目前,氟橡膠國內市場需求穩中有升,國內氟橡膠企業僅能滿足低端的生膠生產,部分氟橡膠加工企業仍大量選擇進口國外氟橡膠產品。
⑤其他含氟聚合物
除了上述的四種聚合物以外,目前市場上用量相對較大的品種還有FEVE、ETFE、PFA等。
a. FEVE FEVE是指氟烯烴和乙烯基醚的共聚樹脂FEVE。采用三氟氯乙烯或四氟乙烯為主要共聚單體,乙烯基醚或乙烯酯為共聚體,由自由基共聚反應可以制備FEVE樹脂。FEVE樹脂由氟乙烯單體和乙烯基乙醚(或酯)單體交替連接構成,氟乙烯單體把乙烯基醚單體從兩側包圍起來,形成交替共聚物。FEVE樹脂用于涂料領域,制得的含氟涂料不僅耐候性優異,而且耐酸堿及耐溶劑性優良,可以常溫固化,大大拓寬了含氟涂料的應用領域。國內FEVE廠家主要集中在常熟中昊、大連振邦等廠家,國外生產廠家主要集中在日本旭硝子和日本大金公司,國內公司生產的FEVE產品質量不夠穩定,只能應用在低端領域。
b. ETFE ETFE為乙烯-四氟乙烯共聚物,ETFE是最強韌的氟塑料,它在保持了PTFE良好的耐熱、耐化學性能和電絕緣性能的同時,耐輻射和力學性能有很大程度的改善,拉伸強度可達到50MPa,接近聚四氟乙烯的2倍,乙烯-四氟乙烯共聚物膜有較高的機械強度。國內ETFE還沒有廠家有成熟的產品投入市場,目前浙江巨化、山東東岳、江蘇華奧等廠家在進行試驗研究,國外公司日本旭硝子、日本大金和美國杜邦公司有成熟產品應用市場。
c. PFA PFA是四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物,熔融黏結性增強,熔體黏度下降,而性能與聚四氟乙烯相比無變化。PFA樹脂可以直接采用普通熱塑性塑料成型方法加工成制品,有與FEP相同的熱熔流動性和用途,而PFA的內熱性和耐開裂性更優于FEP,擴寬了使用領域。國內PFA還沒有生產裝置,浙江巨化、山東東岳、上海三愛富等主要含氟聚合物生產廠家都在進行試驗,也有試驗產品投放市場,但還不穩定,國外公司美國杜邦、日本大金、日本旭硝子、比利時蘇威等主要含氟聚合物生產廠家都有PFA產品在市場上應用。
d. PCTFE PCTFE是三氟氯乙烯的均聚物,也是最早開發的熱塑性氟塑料,PCTFE的耐熱性雖不及PTFE,但它的壓縮強度大,更宜作設備的耐高壓防腐墊片,PCTFE具有優異的耐低溫性能,可用作液氮、液氧、液態燃料的密封材料。國內PCTFE還沒有生產裝置,青島宏豐、常熟中昊有試驗,產品還很不穩定,國外主要是日本大金公司在生產。
e. PVF PVF是氟乙烯的均聚物,也是一種較晚開發的含氟樹脂,是氟含量較低的含氟塑料,它的化學穩定性和使用溫度雖不及PTFE、FEP等含氟聚合物,但PVF優良的耐候性、耐腐蝕和耐污染性,使它有一定的使用范圍,PVF復合膜及分散液涂層用作保護和表面裝飾材料。國內PVF只有中化藍天有一套小生產裝置,但沒有成熟產品投放市場,國外公司主要是美國杜邦公司在生產。
(2)有機硅材料
2015年,中國有機硅單體生產企業共13家,甲基單體總產能達267萬噸/年(折硅氧烷134萬噸/年),2015年甲基單體實際產量約193萬噸(折硅氧烷產量為96.5萬噸),裝置利用率約72%。
聚硅氧烷下游產品主要分為硅橡膠、硅油及硅樹脂。其中硅橡膠按硫化方式可分為高溫膠(HTV)、液體膠(LSR)、室溫膠(RTV)等品種;硅油可分為甲基硅油、苯基硅油、氨基硅油、含氫硅油、羥基硅油等。中國硅橡膠發展的最為成熟,市場需求量較大,發展速度也較快。而硅油一直保持較為穩定的發展速度,生產量和消費量均逐年增加,紡織行業增速的放緩某些程度上影響了硅油的消費速度。硅樹脂產品特別是高品質硅樹脂產品卻出現供不應求的情況,其應用不斷開拓中。2015年中國主要聚硅氧烷產品生產統計見表1-17。
表1-17 2015年主要聚硅氧烷產品生產統計(實物量)

注:按實物量統計。
(六)高性能纖維
國內高性能纖維產量約9萬噸,自給率為84%。目前國內碳纖維裝置開工率僅約為20%,同時國內自給率僅為27%,主要原因是國內通用型碳纖維的生產成本高于進口產品價格,急需完善工程技術,降低生產成本。我國間位芳綸已能基本自給,但是對位芳綸仍嚴重依賴進口。聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維長期受原料1,3-丙二醇供應不足的制約,2014年1,3-丙二醇實現大規模工業化生產,聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維正在進入快速發展期。
在高性能纖維領域,碳纖維自給率嚴重不足,不到30%,詳見表1-18。
表1-18 2015年中國高性能纖維供需情況

(1)碳纖維
我國碳纖維工業的起步可以追溯到20世紀60年代,基本上與日本同時期展開。但是之后相關研究和產業化工作進展緩慢,2015年,我國碳纖維產能約1.7萬噸/年。我國已經培育出山東威海拓展碳纖維有限公司、江蘇恒神碳纖維有限公司、中復神鷹碳纖維有限公司等龍頭企業。在產品方面,目前國內已能穩定生產T300碳纖維,T700、T800等高規格產品也突破了制備技術瓶頸,部分碳纖維生產企業還在進行工程化技術研究。而日本企業已經能夠生產包括T700、T800、T1000、T1100在內的系列產品。
國內碳纖維企業單線最高產能是1000噸/年,規格在12K以下、24K及以上的碳纖維產品質量不穩定,生產運行速度慢、運行工位少、裝備保障能力弱、實際產量低、產品均勻性和穩定性差,導致國內產品生產成本高,市場競爭力差。
(2)芳綸
2015年中國芳綸總產能為1.9萬噸/年,總產量1.2萬噸,平均開工率60%,其中間位芳綸產能1.7萬噸/年,產量9300噸,平均開工率56%;對位芳綸產能2500噸/年,產量2200噸,平均開工率88%。
2015年中國芳綸消費量約1.8萬噸,其中對位芳綸消費量8500萬噸左右,間位芳綸9500噸左右。2015年中國對對位芳綸依存度較高,2015年對位芳綸進口量為6979噸,出口量為667噸;間位芳綸的進出口數據基本保持平衡,進口量2264噸,出口量2040噸。
中國芳綸主要生產企業有煙臺泰和新材、江蘇圣歐、廣州彩艷、杭州九隆和藍星晨光等,另外河南神馬、儀征化纖、蘇州兆達、河北硅谷等企業處于工程化研發和建設階段。
(3)PTT纖維
20世紀90年代后期,國內有多家生產企業正在進行有關PTT的合成、PTT纖維的制造及應用等方面技術的開發,如上海石化股份有限公司、儀征化纖股份有限公司、中國紡織大學等,并取得了一些進展。因PTT工藝技術的絕對壟斷和PDO單體未能大規模工業化生產,導致國內PTT工業化進程緩慢。2000年8月,上海華源股份有限公司與殼牌化學公司達成協議,合作開發PTT纖維及紡織品,2004年,泉州海天輕紡集團經杜邦公司正式授權使用材邦Sorona??聚合物開發、生產和銷售PTT短纖維、紗線及其織物。2009年12月,由石獅文興集團、泉州海天集團與美國杜邦公司合資2萬噸/年PTT柔性短纖生產線,采用美國杜邦的玉米Sorona聚合物技術,生產PTT短纖維、功能性纖維、細旦纖維、中空纖維等系列產品。
2008年7月,盛虹集團旗下的江蘇中鱸科技發展股份有限公司一期年產8000噸的PTT紡絲項目正式投產,引進Oerlikon Barmag(歐瑞康巴馬格)設計生產的國際先進的PTT專用紡絲設備技術,改進工藝,該公司已試制出了PTT記憶纖維和超細纖維。
2015年國內PTT纖維產量約為6萬噸,進口量約0.2萬噸,表觀消費量6.2萬噸,基本能實現自給。
PTT纖維面料及其各種混紡、交織面料市場將迎來超速發展的黃金時期,PTT代替尼龍,用于生產短纖維和長絲產品,有很強的市場競爭能力,未來將有較大的需求。
(4)UHMWPE纖維
國內最初的生產廠家有3家:浙江寧波大成新材料股份有限公司、湖南中泰特種裝備有限責任公司和北京同益中特種纖維技術開發有限公司。目前,我國的UHMWPE纖維生產廠家已發展至30家左右,形成了較為完善的規模化生產能力。目前國內市場產能約為2.8萬噸/年左右,若在建產能完全釋放可達3.5萬噸/年以上。我國UHMWPE應用較多的是繩索類產品,其次是應用于輕質防彈衣、防刺服、防彈頭盔等產品。業內人士估計目前國內對UHMWPE纖維的年需求量在1.5萬噸左右,我國UHMWPE年產量已達8000余噸,不僅可以部分替代從國外進口,而且可以出口創匯,每年出口收入超過20億元。
高強高模聚乙烯纖維作為一種重要的戰略性高新技術材料,對我國進行技術封鎖項目,按規定其生產工藝技術不予轉讓,產品禁止銷往其他國家作為軍需用品。中國成為世界上第三個掌握UHMWPE纖維生產技術并能產業化生產的國家,國內UHMWPE纖維性能已經達到國際水平并各具特色,也結束了我國警用防彈材料較長時間依賴進口的歷史。
超高分子量聚乙烯纖維是我國唯一具有國際競爭力的高性能纖維,也是獲得專利最多的品種。我國單套生產線最大產能為400噸/年,相當于國外的1/2,如果采用國產樹脂和設備,目前達到2500噸/年總產能的產品成本估計為100元/kg左右,這是國外產品難以達到的。據調查,國內部分廠家相關產品的單絲強度可達到45cN/dtex,產品均勻性好,纖度不勻率可控制在2%左右,總體技術已經基本達到國際先進水平。隨著生產工藝的進一步優化,UHMWPE纖維的生產成本將逐步下降,特別是有些企業實現千噸級規模生產后,總體成本進一步降低,從而刺激需求的增長。
(七)高性能膜材料
高性能膜材料主要包括水處理用膜、特種分離膜、離子交換膜、鋰電池和太陽能電池用特種膜、光學膜等。2015年年底,我國膜工業產值已突破千億大關,其中膜材料產值約450億元,消費的功能性膜材料重量約43萬噸,面積約為27億平方米,市場銷售額約為450億元,其中高端產品主要依靠進口,按重量、面積和銷售額計的國內自給率分別為54%、51%和43%。國內高性能膜材料消費情況見表1-19。
表1-19 國內高性能膜材料消費情況

注:數據來源于石油和化學工業規劃院。
目前全球高性能膜材料的發展呈現以下特點:膜材料產業向高性能、低成本及綠色化方向發展;膜材料市場快速發展,與上下游產業結合日趨緊密;膜技術對節能減排、產業結構升級的推動作用日趨明顯;膜技術對保障飲水安全,減少環境污染的作用顯著增強。長遠來看,我國特種膜技術的發展仍需緊密圍繞國家重大需求,加強基礎理論與原創技術的研究,繼續推動我國膜領域的“三個提升”:通過膜材料設計與制備的基礎研究,提升學術水平;通過高性能分離膜材料的工程技術研究,提升產業競爭力。
(1)水處理用膜
目前全球水處理用膜組件、膜工程的市場規模約分別達110億美元、400億美元。國內隨著排水及供水標準的不斷提高,膜法水處理技術在給排水處理設施升級改造中得到了大規模應用,“十二五”期間市場空間超過1200億。
今后預計膜市場的增長率會很高,《中國膜行業“十三五”戰略發展規劃》對重點產品的要求是:RO膜技術完全達到國際先進水平,海水淡化RO膜國內市場占有率實現30%~50%,微濾膜及超濾膜質量實現新突破,國內市場占有率達60%~80%。至今為止,我國RO膜仍主要依賴進口,微濾膜、超濾膜的國產率也僅有50%。國內高性能水處理膜材料上市公司主要有以下幾家:膜材料板塊的上市公司包括裕興股份、康得新、滄州明珠、東材科技、碧水源、萬邦達、中電環保、維爾利、巴安水務、津膜科技等。其中,從事膜生產的企業主要是碧水源(MBR抗污染膜)、津膜科技(深度處理、及海水淡化),此外,還有南方匯通下屬的時代沃頓公司(苦咸水淡化)。
超濾膜作為目前最有效的水預處理方法,在國內市場開始迅速增長。相對于反滲透膜強大的市場占有率,目前超濾膜還沒有形成較大的占有局面,但近幾年超濾膜開始翻倍增長,進入發展關鍵期。現在越來越多的企業選擇超濾膜來做預處理,不僅是因為超濾膜是目前水預處理最有效的方法,還因為反滲透系統要想得到良好的運行,最好的方法就是用超濾膜來做預處理。
天津膜天膜科技股份有限公司已突破國外公司在TIPS法生產聚偏氟乙烯中空纖維膜的技術封鎖,開發了具有完全技術知識產權的TIPS法聚偏氟乙烯中空纖維膜制備工藝,已建設一條TIPS法高性能PVDF中空纖維膜生產線(135萬平方米)。北京賽諾膜技術有限公司(賽諾膜)率先在國內采用熱致相分離(TIPS)技術大規模工業化生產PVDF中空纖維膜及系列化膜組件,已建成了國內首條年產200萬平方米的TIPS法PVDF中空纖維膜生產線,產品性能達到國際先進水平,成功替代了國際著名品牌產品,環境及經濟效益非常顯著。
新加坡美能材料科技有限公司的熱致相分離法(TIPS)制備PVDF超濾膜生產線于2009年在廣州和綿陽投產。美能(MEMSTAR)應用自主的PVDFTIPS法的制造設備和獨特的配方,經過一年多的時間完成基礎研究、中試和產業化的全過程。開發TIPS法高性能PVDF中空纖維超/微濾膜制備技術,實現高強度和高通量,高過濾精度,低成本的PVDF中空纖維超/微濾膜工業化生產。
歷經20余年的研究開發及應用示范,我國已在膜法海水淡化工藝裝備和系統集成等方面取得了重大突破,先后研制出了具有自主知識產權的反滲透膜元件、壓力容器、高壓泵、能量回收裝置等核心部件和關鍵設備,反滲透海水淡化單機產能突破萬噸級關口,并建立了12500噸/日的示范裝置,以及規模為日產5萬噸示范工程,系統制水能耗、運行成本等關鍵技術指標與世界先進水平同步,國產化膜法海水淡化技術與裝備已成功參與國際市場競爭。
(2)離子交換膜
當前,我國對高性能離子交換膜材料需求強勁,特別在燃料電池、液流電池、電滲析、氯堿等方面。我國每年都要花費巨額資金進口,尤其是全氟磺酸離子交換膜及磺化芳香族聚合物等材料。然而,由于國內均相離子交換膜工業化產品的空白,以日本為首的國家對我國進行相關技術封鎖和價格壟斷,使得國外均相離子交換膜價格在國內不僅價格高昂(1500~2000元/m2),而且供貨周期長、附加條件多,大大阻礙了電膜技術的應用推廣。目前我國氯堿行業對全氟離子交換膜的年需求量在(30~40)萬平方米,但幾乎全部依賴進口。據統計2010年氯堿工藝用膜的54%使用旭化成膜。
我國離子交換膜的研究是從20世紀50年代后期開始的,也是我國最早開發研究的膜品種,當時北京和上海的科研單位最早是將離子交換樹脂磨成粉再加壓成異相離子交換膜。以此技術為基礎,形成了現在我國市場上離子膜的主導產品,年產量達5×105m2左右。國內的一些單位(包括山東東岳集團、上海交通大學、中科院上海有機所、中科院大連化學物理所、中國科技大學、大連理工大學、山東省海洋化工科學研究院、中科院寧波材料所等)除在含氟的離子交換膜取得進展外,也在經濟型的離子膜方面開展了大量的基礎研究工作。研究的思路大部分還是在含有苯環的各種高分子體系,包括聚苯醚、聚醚砜、聚酰亞胺、聚醚醚酮等的體系中引入功能基團。雖然部分研究成果已形成了中試規模的生產,但還沒能形成規模化的應用及產品的系列開發。2011~2014年,科技部及有關部委大力實施膜技術攻關及產業化,全氟離子膜、酸堿回收膜、雙極膜等膜產品的技術研究已達世界先進水平。
(3)特種膜
①滲透汽化膜
世界上已相繼建成了400多套滲透汽化膜工業裝置。在膜組件方面,已經開發成功了板框式、管式和中空纖維膜組件。其中,板框式組件是最早開發成功的膜組件。我國滲透汽化膜分離技術的研究始于20世紀80年代初期,清華大學膜技術工程研究中心自1984年以來,一直從事膜技術研究,是我國最早從事滲透汽化膜技術研究開發的單位之一。隨后滲透汽化因高效、節能、環保、不引入第三組分等優點,逐漸成為有機溶劑分離領域的后起之秀。依靠其自身獨特的優勢,逐漸被應用到工業生產中。其中以山東藍景膜技術工程有限公司為代表的專業從事滲透汽化膜開發生產的企業也逐漸興起,主要解決一些企業單位有機溶劑分離等問題,它符合國家節能減排和循環經濟的產業政策,能幫助企業解決實際問題。作為一種新型的分離技術,滲透汽化膜分離技術需要克服汽化膜開發應用等技術問題,從而使滲透汽化膜分離技術更好地應用于各個領域。隨著滲透汽化膜分離技術的發展,在石油化工方面的應用也將更加成熟,滲透汽化膜分離技術應用于石油化工能夠降低生產過程中的能源消耗,保護環境,同時能夠提高生產過程中的經濟效益。
②無機陶瓷膜
陶瓷膜是高性能膜材料的重要組成部分,屬于國家重點大力發展的戰略新興產業。陶瓷膜是由金屬氧化物制備而成的具有高效分離功能的薄膜材料,具有耐高溫、耐化學侵蝕、機械強度好、抗微生物能力強、滲透通量大、可清洗性強、孔徑分布窄、使用壽命長等特點,在多個領域有著很好的應用前景,市場發展迅猛。
陶瓷膜作為特種分離膜材料,在多個領域中應用廣泛,新型陶瓷膜材料及成套裝備技術不斷發展。陶瓷膜材料的發展趨勢主要有兩個:一是更高分離精度的陶瓷材料的開發與應用,目前僅有個別外國公司具有生產陶瓷納濾膜的技術和實力,二是低成本高裝填密度的陶瓷膜元件的開發,南京工業大學也已開發出適合于水處理的低成本蜂窩狀陶瓷膜。若實現產業化,應用成本將有較大下降空間。
近年來陶瓷膜市場發展雖受國際國內經濟形勢較為嚴峻的影響而增速下降,但仍保持穩步增長。到2015年,中國無機膜市場需求超過200億元,占到世界總量的10%~15%。陶瓷膜在新領域獲得了顯著拓展,在許多新興應用方向實現了工業化應用,開發出了多種工藝技術與成套裝備,為陶瓷膜應用的持續發展儲備了市場空間,隨著面向應用過程的陶瓷膜設計與制備的理論體系的進一步完善,陶瓷膜應用技術的進一步提高,預期在今后數年將形成百億元以上的市場規模。
(八)電子化學品
電子化學品的應用領域主要是集成電路、平板顯示器、新能源電池和印制電路板。2015年我國電子化學品消費量約為69萬噸,國內市場銷售額為460億元,按重量和銷售額計的國內自給率分別為53%和40%,為新一代信息產品配套的電子化學品主要依靠進口,無法滿足信息產品快速更新換代的配套需求。由于進入門檻高,目前國產電子化學品和材料在國內市場占有率低,且多在中低端市場,高端市場仍由日本、歐美、韓國及中國臺灣地區的廠商壟斷,部分產品進口依存度高達90%。
四、存在的問題
(一)化工新材料國內產業化程度還比較低
部分化工新材料產品目前國內仍未實現大規模工業化生產。在高性能樹脂領域,國內目前尚屬空白的產品主要有茂金屬聚丙烯等高端聚烯烴、聚醚醚腈等特種工程塑料、可熔性聚四氟乙烯等特種氟樹脂;在特種合成橡膠領域,SEPS、聚酰胺型熱塑性彈性體和聚酯型熱塑性彈性體等新型熱塑性彈性體仍未實現工業化生產;在功能性膜材料領域,PVF太陽能背板膜等高端產品還沒有實現大規模產業化。部分化工新材料產品,例如通用級碳纖維處于產業化的起步階段,雖然已建成工業化生產裝置,但是技術尚不成熟,生產成品率低,成本高于進口產品價格,急需完善工業化技術,降低生產成本,實現正常生產。
另外部分化工新材料產品雖然國內已有生產,但是主要由外資企業生產,例如我國消費量最大的工程塑料聚碳酸酯主要依靠進口,而國內產量主要來自外資企業。
(二)化工新材料產品結構還不能滿足國內需求
部分化工新材料產品雖已國產化但產品質量與進口產品差距很大,只能滿足中低端需求。在高性能樹脂領域,此類產品主要有茂金屬催化聚乙烯等高端聚烯烴、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新型含氟材料及氟硅樹脂等;在特種合成橡膠領域,主要有乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠等石油基高性能橡膠和聚氨酯彈性體等熱塑性彈性體;在功能性膜材料領域,主要有PVDF太陽能背板膜和液晶顯示器用TAC膜。
部分化工新材料產品雖然已實現國內自給,但是高端產品基本由外資企業生產,內資企業產品質量差距較大,局限于中低檔市場,例如高吸水性樹脂雖然已經國內自給,但內資企業只能生產中低端產品。
針對不同的細分市場,需要對不同類型的化工新材料進行改性,以達到最佳性價比,目前國內部分化工新材料的特種改性產品如發動機進氣歧管用特種改性尼龍主要依靠進口。
另外,某些特殊用途的化工新材料制品國內基本也屬空白,例如頁巖氣鉆頭橋塞等油氣開采用特種氟材料制品和耐中高溫的食品包裝用無溶劑聚氨酯膠黏劑。
(三)化工新材料關鍵配套原料產業化程度還有待提高
部分化工新材料的關鍵配套單體國內尚未工業化生產,嚴重制約化工新材料的發展。在高性能樹脂領域,八碳及其以上的高碳α-烯烴尚未國產化,制約高碳α-烯烴共聚聚乙烯的發展;己二腈完全依靠進口,制約聚酰胺工程塑料的發展;異丁烯法MMA尚未產業化,制約PMMA的發展;CHDM供應困難制約PCT和PETG等特種聚酯的發展;1,3-丙二醇依賴進口,制約PTT的發展;IPDI和H12MDI等特種異氰酸酯國內空白,制約高端聚氨酯材料的發展;在高性能合成橡膠領域,異戊二烯的供應僅限于乙烯聯產,從數量和成本上都無法保障異戊橡膠的發展,急需發展異丁烯合成異戊二烯。在功能性膜材料領域,分離膜用的PVDF樹脂國內尚未實現大規模生產,目前國內PVDF樹脂主要是涂料級產品。
(四)部分化工新材料具有很大的發展潛力
部分化工新材料有望大范圍推廣應用,成為新的大宗材料,但是需要進行應用示范,解決加工和應用技術問題,進行應用驗證。例如異戊橡膠在俄羅斯已經全面替代天然橡膠用作輪胎,天然橡膠占我國橡膠消費量45%以上,但80%以上依靠進口,急需推廣應用異戊橡膠彌補天然橡膠的供應不足,因此應當完善優化異戊橡膠的加工成型技術,進行各類異戊橡膠輪胎的應用驗證,加快異戊橡膠在輪胎領域的推廣應用。
五、發展方向及趨勢
我國化工新材料發展的重點領域包括:有機硅單體及下游應用材料,新型高檔聚四氟乙烯和氟橡膠、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯等新型含氟聚合物,缺口較大的工程塑料與特種工程塑料,樹脂改性、共混、合金化、加工技術,淀粉塑料、聚乳酸、PBS等可降解類產品,高性能纖維(碳纖維、芳綸、PTT纖維和超高分子量聚乙烯纖維等)、復合材料和功能高分子材料。
未來化工新材料行業的發展重點如下。
(一)大力實施技術改造,提高國內裝置的開工率
圍繞優化原料結構、提高產品質量、降低消耗排放、促進本質安全,利用清潔生產、綜合利用、智能控制等先進技術裝備對現有生產裝置進行改造提升,與國外先進工藝技術水平進行對標,進行準確的定位,確定差距,對癥下藥,推動化工新材料產業降本增效,提高綜合競爭能力,提高國內裝置的開工率,實現進口替代。提升化工新材料自身的發展水平,降低能源和物料消耗以及污染物排放,提高產品的國際競爭能力,重點提高國內已有品種的質量水平,實現產品差異化、高端化。
(二)加大科研和產業化投入,突破產業瓶頸
追蹤和對標國際領先和前沿技術,組織和支持研究開發團隊和企業技術中心以及用戶進行科技聯合攻關,切實有效突破產業瓶頸,實現良性健康發展。充分利用好國家已有的科研專項基金和產業化助推基金和政策,力爭有效突破。
(三)積極推進重大工程項目建設
圍繞滿足國家重大工程及國計民生重大需求,以《中國工業制造2025》為導向,以滿足國內高端市場需求為重點,以產業聯盟的方式,加快延伸發展下游高端制品并加快化工新材料在新應用領域的推廣。
針對高端產品制造、生物化工、節能環保產業培育等重點領域,突破一批共性技術、關鍵工藝、成套裝備。有序推進汽車輕量化化工新材料工程、高性能膜工程和電子化學品自給率提升工程。
(四)優化調整化工新材料產業布局
按照全國主體功能區規劃、區域產業布局規劃、城市發展規劃以及園區產業定位要求,優化化工新材料產業園區布局,依托園區已有的化工基礎原料產業和現有的化工新材料產業特色,重點打造20個左右以分領域為特色的化工新材料產業園區,引導產業資本集中投資,避免化工新材料園區遍地開花,產業松散,缺乏綜合競爭力。
(五)加強國際產能合作
繼續發揮外資在引進資金、先進技術、管理經驗和高素質人才方面的作用。鼓勵外資投向化工新材料產業,在我國設立全球研發機構。鼓勵外資參與國內企業兼并重組,與國內企業在全球范圍開展合資合作。
通過全球資源優化、業務流程再造、產業深度整合、資本市場運作等方式,打造一批具有國際競爭力的跨國企業,在境外開展并購和股權投資、創業投資,建立研發中心、實驗基地和全球營銷及服務體系。發揮骨干企業的技術和資金優勢,推進上下游產業鏈融合和集群發展。
(六)強化知識產權意識,提升行業知識產權創造、運用、保護和管理能力
積極貫徹實施《國家知識產權戰略綱要》,強化知識產權的創造、運用、保護和管理。加強對外科技和產業交流與合作,注重引進技術的消化吸收再創新,全面趕超國際先進水平。強化企業知識產權意識,加強知識產權保護,建立健全技術資料、商業秘密、對外合作知識產權管理等法律法規,保障知識產權所有人的合法權益,促進自主創新成果的知識產權化、商品化、產業化,提升行業知識產權創造、運用、保護和管理能力。