纳米化工材料

来源:K8凯发·国际官方网站 2024-12-09 查看:

  世界发达国家非常重视化工新材料在国民经济和国防安全中的重要地位,各国在制定国家科技发展规划时都将化工新材料作为最重要的发展领域之一。发达国家为抢占化工新材料技术的战略高地,将5G产业、绿色环保、电动汽车、航空航天、人工智能等作为化工新材料的重点发展领域,纷纷制订相关战略㊣计划并投入巨资。

  目前,世界化工新材料龙头企业主要集中在美国、西欧和日本。这些国㊣家在经济实力、核心技术、研发能力、市场份额等方面具有绝对的优势。我国与上述国家相比,均存在较大差距。我国㊣是全球最大的化工产品消费国,占全球45%的市场份额。未来在经济“双循环”格局下,新基建赋㊣能产业升级,将拉动我国化工新材料产业快速发展;由“新消费”与“硬科技”快速发展所催生㊣的“卡脖子”和“短缺性”化工新材料需求将进一步增长,缺口进㊣一步扩大;构建自主可控、安全可靠的新材料产业体系任务更㊣加紧迫。同时,提升化工新材料的自给率和市场占有率不仅是我国化工行业转型升级的重要方向,更是支撑我国由石油化工大国向石油化工强国迈进的关键领域。

  于企业而言,发展化工新材料能够帮助企业获取超额利润,甚至穿越经济及行业周期,保持高速成长。目前,国际化工巨头都将化工新材料作为主要发展方向之一,化工新材料业务在总业务中占相当比例。例如,巴斯夫的精细化学品营业收入占✅总营业㊣额的60%✅以上。近几年,我国大型炼化项目建设蜂拥而至,竞争日益激烈。为了提高企业收益,并应对这轮化工行业的下行周期,炼化企业也都纷纷向生产高附加值产品转型。同时外资企业也纷纷聚焦中国化工新材料这片蓝海,加大了在华投资力度。

  化工新材料产业的发展离不开市场的引领。作为㊣国民经济的先导产业,化工新材料渗透到各行各业,无论是发展迅猛的新能源行业,还是被卡脖子的芯片领域,对化工新材料的需求都极为迫切。国资委“9+6”布局中提到的九大战略性新兴产业(集成电路、工业母机、新一代移动通信、人工智能、新能源汽车、新材料、生物技术、新能源、工业软件✅),以及医疗健康、高档包装等下业的高速发展,都在呼唤化工新材料。2023年,我国化工新材料消费量为4175万吨,预计至2025年和2030年将分别超过✅4800万吨和6800万吨,2023~2030年期间年均复合增长率维持在7%以上,远超大✅宗化学品的需求增速。

  在“碳中和+双循环”背景下,化工新材料产业将㊣朝着高✅端化、差异化、精细化、智能化、绿色化的方向不断✅发展,市场空间也将越来越广阔。以内循环的核心领域——制造内循环和科技内循环为例,来分析我国化工新材料的市场空间。在制造内循环中,以新能源汽车为代表的新能源领域目前最具产业链和市场优势。在科技内循环中,以半导体为核心的技术链突破,被认为是关键因素。这些产业的发展离不开化工新材料的支撑。

  在新能源领域,我国光伏行业及新能源汽车行业处于高速发展阶段,已成为新能源产业发展的重要驱动力。我国光伏发电累计装机容量从2020年的253吉瓦增至2023年的609吉瓦,预计2025年将超过1000吉瓦,年均复合增长率高达32%。我国新能源汽车年产量从2020年的145.6万辆增至2023年的985.7万辆,预计2025年将超✅过1500万辆,年均复合增长率高达59%。总体来看,我国新能源领域对化工新材料的需求每年超过400万吨纳米化工材料。在光伏领域,化工新材料的消费主要集中在EVA(✅乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、POE(聚烯烃弹性体)等封装胶膜,以及PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等背板膜上。在新能源汽车领㊣域,化工新材料的消✅费主要集中在“三高一低”聚丙烯等结构材料,PC(聚碳酸酯)、PA(✅聚酰胺)、碳纤维等汽车轻量化材料以及锂电池超高分子量聚乙烯/聚丙烯隔膜材料方面。此外,我国风电领域对碳纤维、环氧树脂的需求、氢能领域对碳纤维的需求,也都十分迫切。在半导体领域,关键材料的突破关乎国家战略安全。目前,全球半导体产业正在进行向中国大陆为主要目的地的第三次转移。随着5G、智慧物联网时代的到来,国家战略及政策的驱动,产业发展环境的完善,中国大陆半导体产业✅将在众多领域实现快速布局。对于如此庞大的消费市场,我国目前市场饱和度较低,芯片领域应用的光刻胶、高纯试剂、电子特气㊣等电子化学品均亟须技术突破和国产化替代。

  从㊣材料分类来看,化工新材料主要包含高性能合成树脂(高端聚烯烃及高性能工程塑料)、高端合成橡㊣胶、高性能纤㊣维、高性能膜材料、专用化学品、高性能氟硅材料、可降解塑料㊣等。从消费量来看,高端聚烯烃是化工新材料的最大下游消费领域,年需求量超✅✅过1500万吨,预计2025年有望超过2000万吨。高性能纤维则是近年来消费增速最㊣快的产品领域,其未来份额还将进一步提升。从单位产值来看,不同类别的产品均价差异明显。其中,高端聚烯烃均价最低,1.1万~1.3万元㊣㊣㊣/吨,低于化工新材料均价1万元左右,而电子化㊣学品、高性能纤维及高性能膜材料等产品单位产值较高,许多产品单价超过10万元/吨。因此发展化工新材料,不能忽略其单位产值,要从需求量和市值两个角度去综合衡量其市场规模。

  尽管化工新材料市场前景较为广阔,但是我国化工新材料整体自给率不高,仅为56%,国产化替代空间巨大。尤其是在半导体领域,由于较高的技术壁垒化工新材料应用领域,我国企业长期研发投入和积累不足,产业链发展不完整,国产电子化学品多处于中低端领域。在高端领域,尤其是先进制程电子用化学品严重依赖进口,“卡脖子”问题严重。例如,OLED(有机发光半导体)发光材料自给率不㊣足5%,光刻激光气自给率为零,半导体光刻胶等高端关键材料对外依存度高达90%以上,最为先进的ArF光刻胶、EUV光刻胶几乎全部依赖进口。我国光刻胶产业链最“卡脖子”环节—光刻胶树脂技术,与世界先进水平存在三四十年的差㊣距。即便是我国具有产业链优势的光伏产业,在材料领域也需要进一步突破。目前,全球光伏产业链产品的核心产能几乎都来自中国:硅片占全球97%的产量、硅料占全球75%的产量、组件占全球80%以上的产量、逆变器占全球60%的产量,但封装胶膜原材料却严重依赖进口。目前主流光伏胶膜的主要原材料共有EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)树脂和POE(聚烯烃弹性体)树脂两大类,2023年我国光伏级EVA自给率仅有65%,而POE几乎全㊣部依赖进口。不过国内多家企业正在积极布局EVA及POE项目,根据目前的规划产能统计,预计2025年我国EVA、POE的产能均有望达到500万吨/年。届时光伏级EVA产品将会实现自给自足,而POE也将实现大幅度国产化替代。

  目前,欧、美、日等国家和地✅区在㊣国际化工新材料产业中占据领先地位。我国化工新材料产需两端品类齐全,大部分材料均能够自主生产,但除了聚氨酯和氟硅材料发展水平较高,其他材料㊣均与欧、美等国家和地区存在较大差距,更重要的是,有些材料下游需求结构与欧、美等㊣国家和地区存在很大差异,“高端中的高端”占比严重不足,很多为“卡脖子”材料。以碳纤维为例,2021年全球碳纤维需求量约为11.8万吨,其中,我国碳纤维消费6.24万吨,占全球碳纤维需求量的53%,但对外依存度超过60%。而且,我国碳纤维消费结✅构与全球碳纤维消费结构呈现出显著差异性(见右图表)。我国碳纤维需求中,风电叶片和体育休闲领域✅应用占比高达64%,而在航空航天等高端领域应用占比仅为3%,与全球航天航空领域碳纤维应用占比14%差距巨大。

  目前,在市场及政策的双轮驱动下,尤其㊣是近几年化工行业不景气,许多企业面临利润下滑甚至是亏损局面,纷纷加快了在化工新材料领域的战略布局,并已取得显著成果。

  中国石化作为我国产量最大、品类最全的合成树脂企业,在高端聚烯烃等高性能合成树脂领域引领市场,未来将继续发挥自身优势,加速布局高㊣端聚烯烃等产品,持续加固产业护城河。中国石油也在持续开发高端聚烯烃等产品,力争打造炼化新材料产品巨人。

  近年来,民企正在迅速崛起,并纷纷逐鹿化工新材料赛道。万华化学作为新材料领域崛起的民企典范,正在加码新材料赛道的投入。2022年,其精细化学品及新材料板块的销售额已超过公司总业务的10%,且毛利率高达27.6%。其化工新㊣材料百花齐放,涵盖特种工程塑料、电池材料、电子化学品、香精香料、维生素、涂料、生物可降解材料、水处理膜材料等。荣盛石化加速在新能源材料、工程塑料、特种橡胶及弹性体、可降解塑料、高端聚烯烃等高端新材料领域的布局。恒力石化正在推㊣进包括光学膜、锂电隔膜、电池电解㊣液、复合集流体基膜、光伏背板基膜等在内的下游精细化工和化工新材料产品的布局与重点项目建设。盛虹石化则紧抓行业机遇,深耕新能源新材料赛道,不断推进新能源“1+N”产业布局,此外,该公司还布局㊣了工程塑㊣料、高端聚酯等新材料业㊣务。

  除了本土企业,国外企业如巴斯夫、英力士、沙特阿拉伯基础工业公司、科思创、科莱蒽等也将战略部署聚焦到中国这个巨大的市场。据统计,2021~2023年外资在我国投资高端材料相关项目(含合资)近600万吨/年,这无疑可以助力我国化工行业转型升级,但是从另一个角度考虑,国际化工巨头卓越的技术、成熟的管理模式等优势将会使我国企业面临更加激烈的竞争。

  随着我国石化工业迅猛发展,部分早期建设的石化装置已运✅行较长年限,设备疲劳、管道老化、系统故障率上升等问题逐㊣步显现,生产稳定性、设备可靠性逐年降低,安全风险增大,近几年已引发多起事故。开展老旧装置安全风险防控专项整治,提升设备运行管理、智能化㊣运维、检维修技㊣术提升、设备管理人✅员安全培训,是全面保障石化行业设备长周期运行的重要㊣举措,是统筹㊣好发展和安全、坚决遏制重特大事故的㊣必然要求。

  突出重大安全风险防控,坚决淘汰一批、退出一批、更新改造一批安全风险高的老旧装置设备,有效提升石化企业本质安全度,真正从根本上消除事故隐患、从根本上解决问题,有效遏制重特大事故发生。为实现✅设备“安稳长满优”运行,推动石化企业设备管理与“智慧㊣+预知性维修”深度融合、协同发展,搭建石化企业与设备预知性维护、智慧运维、老旧装置设备改造升级、设备国产化、大修管理、检修服务㊣✅供㊣应商交流合作平台,促进石化行业设备管理与检维修技术进步,中国石油和石化工程研究会联合各方㊣拟定2024年11月6-8号江苏南京继续召开“2024第十届石化设备运维管理与检修技术大会”。

  大会将邀请炼油㊣化工、石化、煤化工、化工企业设备管理部门、科研机构、智慧运维、设备预知性维护、故障诊断、建安检维㊣修、设备制造等企业,紧紧围绕“拥抱“智慧+预知性维修”新时代:推动设备运维㊣质量、效率和动力变革”为主题,组织石化行㊣业✅设备专✅家就目前㊣设备管理体系建设、设备完整性管理、先进技术应用、热点难点问题、检维修管理、在建✅项目设备选型和监造验收、设备风险识别与控制、设备运行KPI指标对标等进行深入交流、研讨,力求达到行业信息共享、技术共享、经验共享、资源共享,结合我国石化行㊣㊣业发展新质生产力,促进数字经济和实体经济深度融合,提高石化企业设备管理完整可靠性、提升专业技术水平、筑牢本质安全基础,打造数字化、网络化、智能㊣化工厂。

  10.石化企业大㊣型✅装置、厂区管廊运维数字化转型、无人化升级方案,巡检机✅器人、火情侦测与消防机器人、无人机等新型技术的应用;

  13.石化企业罐区在役老旧改造优化(原油储罐安全预警、雷电预警装置、内浮顶选型、消防安全、罐顶腐蚀、爬壁机器人、油罐浮盘㊣密封、水力、抛丸等除锈等);

  18.石化企业运㊣维检修新技术、新工艺、新方案及压缩机、烟气轮机、反应器、换热器、控制系统、工业泵、阀门、密封㊣件㊣㊣㊣与材料、仪器仪表、电气设备、分析仪器、新材料、核心部件、5G㊣工业设备、智能巡检终端设备、机器人、技术改造、检维㊣修工具、监测检测技术及装㊣备、风险评价与完㊣整性管理、应急抢修技术及装备、智能化等㊣国产化技术应用。

  拟邀请代表:中石化、中石油、中海油、延长石油、中化、国家能源、地方炼化下㊣属企业设备管理、物资采购、电气仪表、机动处、设备处相关负责人、技术专家。国内外技术、设备、电工电气、仪器仪表、控制系统、信息㊣技术㊣供应㊣厂商。

  为助力炼化行业相关企业数字化、智能化技改工作推进,中国化工学会联合中国✅石油、中国石化、中国海油、中国中化等单位信息化管理部门将于9月18~20日在南京继续联合举办“2024年(第五届)智慧炼化技术大会”。同期举办“2024年(第二届)石化企业智能仓储及物料搬运技术大会”

  8.网络安全管理与技术解决方案(工业互联网安全、工控系统㊣安全、大数据平台安全、人工智能平台安全、网络安全法规遵从、网络攻击监测、信息安全风险防护、网络漏洞防护技、安全计算、密码技术等);

  9.生产过程自㊣动化:现场仪表、仪器仪表、在线分㊣析仪、软测量、控制阀、工业过程大数据建模等智能感知先进技术;

  10.智慧安全:智能化✅监管㊣系统、预警功能、移动执法、工业✅视频智㊣能分析、远期应急指挥调度系统、IPV6下一代互联网核心技术、无线通信数字防爆对讲机等;

  11.过程管理信息化及数据互联互通:MES制造企业生产过程执行系统、ERP企业资源计划系统、DCS集散控制系统、WMS仓库管理系统、BOM物料清单系统、FCS、工业无线.人工智能:机器视觉、指纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别、专家系统、自动规划、智能搜索、定理证明,博弈,自动✅程序设计、机器人学,语言和图像理解,遗传编程等;

  15.智能物流与仓储:专业运输设㊣备、储运设备、储存设备、现代物流电子信息技术和通讯✅技术、仓储服务;大型石化企业固体产品立体智能化仓库建设㊣与应用;石化物料搬运(叉车、电动叉车、配件、托盘车、堆垛机、AGV✅搬运设备/手动运输设备、连续机械物料搬运设备及附件、装卸桥、散装货物装卸设备、集装货物装卸设备、吊车、起重机、起重机附件、组合升降设备、升降平台、升降机、起重/安全与安防设备及配件、驱动技术组㊣件(液压、气动)、机械物料搬运设备的附件✅等✅);石化企业智能存储系统(智能输送系统、自动码垛系统、智能分拣㊣系统、自动识别系统、RFID电子标签、读写器、无线传㊣感器网络技术、视频监控系统、仓库管理系统(WMS)、仓储控制系统(WCS)、智能工厂解决方案、仓储云、货架、托盘、包装设备等)

  17.企业电气(电网)设备智能化状态监测㊣与故障诊断,工业蓄电池及UPS不间断电源、工业照明智慧解决方案与工业实践;

  国资委、工信部、中国科协、石化联㊣合会等有关部门的领导;中石化、中石油、中海㊣油以及延长石油、中化集团、神华煤制油及其他㊣大型中央企业、地方大型炼化企业、煤化工、化工、大型民营及合资㊣石化企业发展规划、设备管理、仪表自控、信息技术相㊣关负责人。

  本届大会㊣㊣围绕“面向未来,赋能产业:积极推进石化企业电气数字㊣化转型智能化发展”这一主题,秉承专业㊣性、权威性、前瞻性和高水准特色,总结近年来我国政策解析、智能用电技术、电气安全、防爆防雷、智能配电软件、微电网建设,以及生产、运行、安全管理中存在的问题或可以解决某项问✅题的解决方案、研究报告等方面进行交流。诚邀科研机构、高职院校、石油化工企业及相关设计院、工程公司、设备制造厂等有关单位积极参与。

  12.高效节能电力电缆产品及绝缘管型母线.智慧变电站关㊣键技术及示范应用,LED及电气配电自动化和智能化技术、产品展示;

  张海鸥 中海油天津化工研究设计院有限公司/国家防爆产品质量检验检测中 心(天津)正高/副总工程师

  大会将邀请国内中国石油、中国石化、中国海油、中化、国家管网、国家㊣能源集团、陕西延长石油集团等单位所属㊣油气田、石化、炼化、LNG、管道管网、储运罐区、码头、煤化工、化工✅㊣等企㊣业电气仪表和采㊣购负责人;

  各地方石油✅化工企业电气负责人、装置工艺、仪表自控、机动处、采购处、设备处、电网中心、生产部、安全部、运保中心、中控室、电气车间等✅等部门的㊣电气管㊣理㊣人员、技术人员、运维相关负责人;

  各电气成套设备、开关设备、配电输电设备、控制设备、信息数据传感设备、电源设备、防雷设备、补偿器、断路器、变压器、防爆灯具、节能节电装置、绝缘材料、电线(电缆)、防静电产品、桥架线槽线管、软件及集成等等有关企业和领导、专家、技术或管理人员参会。

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