10年
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技术以中国石油自主技术为主,将会替代进口POE、POP、乙丙橡胶等新材料。”江苏省环保集团在为项目编制的环评报告书中指出,该项目是中国石油实现“双碳三新”发展的重大举措,也是中国石油推动炼化业务绿色低碳转型的具体部署。
再看中国石化。公开信息显示,中石化(广东)材料研究院有限公司以“合成材料加工应用基础研究牵引产品整体解决方案”为定位目标,特别关注新能源、汽车轻量化材料等领域,支撑中国石化在相关合成材料产业取得先机。今年3月,中国石化成立北京化工研究院基础研究所,聚焦化工材料领域基础科学和优势领域基础研究,加快解决催化科学和高分子材料共性问题,助力化工新材料领域关键核心技术攻关。
中国海油于去年与壳牌合作投资521亿元签约惠州三期乙烯项目,项目将建成全球单套大的茂金属聚乙烯装置,减少中国市场对化工品的依赖。
“三桶油”之外,荣盛石化、恒力石化、东方盛虹、卫星石化等众多民营企业也纷纷加码化工新材料。比如,荣盛石化于今年初宣布将投资675亿元建设荣盛新材料(舟山)有限公司金塘新材料项目,发力国内紧缺的化工产品。
近年来,全球化工新材料产业发展整体步入高技术、产品迭代速度快、产业规模和需求不断扩大的阶段。从全球来看,美国、日本、欧洲等国家和地区的新材料发展较为。陶氏化学、埃克森美孚、巴斯夫、三菱化学等国际公司在核心技术、市场占有率等方面占据优势。新材料作为我国新兴战略性产业之一,在发展的要求下仍然有较大的提升空间。
陶氏化学、埃克森美孚、巴斯夫等国际大公司之所以能成为全球化工新材料行业的执牛耳者,关键在于出奇制胜的新材料业务策略,概括起来包括以下几个方面。
一是原料成本相对较低且进行全生命周期评价。陶氏化学、埃克森美孚充分发挥北美地区乙烷原料资源优势,降低乙烯等基础化工原料和下游新材料的生产成本;同时对新材料的原料来源、合成过程、加工设计、使用过程、废弃回收、循环利用等全生命周期进行评价,将绿色低碳技术融入其中,为客户提供的化工新材料可持续发展方案。
二是保持技术与全链条服务策略。陶氏化学、埃克森美孚、巴斯夫、三菱化学都能在自己的优势领域持续强化研发创新,形成具有国际竞争力的代表性技术,在全球保持地位。陶氏化学通过搭建聚烯烧业务包装大师网络、聚氨酯业务舒适科技实验室以及汽车用材料业务平台,与全球各地的科学家、品牌商、加工商、包装设计师密切协作,链接整个包装价值链,按客户需求提供从产品生产、加工应用到技术服务全链条的整体解决方案。
三是注重产品全系列化、品牌化。各大公司普遍重视开发性能、用途各异的新材料,形成丰富的差异化产品组合,打造产品品牌,不断拓展市场份额。巴斯夫将其400多个牌号的聚酰胺产品(尼龙)汇聚在Ultramid品牌旗下,可为用户提供全系列的尼龙树脂及其改性产品,成为全球尼龙产品的主要供应商。该公司致力于为用户量身定制系统解决方案或功能性材料,每年可向市场推出300款以上的新产品。
由于市场扩展快,节节攀升的市场需求使化工新材料产业具有较高的利润率,而相对于石油化工项目,化工新材料项目的装置投资规模要小得多,即进入的资金门槛低,因而大量企业争先恐后进入化工新材料基本产品领域,造成除少数产品外,大部分基本产品的生产集中度很低,企业相应的生产规模普遍较小,密集于低端市场,既难以形成规模 经济 ,又无法提高技术水平,也容易形成恶性竞争。由于许多企业纷纷准备进入,已经进入的企业准备扩大产能,以至于有机硅、环氧树脂等不少化工新材料产品已经存在短期内因盲目投资而出现产能过剩的危险。
(三)企业形成三个梯队的格局,各梯队之间差距较大
梯队,主要由为数不多的外资(包括台资)企业构成。其特点是,产业经验丰富、产业基础完整、装置普遍规模大、技术水平高、销售能力强、产品链较为匹配、战略清晰并运作规范,通常以较的基本产品和改性产品占据着高、中端市场,因而往往是市场,获得较为丰厚的利润。第二梯队,是以中国化工集团公司蓝星集团为代表的国有企业,也有少量中石化集团所属的中小型国有企业。其特点是,进入市场较早、积累起一定产业经验、产业基础完整、装置有一定规模、有较强的技术积累和人才储备、产品链较为完整、运作和管理规范但机制不灵活,多数产品进入中端市场,部分产品还处于低端,所获利润不够稳定,一些企业仍在一定程度上受到传统国有企业弊端的困扰。第三梯队,是数量众多的民营中小型化工企业。其基本特点是,产业基础较弱、装置规模不大、技术水平普遍不高、产品链不完整、经营灵活多变、对市场变化灵敏、行为短期化、进入市场快,少数规模较大、技术基础较强的企业处于基本产品低端市场,多数企业则分布于广泛的、分散的终端产品市场。这一梯队中一些企业投机性很强,利润高时快速进入市场,参与分享高额利润,利润低时立即退出;一些企业在地方政策保护下生存,利用资源或能源、忽视环保和质量、
作为我国七大战略性新兴产业和“中国制造2025”发展的领域之一,新材料是世界上公认的六大高技术领域之一以及21世纪重要和具发展潜力的领域,已成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。
自2010年以来,中国新材料产业规模一直保持稳步增长,由2010年的6500亿元增长至2014年的1.6万亿元左右,年均增速保持在25%左右,初步测算2015年市场规模已经达到2万亿元的既定目标,关键新材料保障率上升到70%。
与传统材料相比,新材料产业具有技术高度密集,研究与开发投入高,产品附加值高,生产与市场国际性强等特点。另外,新材料产业的外溢性,辐射范围极广,往往带动其他行业和领域随之发生变化。他表示,新材料细分的超导材料、石墨烯、液态金属等25个行业中,大多产业的年产值在百亿元,其中与第三次工业革命相关的3D打印、传感器首当其冲,发展市场空间高达万亿元。
值得一提的是,近日,中国化工新材料“十三五”发展战略研讨会在山东济宁召开。会上,化工新材料行业就《新材料产业发展规划(2016-2020)(征求意见稿)》、《化工新材料产业结构调整三年行动计划(2016-2018)》和《化工新材料产业发展报告(样文)》进行了讨论和交流。同时,新材料行业作为新兴产业重要组成部分也将纳入“十三五”国家战略性新兴产业发展规划。
二、相关政策密集发布
新材料(new material)是指新近发展或正在发展的具有性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能。如新型陶瓷材料,非晶态合金 (金属玻璃) 等。功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。世界上研究、发展的新材料主要有新金属材料,精细陶瓷和光纤等等。
倡导节能环保,用以节约现有能源消耗量,提倡环保型新能源开发,造福社会。要了解我们日常生活中能源耗费到底在哪里?污染在哪里?针对主要问题,应提高节能环保效率,减少不必要的能源浪费
“新兴信息产业”又称新一代信息技术产业,包括下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、集成电路和软件。
生物产业
生物产业指以生命科学理论和生物技术为基础,结合信息学、系统科学、工程控制等理论和技术手段,通过对生物体及其细胞、亚细胞和分子的组分、结构、功能与作用机理开展研究并制造产品,或改造动物、植物、微生物等并使其具有所期望的品质特性。生物产业可以为社会提供商品和服务的行业的统称,包括生物医药(服务产业)、生物农业(资源产业)、生物能源、生物环保等,以及生物工业(生物制造产业),微生物工业为早的生物工业。
新能源
新能源,又称非常规能源,指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
特种金属功能材料。积极推动高属及靶材、稀贵金属、储能材料、新型半导体材料、新一代非晶材料、精细合 金等标准制修订工作,成套、成体系制定并发布稀土永磁、发光等功能材料标准,抓紧研制材料性能测试、成分分 析、标准样品等基础和方法标准。完成催化材料、靶材等40项新材料标准制修订工作,提出 80项标准研制计 划,开展5 项标准预研究。
金属结构材料。研制高温合金及耐蚀合金、耐 蚀钢、特种不锈钢、工模具钢、轴承钢、齿轮钢,轨道交通 用铝合金、特种镁合金及钛合金等产品标准,进一步完善金 属材料超声探伤、无损检测、力学试验等配套基础和方法标准。完成核电用钢、耐蚀合金、钛合金等30项新材料标 准制修订工作,提出40项标准研制计划。
高分子材料。制定发布丁基橡胶等特种橡胶及助剂、聚酰胺等工程塑料及制品、电池隔膜、光学功能薄膜、 特种分离膜及组件、环境友好型涂料以及功能性化学品等一 批产品标准,完成测定方法、通用技术条件、应用规范 等配套标准制修订。完成功能薄膜、特种橡胶等领域65项重 点新材料标准制修订工作,提出110项标准研制计划。
新型无机非金属材料。研制电光陶瓷、压电陶瓷、碳化硅陶瓷等陶瓷,微晶玻璃、高纯石英玻璃及原 料,闪烁晶体、激光晶体等产品标准,加快材料杂质检测、 试验方法等配套标准制修订步伐,强化配套标准研制。完成 特种玻璃、氮化硅陶瓷材料等领域50项新材料标准制修 订工作,提出 30项标准研制计划, 开展5 项标准预 研究。
复合新材料使用的历史可以追溯到古代。沿用的稻草增强粘土和已使用上的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中,尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力,在国内思嘉新材料开发的复合新材料代表了国内的较高水平。除在军事领域,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的兴趣和重视。
超导材料
有些材料当温度下降至某一临界温度时,其电阻完全消失,这种现象称为超导电性,具有这种现象的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是:当电阻消失时,磁感应线将不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。
一般金属(例如:铜)的电阻率随温度的下降而逐渐减小,当温度接近于0K时,其电阻达到某一值。而1919年荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银,当温度下降到4.2K(即-269℃)时,发现水银的电阻完全消失,
超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度称为临界温度(TC)。超导材料研究的难题是突破“温度障碍”,即寻找高温超导材料。
能源材料主要有太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料等。
太阳能电池材料是新能源材料,IBM公司研制的多层复合太阳能电池,转换率高达40%。
氢是、的理想能源,氢的利用关键是氢的储存与运输,美国能源部在全部氢能研究经费中,大约有50%用于储氢技术。氢对一般材料会产生腐蚀,造成氢脆及其渗漏,在运输中也易爆炸,储氢材料的储氢方式是能与氢结合形成氢化物,当需要时加热放氢,放完后又可以继续充氢的材料。储氢材料多为金属化合物。如LaNi5H、Ti1.2Mn1.6H3等。
固体氧化物燃料电池的研究十分活跃,关键是电池材料,如固体电解质薄膜和电池阴极材料,还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等。
新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、 材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料按材料的属性划分,有金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、复合材料四大类。按材料的使用性能性能分,有结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高 硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求。隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现, 新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。
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