高明明,馬飛龍,張金豫
(寧夏寧東科技創業投資有限公司,寧夏銀川 750409)
眾志成城,抗擊疫情。春節前后新型冠狀病毒感染的肺炎疫情形勢日趨嚴重,疫情防控物資頻頻告急。如消毒劑、防病毒口罩、醫用手套、護目鏡、醫用防護服等,一時緊俏。國內化工企業紛紛加班加點緊急生產相關原料,寧東及周邊化工企業也結合自身產業實際,助力疫情防控。同時寧東產業鏈尚不完整,仍需延伸。對此,本文進行了詳細分析。
防疫醫療物資包括消毒劑、醫用護目鏡、醫用防護服、防病毒口罩、醫用手套、醫用繃帶、醫用氧等。對上述醫療物資加工生產所用材料進行分析,梳理寧東及周邊地區供應情況,繪制輻射圖(見圖1)。

圖1 防疫醫療物資材料分析輻射圖
國家能源集團寧夏煤業擁有200×104t/a 聚烯烴產能,成功開發高熔指纖維1101SC;寶豐集團擁有60×104t/a 聚乙烯、60×104t/a 聚丙烯產能,目前緊急轉產高熔指聚丙烯纖維S2040,該生產線單日產量可達1 000 t以上;永大石化擁有1.5×104t/a 聚丙烯產能;寧夏寶潤新能源擬建30×104t/a 聚丙烯裝置;寧夏潤豐新材料擬建30×104t/a 聚丙烯裝置;寧夏石化擁有10×104t/a 聚丙烯產能,并成功開發高熔指纖維NX40S 和NX60S,目前裝置已轉產NX40S 產品,2020 年2 月,全月將排產3 000 tNX40S 產品,全部馳援湖北疫情防控需要。
寧夏英力特化工股份有限公司年產聚氯乙烯(PVC)18×104t、寧夏金昱元化工集團有限公司年產聚氯乙烯(PVC)22×104t。
寧夏寧東泰和新材料有限公司生產的紐士達牌氨綸,通過0eko-Tex100 認證,具有安全衛生、質地輕、彈性好、柔軟度高等特點,廣泛應用在醫用繃帶、紙尿褲等衛材領域產品中。
2.4.1 寧東企業 寧夏水投清水源水處理科技有限公司擁有3×104t/a 的次氯酸鈉生產能力;寧夏維水源化工產品有限公司擁有2.5×104t/a 的次氯酸鈉生產能力,疫情期每天生產100 t 左右10 %的次氯酸鈉原液。
2.4.2 寧東周邊氯堿企業 寧夏英力特股份有限公司捐贈20 t 次氯酸鈉;寧夏金昱元化工集團有限公司捐贈30 t 次氯酸鈉;寧夏格瑞潔醫療科技有限公司向170 多家企業發放28 t 次氯酸鈉原液。
2.4.3 其他 寧夏石化將車用尿素車間改造生產雙氧水,平均日生產量約30 t;寧夏日盛高新產業股份有限公司緊急配制40 t 15 %的次氯酸鈉助力疫情防控。
目前疫情防控醫療物資產品中,醫用級高級PC及其PC 改性產品、PE 透氣性材料、非織造布、氨綸彈性纖維等生產技術難度較高,下游相關的疫情防控醫療產品附加值也較高。
3.1.1 醫用非織造無紡布 非織造布是由高端聚丙烯加工而成,市場價格約為1.3 萬元/噸,主要用于醫用口罩、紗布、手術覆巾、手術衣等制造。常見的生產方法有熔噴法、紡粘和復合法[1],生產工藝包括熱粘、紡粘、熔噴、水刺法等,其中熔噴法非織造材料纖維結構較細,直徑多在0.5 μm~4 μm,尤適用于做過濾材料[2]。寧東基地有很好的煤制聚丙烯產業鏈,目前神華寧夏煤業集團采用氫調法擴產高熔指產品,并將進一步摸索擠壓機高流動狀。寶豐集團將一套采用英力士聚合技術的聚丙烯裝置部分轉產生產高熔指纖維料S2040。
3.1.2 氨綸彈性/復合纖維材料 我國氨綸產量約為40×104t/a,約占全球產能60 %,滿足自給的同時實現對外出口。氨綸彈性/復合纖維材料因其質地輕、彈性好、柔軟度高等特點,廣泛應用于服裝面料制造,在醫療領域可用于醫用繃帶、紙尿褲等產品的加工[3],市場價格約為2.3 萬元/噸。寧夏寧東泰和新材料有限公司主要從事差別化氨綸及化學纖維產品的制造與銷售,是國家高新技術企業,擁有差別化氨綸技術研發中心和氨綸產品性能檢測平臺,使用的原料聚四氫呋喃由以煤基多聯產為產業鏈的中國石化長城能源化工(寧夏)有限公司提供,形成了獨具寧東特色的現代煤化工產業優勢。
3.1.3 醫用高級PC 及PC 改性產品 醫用高級PC 及其PC 改性產品,具有優異抗沖擊性、透明性、耐熱和耐寒性、穩定性、韌性、抗蠕變性、電性能等特點[4],在醫療器械領域的應用占比約為3 %,市場價格約為2.5萬元/噸。目前由于PC 及其改性產品的制造工藝難題,國內PC 生產仍處于落后地位,寧東區域尚無相關生產企業。國外主要集中在美國、西歐和日本,約占全球生產能力的80 %。美國GE 公司是世界上最大的PC生產商,生產能力為57.3×104t/a。美國陶氏化學公司是世界第三大生產商,現已在美國、德國和日本擁有17×104t/a 的生產能力。日本也是PC 的生產大國之一,在亞洲處于壟斷地位,同時還是PC 出口大國,50 %以上的產品用于出口。
3.1.4 PE 透氣膜材料 PE 透氣膜是在LDPE/LLDPE聚乙烯樹脂載體中,添加50 %左右的特種碳酸鈣進行共混,經擠出成膜后定向拉伸一定倍率而成。PE 透氣膜材料作為醫用防護服專用料,要求高靜水壓、高透氣量、高耐磨和高耐滲性,加工標準要求嚴格,技術先進性高,產品附加值高[5],市場價格約為1.5 萬元/噸。目前寧東基地有寧煤、寶豐等企業可生產PE 產品,但尚無PE 透氣膜材料生產企業。廣州金發科技作為國內PE透氣膜材料標準起草單位,市場占有率處于國內首位,年銷量約為2×104t。
高分子材料的發展,針對不同領域的應用,形成了極大通用材料,以及極大工程塑料,而且在一些特殊領域應用的特殊材料[6]??梢哉f現在的衣食住行,離不開高分子。而本次抗擊新型冠狀病毒戰役中,高分子材料同樣發揮著非常重要的作用。疫情防控物資醫用消毒劑、口罩、防護服、手套、護目鏡、繃帶等,均離不開高分子材料的應用。
3.2.1 國內產能巨大,口罩專用高分子材料需求總量有限 中國是國際口罩生產大國,口罩現有生產能力為2 000 萬只/天。據中國紡織網數據,2018 年我國各類口罩產量45.4 億只。結合市場數據1 噸高熔指聚丙烯纖維料可生產近25 萬個聚丙烯醫用防護口罩,即使全部口罩用聚丙烯生產,也僅有2 萬噸左右體量,僅占高熔纖維料供應的3 %不到。即使本次口罩需求量較大,對市場的影響應該在適當范圍內。
3.2.2 專用高分子材料附加值高 3M 公司是一家百年老企,有安全和工業、交通和電子、醫療健康、消費品四大板塊,世界500 強的企業,2005 年被評為全球最具創新精神的20 家公司之一,開發近7 萬多種高品質產品,在全球60 多個國家和地區設有分支機構,產品在200 多個國家和地區銷售,年營業額逾212 億美元。從2003 年非典時期第一次進入民用消費領域,到霧霾在中國多個城市的大肆橫行,3M 公司的N95 口罩逐漸贏得了中國消費者的信賴[7]。有業內人士估計,3M 占據了近乎90 %的中國防霾口罩市場。防控醫療物資用到的高附加值核心材料仍掌握在國外如3M 公司手里,歸根結底是3M 公司掌握著核心技術。例如3M 的高效靜電濾棉技術,相比較傳統的過濾材料,在不提高呼吸阻力的前提下,提高過濾顆粒物的效率。由于缺少核心技術,國內口罩產品無法進入高端領域細分市場,口罩在國內的利潤率較低。
3.3.1 聚乙烯、聚丙烯纖維料 2018 年我國化工新材料產量為2 210×104t,自給率為65 %;工程塑料產量306×104t,自給率為55.9 %;功能性膜材料50×108m3,自給率為80 %。2018 年我國聚乙烯產量為1 453×104t,聚丙烯產量為2 070×104t。高端聚烯烴產量為435×104t,消費量1 138×104t,自給率僅為38 %。2018-2022 年,預計國內聚乙烯產能會新增1 532×104t/a,聚丙烯產能會新增575×104t/a。數據統計,國內有32 家生產高熔指無紡布纖維料的企業,2019 年國內聚丙烯纖維料產量約170×104t,同比2018 年增長7.5 %。其中高熔指聚丙烯纖維(口罩)料95×104t,同比增長15.8 %;中熔指聚丙烯纖維料77×104t,相比基本持平。2019 年全球新增了695×104t 聚乙烯(PE)的產能,受美國大肆擴產的影響,全球聚乙烯(PE)市場2019 年已經陷入供應過剩的困境,2020 年將面臨更大的過剩壓力。2020 年全球將新增834×104t 的聚乙烯(PE)產能[8,9]。隨著化工原料來源多元化,今后LLDPE 市場將呈現石腦油化工產品、甲醇制烯烴(MTO)化工產品、進口產品三分天下的局面[10]。
3.3.2 丁腈橡膠 丁腈橡膠(NBR)由丁二烯、丙烯腈經乳液聚合而成的共聚物,全球NBR 的總產能增加較為迅速,而且其產地主要集中于亞太與歐洲等地[11]。從生產的布局來看,大型廠家集中于東亞,市場的缺口則在于中國以及南亞等國家。近幾年NBR 技術主要集中于聚合配方、工藝等的完善以及NBR 新產品的開發等方面,從多個角度來提升丁腈橡膠整體的性能[12,13]?,F階段,丁腈橡膠有關產業有很大發展空間。
3.3.3 聚氯乙烯 我國PVC 產業的現狀是產能過剩,當前國家政策引導,在國內煤炭、鹽礦以及石灰石資源豐富的中西部地區,建立產業一體化裝置已經成為了一個必然的趨勢,通過進行煤炭-電力-電石-PVC-電石渣水泥的產業體系構建,實現了資源的優化配置,提升生產效率[14]。
以強化石油產業、整合傳統化工、發展化工新材料、升級化工新能源作為行業高質量發展的主導方向,推動我國石油和化工產業質量、生產效率和效益水準的轉型升級。
行業高速增長的同時,結構性矛盾也逐步顯現,我國仍是世界上最大的聚烯烴進口國,高端化的聚烯烴產品對外依存度更高。從全球市場看,高端聚烯烴生產主要集中在西歐、東南亞和北美地區,中東以大宗通用料為主。以茂金屬線性低密度聚乙烯(mLLDPE)為例,西歐、東南亞和北美的市場規模占有率分別達到37 %、23 %和16 %,其中日本是東南亞mLLDPE 主要生產國[15]。POE 彈性體、EVOH、茂金屬聚丙烯、環烯烴共聚基本沒有實現工業化生產,與國際先進水平仍有較為明顯的差距,部分產品仍處于工業化生產的空白,部分產品產能規模較大,但工藝技術和產品質量與國際先進水平存在較大差距,高端專用牌號生產和開發力度依然欠缺。
國內高端聚烯烴未來發展方向為通過催化劑和關鍵配套原料技術的突破,推動茂金屬聚丙烯實現工業化批量生產供應,大力提升超高相對分子質量聚乙烯、聚丁烯-1 等國內產能規模較大,推動POE 彈性體國內空白技術工業化,在現有研發基礎上加快實現工業化突破。傳統化工材料如聚氯乙烯(PVC),在離子交聯改性提高耐熱性仍需加大力度[16]。
不能重產品、輕應用,始終把市場導向作為創新的重點和發展的方向,注意與下游用戶開展協同創新,為客戶提供整體解決方案,適應多元化、特性化的用戶需求。重大關鍵技術是買不來的,討不來的,創新始終是化工新材料發展的關鍵。瞄準產品的高端化差異化,加強以企業為主體的創新體系建設,關鍵集中力量攻克一批“卡脖子”技術、補短板技術、顛覆性技術和關鍵設備,建設高質量、高標準、高水平的公共創新平臺(寧東中試總部基地)。
依托寧東基地強大的產業優勢,立足寧東,面向能源金三角,輻射全國,充分發揮中試基地在技術成果轉化中解決“最后一公里”的難題,發揮中試總部基地示范引領作用,強化服務企業能力,使寧東中試總部基地成為開展科技創新和市場化的創業投資的重要載體,推進中試成果轉化、東西部協作、園區技術升級和產業集群的重要平臺。推動與國家大院大所、東部科研院所、高校、企業廣泛合作,成為東西部科技合作的重要紐帶和橋梁,聚焦煤化工上下游產業鏈,打造“對外招商、對內營商”的現代煤化工中試總部基地。
聚烯烴是全球產量最大的合成高分子材料,寧東基地是我國重點煤基烯烴生產聚集地之一,已形成聚烯烴產能320×104t/a,未來規劃新增產能190×104t/a,總產能將達到510×104t/a,成為名副其實的“世界烯烴之都”。但單純的增長產能并不能真正成為高質量發展的“烯烴之都”,對寧東基地來說,亟需發展高端牌號和專用料新產品,以實現與“能源金三角”周邊煤化工基地的差異化發展。因此,加強產業新技術、新產品開發研究,打造一個以工程塑料為主的聚合物新材料創新平臺成為寧東基地的迫切需求。建設一個以聚烯烴為核心、以其他聚合物新材料為補充,集技術開發、新產品研制、標準制定和認證、檢驗檢測、高端人才培育、科技企業孵化等多功能于一體,服務寧東基地、輻射銀川都市圈、面向全區乃至全國的高水平協同創新平臺,為促進我區聚烯烴及聚合物新材料產業高質量、可持續發展提供技術支撐。