新形勢下我國化工行業的創新與發展

何盛寶

（中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院，北京102206）

1 我國化工行業發展面臨的新形勢

受新冠疫情沖擊以及地緣政治緊張、中美貿易爭端等因素疊加影響，世界經濟衰退，原油、天然氣價格下跌，化工市場疲弱，行業形勢極其嚴峻復雜。

1.1 2020年世界經濟大衰退

2020 年初以來的新冠疫情迫使各國采取封鎖措施來控制病毒傳播，導致各國經濟進入自20 世紀30 年代“大蕭條”以來最嚴重的衰退時期。國際貨幣基金組織（IMF）2020 年10 月發布的《世界經濟展望》預計2020 年世界經濟將迅速萎縮4.4%，其中發達經濟體將萎縮5.8%，而新興市場和發展中經濟體將萎縮3.3%，世界各區域都將處于衰退之中。我國經濟也受到了直接沖擊，IMF預計我國2020 年經濟增長1.9%，較1 月《世界經濟展望》的預測數據，減少了4.1個百分點[1]。

1.2 原油等資源價格低位運行

原油市場形勢日趨復雜，價格低位徘徊。2020年初以來，受新冠疫情世界蔓延的影響，原油需求驟減，原油供應過剩矛盾和儲油空間不足的問題更加突出，4月原油價格一度跌入負值。美國能源信息署（EIA）9 月發布的《短期能源展望》的數據顯示，2020年全年平均油價約為38美元/桶，2021年平均油價將升至44美元/桶左右[2]。

受美國天然氣大量進入世界市場以及需求疲軟等因素影響，2019 年以來天然氣價格持續下滑。頁巖氣是美國天然氣增量的主要來源[3]，其中部分濕氣可經天然氣處理廠分離得到富含乙烷、丙烷和丁烷的凝析液（NGL），其中乙烷質量分數約40%，是非常好的乙烯原料，乙烷價格總體上保持在3美元/百萬BTU[4]。

1.3 化工行業進入低迷期

從供應層面來看，世界石化產能仍將穩步增長。2020—2024 年，新增產能將達到1.18 億噸以上，其中中國占60%，北美占20%，中東占10%。中國成為世界化工行業擴能的主力，主要動力是滿足本土的供需缺口。從需求層面來看，受世界疫情蔓延、經濟衰退等多重因素疊加影響，需求受到抑制。以乙烯為例，未來五年，產能增速4.3%/年，需求增速3.2%/年，開工率呈下降態勢，2020年將由2019 年的89%下滑至86%左右，2021 年將下滑至85%以下。

總體來看，化工行業進入低迷期，多家國際大型化工企業利潤下滑。SABIC 公司2019 年凈利潤23億美元，同比下滑59.6%；2020年上半年凈虧損8.7 億美元，同比下降178.4%。BASF 公司2019 年不計特殊項目的息稅前利潤為45 億歐元，同比下滑28%；2020 年上半年不計特殊項目的息稅前利潤為18億歐元，同比下滑32%。

2 我國化工行業發展現狀

歷經半個多世紀的發展，我國已成為世界化工產品生產大國。合成樹脂、合成橡膠、合成纖維產能均居世界第一位，2019 年分別為8595 萬噸/年、643萬噸/年、6553萬噸/年；單套規模達到80萬噸/年以上的蒸汽裂解乙烯裝置有13套。同時我國化工產品消費量也居世界首位，2019年聚乙烯消費量達到3020萬噸，約占世界總消費量的29.5%；乙二醇消費量為1647萬噸，占世界總消費量的54.9%；聚丙烯消費量為2571萬噸，占世界總消費量的32.6%[5]。未來世界化工產品需求增長絕大部分來自于發展中國家，其中我國占到了世界增量的50%以上。盡管我國化工行業發展非常迅速，產業鏈齊全，并且在不斷完善成熟，但也面臨諸多挑戰。

2.1 競爭主體多元化趨勢更加顯著

中國巨大的市場需求不僅吸引了各家國企布局石化項目，恒力石化公司、浙江石化公司等民營企業也在大舉向聚酯產業鏈上游進軍，打通原油?對二甲苯?對苯二甲酸?聚酯?滌綸長絲?化纖制造全產業鏈，在行業中的影響力和競爭力不斷提升。這些新建項目起點高，機制體制靈活，建設周期短，適應市場能力強。與此同時，埃克森美孚、巴斯夫、北歐化工等國外公司也陸續宣布在華獨資建廠，以低成本和高品質的產品爭奪中國的市場份額。中低位油價下，煤化工企業通過新產品開發和技術升級爭取生存空間。總體來看，我國化工市場呈現參與主體增多、競爭更加激烈的格局。

2.2 石化產品結構性問題愈加突出

新增產能的陸續投產進一步加劇了我國化工產品同質化，市場競爭也愈加激烈。由于我國高端產品研發能力有限，且國外技術擁有者又限制轉讓，高端聚烯烴、高性能橡膠、工程塑料等高端產品嚴重依賴進口，2019 年總體自給率約61%，其中高端聚烯烴自給率僅為39%，特別是茂金屬聚乙烯、超高分子量聚乙烯、辛烯共聚聚乙烯等高端聚乙烯進口量達640 萬噸，約占我國聚乙烯進口量的40%。

2.3 低成本進口產品的沖擊仍將繼續

中東地區特有的資源優勢使其擁有世界最低的乙烯生產成本，其下游產品在世界保持著明顯的競爭優勢。我國是中東乙烯下游產品的主要出口國，2019年我國從中東共進口聚乙烯882萬噸，占中國聚乙烯總進口量的54%；進口乙二醇546萬噸，約占中國乙二醇總進口量的60%。

頁巖氣的發展使美國化工產品在世界市場的競爭力得到大幅提升。2017 年以來有多套新建裂解裝置投產，新增產能超過1000 萬噸，將帶來下游衍生物產能的快速增長。預計到2023年新增PE產能650萬噸左右，約占世界新增產能的三分之一[6]。面對本土已經飽和的消費市場，美國聚乙烯生產商只能依靠出口，而需求不斷增長的中國成為了最大的出口目標。

2.4 高端化學品（材料）技術依賴引進

我國石化工業在過去幾十年的時間里實現了快速發展，乙烯、芳烴等成套技術和裝備已基本實現自主化，百萬噸級對二甲苯（PX）、對苯二甲酸（PTA）、甲醇制烯烴（MTO）等技術也取得重大突破，已實現規模化工業應用，但在合成樹脂等生產領域自主技術依然匱乏。目前我國聚乙烯產能約46%采用Univation公司的Unipol氣相工藝，17%采用利安德巴塞爾公司的淤漿法工藝，嚴重依賴進口。行業整體上仍處于依靠引進技術、進行大規模投資建設的階段。企業對技術的資金投入主要用于產品開發和升級改造，在成套技術開發方面尚處于起步階段。此外，高端化學品（材料）核心技術亟待突破，主要包括高端聚烯烴、特種工程塑料、高性能合成橡膠、高性能合成纖維、全降解塑料和以集成電路電子化學品為標志的專用化學品（材料）。

2.5 安全環保監管趨嚴，企業生產壓力持續加大

2014 年以來，全國人民代表大會相繼修訂一系列安全環保相關法規。《石化和化學工業發展規劃》中提出綠色發展目標：“十三五”末，單位國民生產總值（GDP）能耗和二氧化碳排放減少18%，單位GDP水耗減少23%，節能降耗幅度與國民經濟總體水平基本相當[7]。《關于全面加強危險化學品安全生產工作的意見》中提出：著力解決基礎性、源頭性、瓶頸性問題，加快實現危險化學品安全生產治理體系和治理能力現代化。《全國安全生產專項整治三年行動計劃》，著力提高本質安全水平。

禁塑、限塑也是當前及未來一段時間行業比較關注的熱點。2020 年1 月國家發展與改革委員會、生態環境部印發《關于進一步加強塑料污染治理的意見》，以2020 年、2022 年、2025 年為時間節點，明確規定了控制“塑料污染”的禁限范圍，構建起覆蓋生產、流通消費和末端處置全生命周期的政策體系[8]。4 月份，國家發展與改革委員會發布《禁止、限制生產、銷售和使用的塑料制品目錄（征求意見稿）》。全國各省積極響應，紛紛出臺相關實施意見或征求意見稿，海南省明確先試點12 月份起全面“禁塑”，廣東省已于9月1日正式實施《關于進一步加強塑料污染治理的實施意見》。

2.6 中美貿易摩擦的長期性、復雜性以及不確定性帶來的影響

因加征關稅，我國出口至美國的貿易總額明顯下降，2019 年為4186.7 億美元，較2018 年減少12.5%。輕工行業所受影響較大，進而傳導影響上游石化原料企業。家具、玩具、服裝及衣著附件、鞋靴、皮革制品的出口額較2018 年分別下降23.8%、4.6%、7.7%、4.3%、32.6%。

美國以“科技網絡安全”為由全面封鎖華為公司，警示必須未雨綢繆，華為公司已有“備胎”計劃（假設所有美國的先進芯片和技術將不可獲得），提早布局自主創新。貿易摩擦背后的經濟政治化、逆世界化、單邊主義原則對國際貿易規則的隨意踐踏，產業發展的不確定性增大，必須考慮最壞情形。目前我國催化劑、助劑、原材料、設備、裝置、軟件等均有關鍵技術受制于人，一旦發生極端情形，必將對化工行業帶來重要影響，在高端化學品（材料）生產的關鍵核心技術上需要加強自主創新。

3 我國化工行業的創新與發展

在市場世界化的時代，我國化工行業大而不強、結構性短缺和過剩的問題更加突出。一方面中國有著巨大的化工市場，另一方面產品同質化競爭激烈、高端產品高度依賴進口、產能擴張下技術依賴引進，同時化工企業又面臨日益嚴峻的安全環保挑戰，中美貿易摩擦必將影響深遠，我國化工企業生存環境日益嚴苛。提升科技創新能力，推動高質量發展迫在眉睫。

3.1 國家和行業層面

3.1.1 把創新驅動作為優先發展戰略，以科技創新帶動全面創新

2012 年11 月，以習近平同志為核心的黨中央提出“創新驅動發展戰略”，2016年5月中共中央、國務院印發了《國家創新驅動發展戰略綱要》，提出戰略目標分三步走：到2020 年進入創新型國家行列，到2030 年躋身創新型國家前列，到2050 年建成世界科技創新強國[9]。明確了信息、智能綠色制造、安全清潔高效現代能源體系、生態環保、智慧城市和數字社會等9 個重點領域技術發展方向。提出氫能、燃料電池等新一代能源技術，納米、石墨烯等新材料技術等引領產業變革的顛覆性技術。提出強化原始創新，圍繞涉及長遠發展和國家安全的“卡脖子”問題，加強基礎研究前瞻布局，加大對材料、能源、信息等領域攻關力度，實現關鍵核心技術安全、自主、可控。為加快創新，2015—2020年7月底，國家密集出臺創新相關的規范性文件160多個。

3.1.2 強化基礎研究和應用基礎研究對化工行業科技創新的引領作用

近年來，國家非常重視基礎理論研究、底層平臺性技術研究。國家重點實驗室是國家科技創新體系的重要組成部分，是國家組織高水平基礎研究和應用基礎研究、開展高層次學術交流的重要基地，實驗室實行“開放、流動、聯合、競爭”的運行機制。實驗室的依托單位以中國科學院各研究所、重點大學為主體。經優化調整和新建，目前我國重點實驗室數量穩中有增，總量保持在約700個，整體水平、開放力度、科研條件和國際影響力顯著提升。其中化工領域已成立精細化工、高分子、材料復合新技術、硅材料、催化材料等國家重點實驗室46 個，在共性技術攻關和前瞻性、戰略性技術儲備，促進化工重大科研成果的產出和引領行業發展方面，發揮了不可替代的重要作用。

3.1.3 制定規劃推動化工領域科技創新和產業化發展

“十三五”期間，國家相繼出臺《石化和化學工業發展規劃(2016—2020 年)》《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》《新材料產業“十三五”發展規劃》等，結合當前行業現狀及熱點問題、未來行業特征及發展趨勢，“十四五”確定了“以去產能、補短板為核心，以調結構、促升級為主線，推進供給側結構性改革進入新階段”的發展思路。同時，為引導行業健康有序發展，相繼印發了《關于促進化工園區規范發展的指導意見》《關于推進城鎮人口密集區危險化學品生產企業搬遷改造的指導意見》《關于促進石化產業綠色發展的指導意見》等系列文件，要求新建項目必須入園，區外企業搬遷入園，推進化工園區建設。優化資源配置，加強產業鏈完整性建設與配套，高效利用副產物，降低公用工程、安全環保和管理服務等成本，實現集約化經營，提升抗風險能力。

3.2 企業層面

3.2.1 充分響應國家政策法規要求，把創新作為我國化工行業未來發展的核心驅動力

中國石油天然氣集團公司（簡稱中國石油）充分響應國家政策法規要求，在2020 年中召開的領導干部會議上，戴厚良董事長首次提出把“創新”放在中國石油發展戰略的首位，強調要把提質增效的基點牢固建立在技術創新上。近年來，中國石油發揮企業創新主體作用，著力完善創新體系。針對制約產業發展的千萬噸級煉油、百萬噸級乙烯等關鍵技術設立“重大科技專項”，依托重大工程項目，組建業主和設計、研究、裝備制造等單位一體化聯合攻關技術團隊，采用自主研發技術設計建設，取得了顯著的創新效果。首次實現國內大型乙烯成套技術工藝包不再依賴引進，成為世界上掌握乙烯成套技術專利商之一，核心競爭力顯著提升。持續十余年布局支持α?烯烴成套技術研究，歷經實驗室小試?中試?工業試驗開發出1?己烯、1?丁烯/1?己烯靈活切換、1?辛烯、1?癸烯等系列化成套技術，為樹脂產品的高端化提供了共聚單體。在化工新產品開發方面，實施“提檔創優創品牌”的技術攻關行動，組建“產學研用管”的一體化攻關模式，以客戶需求為導向，持續對標找差距，穩定產品質量、提升產品品質。2015年以來開發出150余個牌號新產品，形成管材料、白色家電專用料等長期生產的高效及重點產品牌號約42個，IBC桶專用料等拳頭產品16 個，醫用聚丙烯專用料等標桿產品7 個，化工產品質量和高端化取得明顯進展。此外，中國石油化工集團公司的“十條龍”攻關、煙臺萬華公司的MDI 技術國產化攻關等做法都對化工生產企業依靠科技創新推動高質量發展有借鑒作用。

3.2.2 加速推進以科技創新為核心的全面創新，助力化工行業高質量發展和企業轉型升級

一是創新發展模式，加強政策制度建設，建立行業高質量發展體系。從產業布局合理性、本質安全和環保可靠性、技術先進性和產品高端性以及經濟效益、創新能力、國際競爭力等方面，進行系統全面的評估，嚴格把握產業準入條件，嚴格園區化管理，嚴控新建項目，從源頭避免低水平重復建設。規范市場秩序，鼓勵公平競爭，以真正市場化的手段調控企業科學發展。

二是創新發展手段，加快數字化轉型、智能化發展，助力化工行業高質量發展。隨著5G 和人工智能（AI）技術的快速推進，必將帶來化工行業的科技創新模式和產業發展模式的創新。云平臺、物聯網、5G、大數據、人工智能等新一代信息技術與實體經濟的深度融合將成為推動化工行業高質量發展的重要驅動力。

三是創新研發模式，加強應用基礎研究，提倡學科交叉和官?產?學?研?用有機聯動機制。加快科技管理部門職能的轉變，把更多的精力從分錢、分物、定項目轉到定戰略、定方針、定政策和創造環境、搞好服務。化工科技創新和產業發展需要頂層設計，應認真規劃“十四五”乃至未來十年化工科技和行業產業發展規劃。應統籌發揮好我國世界最大化工科技隊伍的作用。大學、科學院和企業科研院所需要協同創新，共同發力。

3.2.3 通過技術創新推動我國化工產品走向高端化、差異化、特色化

首先要圍繞產業轉型升級所需，加快短板化工產品的工業化進程。如茂金屬聚烯烴、聚烯烴彈性體（POE）等高端聚烯烴、乙烯?乙烯醇（EVOH）共聚樹脂等高端合成樹脂；5萬噸/年及以上溴化丁基橡膠等合成橡膠；聚氨酯橡膠、丙烯酸酯橡膠、氯醇橡膠等特種橡膠；聚酯彈性體（TPEE）等熱塑性彈性體材料；芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、長碳鏈尼龍等合成纖維；聚苯硫醚、聚砜、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚酰胺（PA）及其改性材料、液晶聚合物等工程塑料，以及新能源用膜（光伏、鋰電、燃料電池用）、光學膜等功能性膜材料，苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等新型有機硅單體，光刻膠、電子氣、高性能液晶材料等電子化學品，石墨烯、3D 打印材料、納米材料、生物高分子材料等其他材料。

其次，要圍繞5G 基站等新基建所需，研發布局基站天線振子、天線罩材料、印刷電路等化工新材料。還要圍繞國家發展戰略目標、加強關鍵核心技術攻關。在重點基礎材料技術提升與產業升級、戰略性先進電子材料、材料基因工程關鍵技術與支撐平臺、納米材料與器件、先進結構與復合材料、新型功能與智能材料等方面持續發力，推動我國化工產品走向高端化、差異化、特色化，通過化工材料的持續創新與發展， 支撐我國在以“智能化”為特征的工業革命中有所作為。