自新冠疫情暴發以來,由于煉油利潤稀薄,歐美多家煉油企業尋求轉型或關停,疊加年內海外石化裝置屢發大規模供應中斷事故,全球石化產品供應能力明顯下降。我國乙烯產業乘勢而上,成為填補國際供應鏈缺口的重要力量,出口量呈現爆發式增長:全年乙烯出口量達19.1萬噸,聚乙烯出口量51.1萬噸,乙二醇出口量12.4萬噸,苯乙烯出口量23.5萬噸,均創下歷史新高。
伴隨國內乙烯產業鏈迅速擴能,聚乙烯、乙二醇、苯乙烯等產品均出現不同程度過剩,利潤水平不斷下降,市場價格甚至出現跌破部分裝置成本線現象,高成本、非一體化老舊裝置降負運行,行業開工率整體下滑。然而與之相對應的是,盡管2021年我國已成為全球排名第一的聚烯烴生產和消費大國,但高端聚烯烴產品仍然嚴重依賴于進口,產品結構嚴重失衡。截至2021年,我國高端聚烯烴總產量512萬噸,消費量1218萬噸,自給率為42%;茂金屬聚乙烯產量8.2萬噸,凈進口量89萬噸,消費量97.2萬噸,自給率8.4%;超高分子量聚乙烯和EVA自給率分別為60%和41%,EAA、POE和EVOH未實現工業化生產,產品完全依賴進口。
聚烯烴(主要指聚乙烯、聚丙烯)是烯烴的聚合物,在國內塑料加工行業中,聚烯烴常用來生產燃氣管材、給水管材、塑料薄膜、周轉箱、不同容積塑料壺、鋰電池隔膜、汽車內飾板、汽車保險杠等產品。中國石油規劃總院煉化所副所長宋艷萍說:“目前,我國聚烯烴產業存在總量不足和結構性過剩的雙重矛盾。一方面,大宗通用產品市場競爭激烈、市場過剩;另一方面,高端產品部分依賴進口。高端材料與發達國家相比在產量和質量方面有一定差距?!?/p>
高端聚烯烴,即為具有高技術含量、高應用性能、高市場價值的聚烯烴產品,指乙烯、丙烯在茂金屬催化劑作用下聚合可以生成mPE、mPP,乙烯分別與1–丁烯、1–己烯、1–辛烯共聚形成各種乙烯α–烯烴共聚物,碳數越高難度越大,乙烯與醋酸乙烯共聚生成EVA,乙烯與C3產業鏈的丙烯酸共聚形成EAA。
國內高端聚烯烴產品自給率之所以較低,很大原因是受限于技術壁壘。2020年我國聚乙烯產能已超過2800萬噸,但其生產工藝對進口技術的依存度已超過90%。其中,超過46%產能采用Univation公司Unipol氣相工藝,超過17%產能采用利安德巴塞爾公司淤漿法工藝,其他工藝也多采用國外技術生產工藝。
高端聚烯烴產品研發是一個復雜過程,需要多個環節共同發力,但核心技術突破是一個繞不過去的坎。以電工級聚丙烯和POE產品為例,近年來國內鋰電池行業快速發展,國內對鋰電池隔膜使用的電工級聚丙烯需求量快速增長。但由于鋰電池隔膜原料生產技術要求較高,核心技術被國際公司壟斷,導致國內鋰電池隔膜專用聚丙烯在國內發展緩慢,大多數原料依賴進口。POE是一種性能優越的聚烯烴彈性體,下游應用涉及汽車、包裝薄膜、電線電纜、光伏等領域,市場需求量不斷增長。由于專利保護、技術封鎖、核心材料國產化率低,我國POE生產能力較低,市場需求幾乎全依賴進口。目前,國內POE生產多處于小試階段,尚無工業化裝置。因此,加大相關工藝技術和催化劑研發,實現知識產權的自主化具有重要意義。

高性能催化劑技術、聚合工藝技術,以及基于產品結構和性能控制的產品技術,是聚烯烴樹脂高性能化的基礎。研發高端產品難點主要在催化劑上。
“催化劑是生產工藝核心。高端聚烯烴產品性能要求高,近年來我們在高性能、核心催化劑研發上雖然有一些點的突破,但是整體技術仍缺乏,需要進一步大力開展自主研發,推進核心催化劑國產化進程,提升工藝水平,提升產品的穩定性,打破國外技術壟斷?!彼纹G萍表示。
隨著高端聚烯烴應用需求不斷攀升,市場向高端化、差異化方向演進態勢漸趨明顯,這將給聚烯烴市場發展帶來巨大空間和機遇。目前,中國石油、中國石化、煙臺萬華等在茂金屬聚烯烴產業化技術積累及硬件和軟件條件已開始布局,正在加速推進聚烯烴產業高端化進程。政策支持也為高端聚烯烴發展提供了契機。按照國家“十四五”產業規劃,聚烯烴產業升級需要注重高端化、差異化、多元化產品開發技術創新。加大茂金屬聚烯烴彈性體、雙峰聚烯烴、超高分子量聚乙烯等高端聚烯烴產品的開發和市場推廣力度,提高聚丙烯管材專用料、電容膜專用料、聚乙烯汽車油箱專用料、燃氣管道專用料等生產比例,從而提升我國聚烯烴產業競爭力。因此,高端聚烯烴產品將是行業未來發展重點方向之一。
“由于聚烯烴產品具有價格低、易加工、性能優的特性,近些年聚烯烴產品的使用領域不斷被拓展,使用方式也更加細化。為滿足這些變化,聚烯烴產品的開發工作必須精準把握聚烯烴使用方向,摸清用戶差異化需求,最終實現聚烯烴產品的定位同市場應用方向高度吻合?!豹毶阶邮狙芯吭汉铣蓸渲瑧醚芯克铣蓸渲芯渴抑魅螚罘硎荆壳皣鴥染巯N行業技術發展已漸入瓶頸期,前些年開發的高端聚烯烴產品也隨著市場發展而不斷迭代。因此,準確把握市場和技術發展方向,實現聚烯烴性能提升同市場需求變化同步尤為重要。

獨山子石化公司研究院合成樹脂應用研究所所長龔毅斌認為,隨著行業的發展及國家政策法規要求的變化,聚烯烴行業未來將會迎來重大變革。目前國內聚烯烴生產企業的技術狀況,與以前相比均有較大差異。前期大部分石化企業不具備聚烯烴高端產品生產能力,現如今已有部分石化企業完成了高端產品開發。同時,部分聚烯烴產品的應用領域已今非昔比。未來開拓高端聚烯烴藍海,一是提升現有產品質量并開發生產高附加值產品,提升產品競爭力。由于指標不同,聚烯烴牌號及種類眾多,但如何完成聚烯烴產品微觀結構同宏觀性能之間的關聯性研究,將是今后攻關研究重點之一。二是擴大聚烯烴產品應用領域,規避產品同質化競爭,推動聚烯烴產品替代其他高分子材料,從而完成聚烯烴產品應用拓展。