在“雙碳”目標(biāo)背景下，傳統(tǒng)化石資源利用逐漸由“燃料”向“材料”轉(zhuǎn)變，化工新材料迎來的發(fā)展機(jī)遇。公開信息顯示，中國石油于近日在江蘇成立藍(lán)海新材料（通州灣）有限責(zé)任公司，注冊資本80億元，經(jīng)營范圍包括石油制品制造、化工產(chǎn)品生產(chǎn)、合成材料制造、產(chǎn)業(yè)用紡織制成品銷售、電氣設(shè)備銷售、機(jī)械設(shè)備租賃等。此外，中國石化也于近期成立中石化（廣東）材料研究院有限公司，主要圍繞新材料技術(shù)研發(fā)、新興能源技術(shù)研發(fā)、工程和技術(shù)研究和試驗發(fā)展、創(chuàng)業(yè)空間服務(wù)等展開經(jīng)營。
企業(yè)的種種動作并非偶然。在業(yè)內(nèi)看來，作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重要組成部分，化工新材料正迎來“風(fēng)口”。
技術(shù)以中國石油自主技術(shù)為主，將會替代進(jìn)口POE、POP、乙丙橡膠等新材料。”江蘇省環(huán)保集團(tuán)在為項目編制的環(huán)評報告書中指出，該項目是中國石油實現(xiàn)“雙碳三新”發(fā)展的重大舉措，也是中國石油推動煉化業(yè)務(wù)綠色低碳轉(zhuǎn)型的具體部署。
再看中國石化。公開信息顯示，中石化（廣東）材料研究院有限公司以“合成材料加工應(yīng)用基礎(chǔ)研究牽引產(chǎn)品整體解決方案”為定位目標(biāo)，特別關(guān)注新能源、汽車輕量化材料等領(lǐng)域，支撐中國石化在相關(guān)合成材料產(chǎn)業(yè)取得先機(jī)。今年3月，中國石化成立北京化工研究院基礎(chǔ)研究所，聚焦化工材料領(lǐng)域基礎(chǔ)科學(xué)和優(yōu)勢領(lǐng)域基礎(chǔ)研究，加快解決催化科學(xué)和高分子材料共性問題，助力化工新材料領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。
中國海油于去年與殼牌合作投資521億元簽約惠州三期乙烯項目，項目將建成全球單套大的茂金屬聚乙烯裝置，減少中國市場對化工品的依賴。
“三桶油”之外，榮盛石化、恒力石化、東方盛虹、衛(wèi)星石化等眾多民營企業(yè)也紛紛加碼化工新材料。比如，榮盛石化于今年初宣布將投資675億元建設(shè)榮盛新材料（舟山）有限公司金塘新材料項目，發(fā)力國內(nèi)緊缺的化工產(chǎn)品。
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會日前發(fā)布的《2024年度石化產(chǎn)品產(chǎn)能預(yù)警報告》（以下簡稱《報告》）顯示，當(dāng)前我國化工新材料自給率約80%，不少產(chǎn)品仍需進(jìn)口滿足國內(nèi)需求，如工程塑料、功能性膜材料、電子化學(xué)品自給率不足80%，聚烯烴、纖維自給率不足60%。????《報告》指出，2023年，我國進(jìn)口合成樹脂2854.1萬噸，進(jìn)口貿(mào)易額429.6億美元，這些產(chǎn)品中不少都是品種和牌號，部分產(chǎn)品我國還無法生產(chǎn)；進(jìn)口聚乙烯高達(dá)1344萬噸，茂金屬聚烯烴、分子量聚乙烯等聚烯烴仍依賴進(jìn)口；進(jìn)口聚碳酸酯104.2萬噸、乙烯—乙酸乙烯酯（EVA）共聚物13.9萬噸、乙烯—α—烯烴共聚物86萬噸、聚異丁烯8.7萬噸、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）18.2萬噸、聚甲醛33萬噸，這些產(chǎn)品我國雖然已經(jīng)可以生產(chǎn)，但部分品種性能與國外仍有差距，仍需依賴進(jìn)口。
“未來新建項目應(yīng)加快化延伸，探索有特色、有競爭力的化發(fā)展路徑。推進(jìn)聚乙烯、聚丙烯等大宗合成材料產(chǎn)品牌號及質(zhì)量化升級，推進(jìn)溶聚丁苯橡膠、稀土順丁橡膠、低順順丁橡膠、鹵化丁基橡膠等依賴進(jìn)口的品種生產(chǎn)技術(shù)提升和產(chǎn)業(yè)化，滿足國內(nèi)消費結(jié)構(gòu)不斷升級的需要?！敝袊秃突瘜W(xué)工業(yè)聯(lián)合會副會長孫偉善指出，“要加快化工新材料和化學(xué)品創(chuàng)新發(fā)展，主要集中在三個方向：一是加快國內(nèi)空白品種的產(chǎn)業(yè)化，并提高國內(nèi)已有品種的質(zhì)量水平；二是突破上游關(guān)鍵配套原料的供應(yīng)瓶頸；三是延伸發(fā)展下游制品并加快化工新材料和化學(xué)品在新領(lǐng)域的推廣應(yīng)用?！?br/>
由于市場擴(kuò)展快,節(jié)節(jié)攀升的市場需求使化工新材料產(chǎn)業(yè)具有較高的利潤率,而相對于石油化工項目,化工新材料項目的裝置投資規(guī)模要小得多,即進(jìn)入的資金門檻低,因而大量企業(yè)爭先恐后進(jìn)入化工新材料基本產(chǎn)品領(lǐng)域,造成除少數(shù)產(chǎn)品外,大部分基本產(chǎn)品的生產(chǎn)集中度很低,企業(yè)相應(yīng)的生產(chǎn)規(guī)模普遍較小,密集于低端市場,既難以形成規(guī)模 經(jīng)濟(jì) ,又無法提高技術(shù)水平,也容易形成惡性競爭。由于許多企業(yè)紛紛準(zhǔn)備進(jìn)入,已經(jīng)進(jìn)入的企業(yè)準(zhǔn)備擴(kuò)大產(chǎn)能,以至于有機(jī)硅、環(huán)氧樹脂等不少化工新材料產(chǎn)品已經(jīng)存在短期內(nèi)因盲目投資而出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的危險。
(三)企業(yè)形成三個梯隊的格局,各梯隊之間差距較大
梯隊,主要由為數(shù)不多的外資(包括臺資)企業(yè)構(gòu)成。其特點是,產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗豐富、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)完整、裝置普遍規(guī)模大、技術(shù)水平高、銷售能力強(qiáng)、產(chǎn)品鏈較為匹配、戰(zhàn)略清晰并運作規(guī)范,通常以較的基本產(chǎn)品和改性產(chǎn)品占據(jù)著高、中端市場,因而往往是市場,獲得較為豐厚的利潤。第二梯隊,是以中國化工集團(tuán)公司藍(lán)星集團(tuán)為代表的國有企業(yè),也有少量中石化集團(tuán)所屬的中小型國有企業(yè)。其特點是,進(jìn)入市場較早、積累起一定產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)完整、裝置有一定規(guī)模、有較強(qiáng)的技術(shù)積累和人才儲備、產(chǎn)品鏈較為完整、運作和管理規(guī)范但機(jī)制不靈活,多數(shù)產(chǎn)品進(jìn)入中端市場,部分產(chǎn)品還處于低端,所獲利潤不夠穩(wěn)定,一些企業(yè)仍在一定程度上受到傳統(tǒng)國有企業(yè)弊端的困擾。第三梯隊,是數(shù)量眾多的民營中小型化工企業(yè)。其基本特點是,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較弱、裝置規(guī)模不大、技術(shù)水平普遍不高、產(chǎn)品鏈不完整、經(jīng)營靈活多變、對市場變化靈敏、行為短期化、進(jìn)入市場快,少數(shù)規(guī)模較大、技術(shù)基礎(chǔ)較強(qiáng)的企業(yè)處于基本產(chǎn)品低端市場,多數(shù)企業(yè)則分布于廣泛的、分散的終端產(chǎn)品市場。這一梯隊中一些企業(yè)投機(jī)性很強(qiáng),利潤高時快速進(jìn)入市場,參與分享高額利潤,利潤低時立即退出;一些企業(yè)在地方政策保護(hù)下生存,利用資源或能源、忽視環(huán)保和質(zhì)量、
特種金屬功能材料。積極推動高屬及靶材、稀貴金屬、儲能材料、新型半導(dǎo)體材料、新一代非晶材料、精細(xì)合 金等標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，成套、成體系制定并發(fā)布稀土永磁、發(fā)光等功能材料標(biāo)準(zhǔn)，抓緊研制材料性能測試、成分分 析、標(biāo)準(zhǔn)樣品等基礎(chǔ)和方法標(biāo)準(zhǔn)。完成催化材料、靶材等40項新材料標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，提出 80項標(biāo)準(zhǔn)研制計 劃，開展5 項標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研究。
金屬結(jié)構(gòu)材料。研制高溫合金及耐蝕合金、耐 蝕鋼、特種不銹鋼、工模具鋼、軸承鋼、齒輪鋼，軌道交通 用鋁合金、特種鎂合金及鈦合金等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善金 屬材料超聲探傷、無損檢測、力學(xué)試驗等配套基礎(chǔ)和方法標(biāo)準(zhǔn)。完成核電用鋼、耐蝕合金、鈦合金等30項新材料標(biāo) 準(zhǔn)制修訂工作，提出40項標(biāo)準(zhǔn)研制計劃。
高分子材料。制定發(fā)布丁基橡膠等特種橡膠及助劑、聚酰胺等工程塑料及制品、電池隔膜、光學(xué)功能薄膜、 特種分離膜及組件、環(huán)境友好型涂料以及功能性化學(xué)品等一 批產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，完成測定方法、通用技術(shù)條件、應(yīng)用規(guī)范 等配套標(biāo)準(zhǔn)制修訂。完成功能薄膜、特種橡膠等領(lǐng)域65項重 點新材料標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，提出110項標(biāo)準(zhǔn)研制計劃。
新型無機(jī)非金屬材料。研制電光陶瓷、壓電陶瓷、碳化硅陶瓷等陶瓷，微晶玻璃、高純石英玻璃及原 料，閃爍晶體、激光晶體等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，加快材料雜質(zhì)檢測、 試驗方法等配套標(biāo)準(zhǔn)制修訂步伐，強(qiáng)化配套標(biāo)準(zhǔn)研制。完成 特種玻璃、氮化硅陶瓷材料等領(lǐng)域50項新材料標(biāo)準(zhǔn)制修 訂工作，提出 30項標(biāo)準(zhǔn)研制計劃， 開展5 項標(biāo)準(zhǔn)預(yù) 研究。
物化性能 納米顆粒的熔點和晶化溫度比常規(guī)粉末低得多，這是由于納米顆粒的表面能高、活性大，熔化時消耗的能量少，如一般鉛的熔點為600K，而20nm的鉛微粒熔點低于288K；納米金屬微粒在低溫下呈現(xiàn)電絕緣性；鈉米微粒具有的吸光性，因此各種納米微粒粉末幾乎都呈黑色；納米材料具有奇異的磁性，主要表現(xiàn)在不同粒徑的納米微粒具有不同的磁性能，當(dāng)微粒的尺寸某一臨界尺寸時，呈現(xiàn)出高的矯頑力，而低于某一尺寸時，矯頑力很小，例如，粒徑為85nm的鎳粒，矯頑力很高，而粒徑小于15nm的鎳微粒矯頑力接近于零；納米顆粒具有大的比表面積，其表面化學(xué)活性遠(yuǎn)大于正常粉末，因此原來化學(xué)惰性的金屬鉑制成納米微粒（鉑黑）后卻變?yōu)榛钚缘拇呋瘎?br />
擴(kuò)散及燒結(jié)性能 納米結(jié)構(gòu)材料的擴(kuò)散率是普通狀態(tài)下晶格擴(kuò)散率的1014~1020倍，是晶界擴(kuò)散率的102~104倍，因此納米結(jié)構(gòu)材料可以在較低的溫度下進(jìn)行有效的摻雜，可以在較低的溫度下使不混溶金屬形成新的合金相。擴(kuò)散能力提高的另一個結(jié)果是可以使納米結(jié)構(gòu)材料的燒結(jié)溫度大大降低，因此在較低溫度下燒結(jié)就能達(dá)到致密化的目的。
力學(xué)性能 納米材料與普通材料相比，力學(xué)性能有顯著的變化，一些材料的強(qiáng)度和硬度成倍地提高；納米材料還表現(xiàn)出超塑性狀態(tài)，即斷裂前產(chǎn)生很大的伸長量。
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