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姚建年:中國化工新材料產業的命脈,要掌握在自己手上

在130多種關鍵基礎化工材料中,32%的品種仍為空白,52%的品種仍依賴進口。必須不斷實現源頭創新、革新工藝流程,把技術、產業命脈掌握在自己手上。

2020-07-01 03:36 / 0人閱讀過此篇文章  

CFIC導讀

在130多種關鍵基礎化工材料中,32%的品種仍為空白,52%的品種仍依賴進口。如果我們總是依賴進口高端技術,不光會被「卡脖子」,早晚全身上下都得被別人「卡」。必須不斷實現源頭創新、革新工藝流程,把技術、產業命脈掌握在自己手上。

一個學科單打獨鬥是有天花板的。我們需要建立高水平研發平台,促進化學、化工等傳統學科的交叉融合,創造性地引領產業創新發展。

化工新材料擁有技術含量高、附加值高、與國民經濟各部門配套性強等特點,直接關係著我國戰略性新興產業的發展,關係到我國經濟能否高質量發展的重要基礎性、先導性產業。

目前,我國化工新材料產業發展總體處於爬坡過坎的關鍵階段,關鍵材料「卡脖子」問題廣泛存在。這與世界第一原材料工業大國的地位不匹配,也不能很好支撐我國門類齊全的工業體系。

同時,化工新材料領域長期存在的基礎研究不夠、企業融通不夠、產用結合不夠、要素聯動不夠等問題,使得化工新材料產業發展相對滯後,已成為制約我國製造業轉型升級的突出短板。

當前,作為產業鏈供應鏈的關鍵環節,化工新材料產業如何直面問題、化危為機,增強發展實力?《瞭望》新聞周刊記者近期就此專訪了中國化學會理事長、中國科學院院士姚建年。

「憂」的是大而不強、精細化率不高

記者:化工新材料產業對國家經濟、個人生活有何影響?

姚建年:化工產業對國家經濟發展貢獻巨大,化工新材料產業是推動我國經濟高質量發展和支撐我國由化工大國向化工強國跨越的重點關鍵領域,也是化工行業轉型升級的重要方向。

今天我們穿的衣服、你們採訪我時用的電腦、大家出門坐的汽車,沒有不跟化工新材料有關的。人民生活水平的不斷提高和對美好生活的嚮往需要更多更好的化工新材料的支撐和保障。

記者:我國化工新材料產業與已開發國家比主要差距何在?

姚建年:改革開放以來,我國化工新材料產業取得長足進步。在多年的發展中,逐漸形成門類較為齊全的產業布局,有20多種化工產品的產能高居世界第一位。但實事求是地說,總體水平與已開發國家還有不小差距。

一是大而不強,高端產能不足、低端產能過剩。一方面,受困於技術水平、企業規模,尚未突破「大而不強」的格局;另一方面,產品單一,低水平同質化建設嚴重,「低端過剩、高端不足」的結構性矛盾非常突出。

近年來,一些沿海省份開展了整治違法違規「小化工」的行動,因為這些小工廠、黑窩點技術水平低、產品競爭力弱、高能耗、高污染、安全隱患大,屬於落後產能。

二是精細化率不高。評判一個國家的化工產業發展水平,一個重要指標是產業精細化率。中國化工產業中,以生產大宗基礎化工產品為主的石油化工、煤化工等傳統產業仍然占據主導地位,而精細化工產品特別是高端精細化學品產業規模小、發展水平低。

中國化工總體精細化率在45%左右,低於已開發國家60%至70%的平均水平。世界十大高端化學品企業均為國外企業,例如美國陶氏公司、杜邦公司,德國巴斯夫公司,日本三菱化學公司,它們均具有從基礎化學品到高端化工材料的全鏈條加工及研發能力。高端技術研發與產業聚集度是我國企業目前最缺乏的要素。

三是對國外依賴度較高。我國在高端化工新材料產品和化工高端裝備及尖端技術方面嚴重依賴國外。據工信部2018年統計,在130多種關鍵基礎化工材料中,32%的品種仍為空白,52%的品種仍依賴進口,如高端電子化學品、高端功能材料、高端聚烯烴等,難以滿足經濟與民生需求。智能煉廠、高端化工催化劑、精細化學品加工等方面系統化、集成化的技術有待突破。

以上問題都和產業鏈供應鏈緊密相關。比方說,高純度化工材料的存儲和運輸需要高端容器。否則哪怕化工材料純度做到99.9999%,一旦容器有雜質,裝進去之後純度就肯定會掉下來。高純度的容器國內企業做不出來、還要去國外高價進口,提高了化工新材料生產的成本。

這就是我們的痛點和短板。所以,產業鏈供應鏈光一個環節水平提高是不夠的,必須在所有環節都有進步、有提升。從國家到社會、從科學界到產業界都需要更加重視這個問題,儘快扭轉我國化工新材料產業的不利局面。

「機」在產業升級源頭創新

記者:如何突破化工新材料產業「卡脖子」問題,縮小與已開發國家的差距?

姚建年:科學最難的是提出新的idea(思想),產業創新發展最需要源頭創新。具體說,需要圍繞「新化學、新化工、新產業」的發展戰略,從全新的科學思想出發,從全新的角度來研究新物質生成,調控化學反應新途徑,推動化學化工學科融合與發展,促進化工基礎理論及相關工藝設備創新升級。

比方說,催化劑是化工產業發展的「牛鼻子」。相同的反應物在不同催化劑作用下得到不同的產物。我們可以從戰略需求迫切、產業需要多的化工門類入手,通過催化材料和工藝創新推動傳統化工學科實現突破,從而帶動化工裝備和技術工藝的發展。

比如作為傳統無機化工技術,合成氨技術已經拿了三次諾貝爾化學獎。現在世界上最強的合成氨技術掌握在德國巴斯夫公司手中,需要在高溫高壓下反應,能耗高成為該技術的短板。假如我們在催化體系和工藝上實現革命性突破,把反應需要的溫度和壓強降下來,那能耗也就降下來了,安全性也有了提高。這樣我們就有了代差級的技術領先優勢。技術之後的產業化,在中國就是一步之遙了。

再舉一個例子。精準調控反應需要我們對化學鍵結構的認識向更微觀世界拓展。目前,以同步輻射光源為依託的光譜學手段是觀察微觀信息的利器。然而,同步輻射這樣的國家大科學裝置資源有限。如果能在實驗室利用一般光源實現對反應過程中化學鍵斷裂—生成過程的跟蹤觀測,我們就可能在化學反應過程的認識和調控方面取得重大突破。這就是重大源頭性創新。

化工新材料的源頭創新會給我們的生產生活帶來革命性變化。大家看到的液晶顯示器,可以說是第三代顯示器,而作為下一代顯示技術的有機雷射顯示,它將給大家帶來「人間的視覺盛宴」。雷射顏色範圍大、單色性好,所以顯示的畫面看起來非常逼真絢麗。但是我們目前還沒辦法直接做到這一步,還需要攻克電泵雷射技術,才能替代「高分子液晶顯示」,讓大家在比較便宜的價格下觀看到更好的畫面。

如果我們總是依賴進口高端技術,不光會被「卡脖子」,早晚全身上下都得被別人「卡」。要是我們能不斷實現源頭創新、革新工藝流程,那技術、產業命脈就掌握在自己手上了。

記者:你去年到廣東汕頭負責牽頭創建化學與精細化工廣東省實驗室後,在推動化工產業升級方面已做了哪些努力?

姚建年:化學與精細化工廣東省實驗室致力於以化學化工原始創新推動化工產業革新升級,打造「科學—技術—產業」的完整創新鏈,逐步建設突破型、引領型、平台型一體的化學化工綜合研究基地和原始創新策源地,發展壯大戰略性新興化工產業,驅動粵東地區乃至廣東省化工產業升級和高質量可持續發展。

隨著省實驗室建設深入推進,通過對國家和廣東省的戰略需求和產業需求進行梳理和分析,我們突出重點,集中力量,努力在「五個高端」上取得突破。

一是在高端電子化學品研發上取得突破。例如,我們引進海外高層次人才,大力支持擁有自主智慧財產權七氟異丁腈生產技術的進一步研發。該技術顯著優於美國3M同類技術,填補了國內相關產業空白,並已實現十噸/年規模化生產。近期,我們擬建設百噸級七氟異丁腈工業生產示範裝置,解決美國對我國電氣設備研發「卡脖子」問題。

二是在高附加值催化劑研發上取得突破。我們計劃與中石化、中海油、中石油等化工巨頭合作,開展新型分子篩催化劑的設計和應用研究,開發高效、環保、原子經濟一體化的精細化工產業催化新工藝,減輕對環境的污染與破壞,促進綠色可持續發展。

三是在高端聚烯烴材料研發上取得突破。我們引進海外高層次技術人才,支持其完善聚烯烴熱塑性彈性體技術和工藝,推動十萬噸產業化項目建設。項目投產後將填補國內空白,具有重大經濟價值。

四是在高端裝備製造研發上取得突破。化工產業必須重視效率和安全。前幾年古雷PX爆炸事故的重大教訓,一是不能為了省錢降低安全性,二是對化學反應的把握還要更全面。我們準備和深圳鵬城實驗室合作,開發更安全、高效的高端智能化工反應裝置。

五是在高端精細化學品研發上取得突破。例如,我們將與廈門大學合作,聯合開展「1,3—丙二醇關鍵生產技術的基礎研究及應用」研究,該技術可突破國外公司的專利技術壁壘。

合力催生中國「新化工」

記者:化工新材料產業創新發展,需要哪些方面共同發力?

姚建年:人、財、產缺一不可。

首先,需要建立一支高水平的科研人才隊伍。從科研戰略發展方向出發,瞄準國家科技與產業發展的戰略需求,讓學術帶頭人和高水平研究團隊發揮作用。目前,化學與精細化工廣東省實驗室已匯聚一批以兩院院士為代表的國內外學術界翹楚以及產業界頂尖項目開發和管理人才,支持前瞻性基礎研究課題以及高新技術研發項目,為本地化工企業提供技術諮詢,也可以作為智庫擔當起政府政策決策諮詢工作。

其次,科技成果產業化需給予創業創新團隊有力的資金扶持。精細化工是成長潛力巨大的產業,是新興科技和新興產業的深度融合,布局精細化工是產業發展的百年大計。但是前期研發投入大、周期長,資金的支撐必不可少。

各級政府可以根據產業布局成立投資基金,通過政府出資引導,採用市場化運作和專業化管理的模式,吸引更多的社會資金共同投入到項目中來,放大資金使用效益。基金可以主要投資於未上市的成長期高新技術企業,兼顧初創期科技企業,通過專業化的管理、個性化的服務以及資本運作體系,培育、扶持一批企業儘快走向資本市場。

記者:當前國際環境下,你對加強化工新材料產業發展有何建議?

姚建年:深化認識化工產業與社會發展的關係。加大對重點產業、民生產業的扶持力度。充分認識化工產業在國民經濟中的地位,加強資源整合,提升核心企業競爭力。

在科學技術研究方面,一是應聚焦重點領域,加強技術研發力度。重點針對與新基建、公共衛生、戰略性新興產業等相關的化工新材料產業項目,通過國家和地方科研項目加強引導,集中高水平科研力量,強化科研領域與產業界協作,攻堅克難。政府出台鼓勵創新的政策文件和法律法規,促進自主創新成果轉化與智慧財產權保護,以促進化工生產企業高效、綠色、可持續發展。

二是用學科交叉的方法研究解決化工新材料產業的短板。一個學科單打獨鬥是有天花板的。應建立高水平研發平台,促進化學、化工等傳統學科的交叉融合,創造性地引領產業創新發展,著力解決當前化工產業「低端過剩、高端不足」的結構性問題,讓化工生產過程更加安全環保,催生中國「新化工」。

在產業發展層面,首先,政府和社會要更加重視化工新材料產業發展,對重點產業做好規劃、集中投入。加大對戰略性產業、重點民生產業的資金和政策扶持力度,做好頂層規劃,加強資源整合,發展壯大關鍵產業集群,提升核心企業競爭力。

其次,要出台保產業鏈、穩供應鏈的政策。加強同上下游企業的聯繫,扶持國內廠商,並與「一帶一路」國家和地區的企業構建新的產業鏈,避免對某些企業特別是歐美企業的過度依賴。

本文作者:詹奕嘉 孟盈如 黃垚

本文來源:《瞭望》新聞周刊 財經國家周刊

微信編輯:沈可人





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