四問：化工新材料未來創新發展的重點在哪里？

應該是重點突破。“十四五”期間重點在高端化、差異化創新突破，在產業結構上取得重大進展，化工新材料整體自給率超過75%，產能布局更趨合理，園區化、集約化發展水平進一步提升，形成10個左右產值超百億元的化工新材料產業園；企業結構取得重大進展，培育一批像萬華化學、新和成、東岳、泰和新材、華峰、巨化、金發科技等具有引領作用的化工新材料領軍企業；創新能力顯著增強，自主創新和原始創新能力明顯提升，產學研協同創新體系日臻完善，建成一批條件和隊伍世界一流的創新平臺；重點突破一批“卡脖子”關鍵核心技術，搶占一批科技創新制高點，化工新材料品種系列化、高端化、差異化取得明顯成效。

目前應聚焦在差距更加明顯的產品。如茂金屬高端聚烯烴、長碳鏈尼龍和芳香族尼龍、EVA、EVOH、α-烯烴、POE等。

EVOH薄膜其阻隔性能優異，尤其是阻氧阻濕性能，其阻隔性能比尼龍膜高上百倍，比聚乙烯聚丙烯膜高上萬倍，比常用的PVDC包裝膜也高數十倍，我訪問三菱化學時就了解到他們含EVOH膜用于葡萄酒和牛奶的包裝。

EVA膜因為其優異的封裝性能、良好的耐老化性能和價格低廉，是目前太陽能電池封裝用最普遍的膠膜，占了光伏市場的半壁江山，而我國高醋酸乙烯含量的EVA受技術限制嚴重不足。

這幾類產品都是因為技術瓶頸尚未大規模工業化，而高端產品供應不足，雖然擬建和規劃建設的產能很大，但自有技術大規模產業化還需要攻關。

電動汽車鋰離子電池用隔膜原料受限突出，因為鋰電隔膜不僅技術門檻高，而且安全保障要求更高，如果隔膜破損造成電池短路，容易出現重大事故造成難以挽回的損失。目前鋰電隔膜的主要材料是聚乙烯、聚丙烯，制膜過程分濕法工藝和干法工藝。干法工藝用原料是均聚聚丙烯占96%、抗沖共聚聚丙烯占4%，而濕法工藝用原料是超高分子量聚乙烯占98%、高密度聚乙烯占2%。因為我國新能源汽車全球遙遙領先，所以鋰電隔膜我國也占世界市場的40%以上（韓28%、日21%、美6%等）。但鋰電隔膜用原料主要以進口料為主，因為國產聚烯烴做的基膜透氣性波動大、產品質量不穩定，目前國內隔膜用原料成本較高。目前正在研發的新材料隔膜有聚偏氟乙烯、間位芳綸、PET、聚酰亞胺等。

五問：一段時期以來生物基和生物可降解材料受到國際國內的高度關注，甚至自禁（限）塑政策出臺以來，生物可降解材料一度出現過熱現象，生物基和生物可降解材料現狀如何？

生物基和可降解材料是近年來全球重視和研發的重點，美國、德國、日本、英國、荷蘭、巴西等發達國家和生物資源豐富的地區，都高度重視并加快生物基材料的研發、產業化和應用。當前生產石化產品和材料正在加快由石油天然氣煤炭等化石資源為原料向生物質資源為原料轉型，生產石化產品和材料的工藝過程向生物技術轉型。

據OECD預測，未來10年至少有20%以上的石化產品可由生物基產品替代，而目前的替代率不到5%，缺口約6000億美元；到2030年全球生物基化工產品占比有望達到35%。

美國《生物質技術路線圖》提出：2030 年生物基化學品將替代 25%有機化學品和 20%的石油燃料。

歐盟《工業生物技術遠景規劃》也預測：2030年生物基原料將替代6%-12%的化工原料、30%-60%的精細化學品將由生物基獲得。

歐洲塑料工業協會最近表示，2022全球生物基塑料產量達190萬噸，其中生物基環氧樹脂占27%，生物基聚乙烯和聚乳酸都是16%，生物基聚酰胺占9%。歐盟去年生物基塑料產量40萬噸，產品結構來看：生物聚丙烯占歐盟生物塑料產量的24%，生物基聚乙烯占18%，PBAT占15%，生物基環氧樹脂占9%。

可見，生物基和可降解材料確實得到國際國內的高度重視，多項技術和多個產品創新突破都在加速。

我與跨國公司的互訪和交流中，了解到很多生物基和可降解材料的情況：我帶隊訪問三菱公司時，看到了他們開發成功的生物基聚碳酸酯工程塑料，用異山梨醇代替雙酚A，其透明性、光學性能、高耐磨性及抗沖擊性能都優于雙酚A型PC，已做成汽車全景天窗，未來不僅用于汽車、能源，還將用于光學、電子儀器、裝飾裝修等。三菱化學的可降解食品包裝膜，空氣阻隔性能好、保鮮時間長，外觀既可以像高檔紙用于奶制品包裝，也可以像玻璃瓶用于葡萄酒盛裝。訪問LG化學創新中心時，也了解到他們正在研發生物基化學品和新材料。與帝斯曼、阿科瑪、贏創等公司交流中也了解到他們研發的生物基丁二酸以及生物基長碳鏈尼龍等。

大家熟悉的燃料乙醇，以及生物質乙醇脫水制乙烯，進而獲得有機化學品和聚乙烯等聚合物。最近有報道美國的生物技術公司和化學品制造商與魯姆斯合作，正在開發乙醇脫水制丙烯和全生物基聚丙烯技術，擬議中的建設規模150萬噸/年。韓國LG公司和巴西布拉斯科公司也都在研發生物質乙醇脫水制丙烯和聚丙烯的技術，目前看技術基本成熟，只是成本問題有待驗證。

為應對禁（限）塑令，近幾年大熱的生物可降解材料聚乳酸、聚烷基酸酯等，還有生物法丁二酸、丙二醇、丁二醇、戊二胺以及生物基尼龍、生物基聚酯、生物基聚碳等。巴斯夫宣布獲得生物基1.4-丁二醇技術，下一步將擴大生物基BDO及其衍生物（四氫呋喃、聚四氫呋喃等）供應；美國Genomatica、意大利Nonamont、日本三菱化學、東麗、中國遼寧金發生物等都已建立了生物基1.4-丁二醇裝置。

最典型、最具代表性，也是技術工藝最成熟、市場競爭力最好的要數杜邦的生物法丙二醇。杜邦公司的生物法1.3-丙二醇，不僅產品質量、能耗都優于化學合成工藝，其性能和成本的市場競爭力也更強，不僅用于生產PTT聚酯纖維，而且已在服裝、住宅地板、運動用品等方面應用，尤其適用于化妝品等精細和高端領域有著獨特的競爭優勢。

生物法聚丙烯酰胺也是少有的生物法工藝優于化學合成法的一個代表性產品。當前生物法獲得醫藥和農藥產品更多一些。

我在國內調研過程中也看到了國內很多企業在生物基化學品和可降解材料方面取得的創新成果和產業化裝置。我曾調研過海正生化的聚乳酸生產裝置，調研過凱賽科技在濟寧新材料工業園的尼龍56產業化裝置，工作中也與豐原集團就創新與產業化作過交流。傳統石化領域的生物化轉型，將是未來一個重要方向。

六問：生物基和生物可降解材料國際國內都在加大創新、加快產業化，很多人也都在大談生物基和生物可降解有許多優點，以后所有石化產品和化學合成材料都將被生物基取代嗎？

不可能。生物基化學品和生物可降解材料確實有很多優點，特別是在貫徹“雙碳”戰略、減碳低碳和可循環方面，比以化石資源有其獨特的優勢。但是，我們一定要看到生物基化學品和生物基材料也存在制約瓶頸。

第一個瓶頸就是生物基和可降解材料的產業化受技術與創新的制約。生物可降解材料的加工性能、使用性能等都有待提升和改善，再就是關鍵核心技術受限，如擬上和規劃建設聚乳酸生產裝置的企業不少，但是掌握關鍵單體丙交酯產業化技術的單位卻很少。

第二瓶頸是生物基化學品和可降解材料，目前經濟上具有競爭力的產品不多。如果沒有政策性的補貼和支持，恐怕很難在市場競爭中平穩可持續發展。

第三個瓶頸更加凸顯，就是生物基化學品和可降解材料原料的制約。生物基化學品和可降解材料目前大多以糧食、甘蔗和淀粉為原料，如果實現了以植物廢棄秸稈等可再生資源為原料，將是前景無限的。但目前以秸稈等廢棄可再生資源為原料，其技術和經濟性都不過關。如果全部以糧食和淀粉為原料，大量生產化學品和可降解材料的話，我們與美國大量種植轉基因玉米和巴西盛產甘蔗不同，在耕地少、人口多的中國，畢竟我國糧食產量6.5億噸、保糧食安全沒有大的問題，若以糧食為原料生產3000萬噸化學品和可降解材料的話，要消耗掉糧食總產量的1/6，勢必存在與人爭糧和與糧爭地的現實問題，狀況是可想而知的！

第四瓶頸是可降解材料只能部分代替化石原料的合成材料。因為可降解材料的加工與使用性能不可能全部代替現有合成材料；也因為汽車、電器及高端制造等領域所用的合成材料及其改性和復合材料，沒有必要全部由可降解材料替代。可降解材料在一次性包裝、地膜覆蓋等領域有著較好的應用前景，但不是適合所有應用合成材料的領域和場景。

來源： 石油和化工園區