錨定“十五五”,化工新材料產業尋求突圍之路
站在“十四五”收官與“十五五”開局的關鍵節點,我國化工新材料產業正經歷從規模擴張向質量提升、從技術跟隨向自主創新、從單點突破向產業鏈協同發展的深刻變革。
11月13日,2025高分子材料產融大會暨化工產業金融智庫第五次年會于西安舉行。記者從會上了解到,盡管我國已在碳纖維、新能源電池材料等多個領域實現全球領先,但在部分高性能材料及電子化學品等領域仍面臨發展瓶頸。“十五五”時期,在人工智能、生物制造等未來產業驅動下,材料創新與資本賦能將共同推動相關產業從“跟跑”向“并跑”乃至“領跑”躍進。
產業規模跨越發展
結構優化邁向高端
經過多年潛心發展與戰略布局,我國化工新材料產業在政策引導、市場驅動與技術創新的多重作用下,實現了跨越式發展,整體規模穩居世界前列,產業結構不斷優化,短板領域逐步實現突破,為制造業高質量發展奠定了堅實基礎。
▲ 圖為2025高分子材料產融大會暨化工產業金融智庫第五次年會現場。(張育 攝)
從產業規模來看,我國已成為全球化工新材料生產和消費大國,多個細分領域產能位居世界前列。工信部中國電子信息產業發展研究院(賽迪研究院)材料工業研究所所長肖勁松介紹說,中國新材料產業規模約占全球30%,在部分領域已處于世界領先地位。“以碳纖維為例,中國自給率從2015年不足30%提升至2022年超60%,產量躍居世界第一。純電動汽車(EV)電池的主要材料——正極材料、隔膜、電解液的全球市場份額方面,前五名幾乎全是中國企業。”
“材料工業是典型的需求牽引產業,材料價值的實現始終與終端需求緊密綁定。”肖勁松指出,進入“十五五”時期,我國化工新材料產業面臨著更為復雜的新形勢與更高層次的新需求。“近年來,我國化工新材料產業之所以能取得突破性進展,核心驅動力之一便是新能源汽車、動力電池、風電光伏等戰略性新興產業的蓬勃發展,相關領域的規模化需求為材料創新提供了廣闊的應用場景與市場空間,有效帶動了產業整體升級。”與此同時,復雜多變的國際經濟形勢與地緣政治環境,進一步凸顯了供應鏈自主可控的戰略意義,為國產化工新材料創造了更多市場應用機遇,加速了其在各行業的替代進程與規模化推廣。
在產業結構升級方面,我國化工新材料產業正從低端通用產品向高端專用產品轉型,先進工程材料、高端專用化學品等高端領域占比持續提升。記者了解到,當前,化工新材料行業已形成以高性能樹脂、高性能合成橡膠、高性能合成纖維、功能性膜材料為核心的先進工程材料體系,以及電子化學品、新能源電池材料等高端專用產品集群,構成了石化化工行業金字塔頂端的重要組成部分。
值得關注的是,AI的蓬勃發展催生出海量半導體需求。Besi數據顯示,2024—2033年全部半導體相關行業市場收入的復合年均增長率為6.8%,而AI相關部分的復合增速高達28.9%,為化工新材料創造新的需求空間。
“新材料創新發展正由‘跟隨型’階段轉入部分‘引領型’。”肖勁松指出,當前全球新材料研發已進入“數據驅動+AI賦能”新階段,AI成為材料創新的核心驅動力,“中國建設‘Al+材料’創新體系具有較好的基礎”。
肖勁松表示,AI技術正在推動新材料產業從單一環節優化向全生命周期協同應用轉型,通過數據要素與智能算法的深度融合,破解生產與管理中的核心痛點,為產業高質量發展注入新動能。“這一變革將推動中國材料工業從‘規模領先’向‘創新引領,為制造強國建設提供核心物質支撐。”
“碳中和國家戰略和AI對于電力的巨大需求,帶來整個能源供應系統的顛覆性變革。未來能源相關的材料也將迎來戰略機遇。”中啟資本投資副總裁吉益興表示。
石油和化學工業規劃院化工處處長李巖認為,“十四五”期間,我國化工新材料產業發展可以用“成績斐然,但任重道遠”來進行概括。他談到,行業在新能源等領域已建立絕對優勢,但在高端聚烯烴、特種分離膜、光刻膠、芯片封裝材料、高性能催化劑等關鍵領域,仍面臨挑戰。此外,我國化工新材料產業雖已實現單個產品的技術突破,但尚未形成國際巨頭式的體系化、平臺化產品技術集群。“基礎仍薄弱,行業同質化競爭嚴重,產業產品結構待優化。”同時,綠色發展與安全生產壓力依舊顯著,綠色能源替代、廢塑料循環利用等技術尚未成熟。
技術創新驅動突破
高端材料國產提速
“十五五”時期是我國制造業向高端化、智能化、綠色化轉型的關鍵階段,作為戰略性新興產業的核心組成部分,化工新材料產業的發展質量直接關系到產業鏈供應鏈安全、高端制造競爭力提升及“雙碳”目標實現。
當前,我國化工新材料產業正處于“大而不強”的轉型關口。記者了解到,我國通用高分子材料基本全部國產化,部分技術已經達到世界先進水平,甚至處于世界領先水平,但產能結構性過剩問題日益凸顯;而在高性能高分子材料、復合材料及特種功能高分子材料等高端領域,我國在品種豐富度、產能規模與產品質量上仍與發達國家存在顯著差距,核心技術與關鍵產品長期依賴進口,成為制約相關戰略性產業發展的“卡脖子”瓶頸。
技術創新是破解產業發展難題、推動化工新材料產業高質量發展的核心動力。面對高端材料領域的技術封鎖與性能瓶頸,專家認為,應以分子設計、結構創新為突破口,走出一條自主研發的突圍之路。
“高性能工程塑料是發展高技術和國防軍工急需的重要材料,我國在該領域長期受西方發達國家壟斷、封鎖。”中國工程院院士蹇錫高談到,傳統高性能工程塑料耐熱性與溶解性成反向變化關系,耐熱性越高溶解性越差,合成難,成本高;只能熱加工,某些領域應用受限。而從分子設計出發,憑借“結構決定性能”的創新思想,可解決傳統工程塑料存在的上述性能缺陷。肖勁松也談到,以原子、分子、電子為起始物質進行材料制備合成,在微觀尺度上控制其成分和結構,成為先進材料制備技術的重要發展趨勢。
記者了解到,蹇錫高院士團隊從分子結構設計入手,開發了新型單體如二氮雜萘酮聯苯酚(DHPZ),其扭曲結構防止結晶,提高玻璃化溫度,實現可溶解性,解決了傳統聚芳醚不能兼具耐高溫可溶解的技術難題。由此衍生出系列聚合物,如聚苯并咪唑醚酮(PPEK)、聚苯并咪唑醚砜(PPES)和含二氮雜萘酮結構聚醚砜酮(PPESK)。這些材料在耐熱性、電性能和耐輻照等方面優于傳統PEEK,且耐濕熱性能出色,適用于極端環境。
而在電子化學品領域,隨著顯示技術升級與半導體產業快速發展,高端高分子材料的國產化需求愈發迫切,膜材料、冷卻液等細分領域成為產業增長的核心潛力點。川流投資創始合伙人時雪松介紹說,在顯示和半導體端仍有不少國產化率低的高分子膜材料,如PI配向膜、ACF導電膠等。“膜材料領域供給呈現兩極分化特征,光伏封裝膠膜、鋰電池隔膜等產品保障能力較強,而氣體分離膜的保障能力嚴重不足,光學膜尤其是基膜領域自給率不足5%。”
此外,冷卻液市場的遠期價值也備受關注。“AIDC液冷市場遠期價值量超千億。”國盛證券化工行業首席分析師楊義韜則表示,與傳統風冷相比,液冷技術優勢顯著,能高效解決高功耗芯片的散熱瓶頸,保障AI算力的穩定輸出。“液冷技術正從早期試點邁向規模化導人,在此過程中,適用于單相/雙相浸沒式液冷的硅油、氟化液等材料迎來發展良機。”
記者了解到,氟材料由于具有耐腐蝕、耐高溫、低介電、自潤滑等優越性能,廣泛應用于電子和半導體領域。楊義韜介紹說,在對散熱性能要求極致的場景,氟化液有望成為主流選擇;而硅油兼具低成本與環保優勢,同樣有望成長為千億級液冷市場中不可或缺的重要力量。
另一個趨勢就是未來制造與材料產業的深度融合。肖勁松談到,未來制造體系將以新一代智能制造為核心特征,貫穿設計鏈、制造鏈、供應鏈全流程的智能化升級,對配套材料提出了更高維度的要求。李巖則表示,在人形機器人領域,化工新材料實現了對控制系統、感知系統、執行系統及配套部件的全維度覆蓋。如超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮、聚酰亞胺等高性能材料可應用于人形機器人的執行系統;而有機硅材料、熱塑性彈性體等則可應用于人形機器人的感知系統。
政策市場雙輪賦能
未來布局融合升級
在政策引導、技術突破、市場驅動與資本加持的多重合力下,我國化工新材料產業正朝著高端化、綠色化、智能化、融合化的方向加速演進,實現從“跟跑”到“并跑”再到“領跑”的產業突圍。
“‘十五五,并非‘十四五’的簡單重復,而是在此基礎上的升級、深化和聚焦。”李巖指出,“十五五”時期,我國化工新材料產業將更加聚焦攻堅核心環節,集中力量攻克光刻膠、高端催化劑等技術壁壘極高的關鍵材料。
“歐美一些國家對中國的圍追堵截、中美博弈帶來的嚴峻國際形勢,加速了化工新材料自主研發步伐。”西北工業大學教授張秋禹表示,未來我國化工新材料將向高性能化、功能與智能化、復合化、環境友好以及數智化等方向演進。“高性能聚合物材料憑借其輕質、耐高溫、耐腐蝕、易加工等特性,成為技術突破的關鍵支撐。”
此外,生物制造、人工智能等未來產業布局正成為產業升級的重要引擎,為化工新材料發展注入全新動能。李巖指出,“十五五”規劃中,生物制造(生物基材料、生物基化學品)被提到前所未有的戰略高度,并將其視為與石化、煤化工產業耦合、實現低碳轉型的重要路徑。張秋禹表示,人工智能技術正貫穿材料科學的全鏈條,從反應機理的探索到高性能材料的設計,再到工程化應用的實現,全面賦能材料研發與產業化進程。
談及產業發展模式的演變,李巖認為,“十五五”期間化工新材料產業的發展模式將更強調全產業鏈系統布局和產業集群化發展。對企業而言,則是由單純產品制造商向“產品+服務”一體化解決方案提供商轉型的關鍵階段。“能夠在‘十五五’期間勝出的企業,必然是那些能夠將國家戰略方向、下游市場需求、自身技術積累這三者完美結合,并以極大的戰略定力持續投入的創新型企業。”李巖談到,這些企業不再是傳統的化工制造商,而是以化學為基石,為未來社會提供綠色、高效、智能化解決方案的科技公司。
“政策的著力點正在發生變化。從‘十二五’解決材料‘有無’問題,‘十三五’解決材料好不好用的問題,到‘十四五’至‘十五五’,政策重心轉向全產業鏈突破。”肖勁松談到,這一階段的政策以系統優化為核心,圍繞13條重點產業鏈進行布局。企業及科研機構若脫離國家戰略需求,將難以獲得相應的國家支持。
此外,新材料行業高研發投入、高毛利,護城河效應強,具有長期投資價值。吉益興介紹說,新材料毛利普遍在40%以上,競爭對手少,技術門檻高,一旦形成領先地位,在高毛利、高研發投入的正向循環作用下,是難得的護城河越挖越深的投資標的。“新材料行業客戶黏性強、需求長期穩定。”吉益興談到,產品一旦被客戶接受,往往是同新產品的研發長期陪伴實現的,所以作為重要配套材料需求長期穩定,更換動力低。“我國基礎化學品等新材料上游原料產能占據全球一半以上,且仍在大幅擴產,支持了新材料上游的成本持續下降。”吉益興表示,疊加政策、需求、技術+人力儲備等多方面因素的正向循環,中國新材料行業已成長為一個具有長期投資價值的長坡厚雪賽道。
回顧過往,我國化工新材料產業已成功構建了全球最完整的產業體系之一,在改性塑料、合成橡膠、工程塑料等眾多領域實現了從無到有、從有到優的歷史性突破。展望“十五五”,我國化工新材料產業雖面臨著技術封鎖、高端人才短缺等挑戰,但更擁有政策支持、市場廣闊、產業鏈完整等獨特優勢。站在新的歷史起點上,我國化工新材料產業正蓄勢待發,向著全球材料產業強國的目標穩步邁進。

