黨的二十屆四中全會(huì)審議通過的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》明確提出，前瞻布局未來產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機(jī)接口、具身智能、第六代移動(dòng)通信等成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

化工產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)體系的物質(zhì)基礎(chǔ)，正與量子科技、生物制造、氫能、具身智能等未來賽道形成深度綁定。從支撐6G通信的電子化學(xué)品到賦能人形機(jī)器人的特種工程塑料，從驅(qū)動(dòng)氫能經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)氫材料到實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)的生物基化工品，化工新材料的技術(shù)突破與場(chǎng)景適配，已成為未來產(chǎn)業(yè)規(guī)模化落地的關(guān)鍵前提。

 

 

未來產(chǎn)業(yè)催生化工新賽道

 

當(dāng)前，中國(guó)化工產(chǎn)業(yè)已穩(wěn)居全球第一大生產(chǎn)國(guó)地位，2024年全行業(yè)營(yíng)收達(dá)16.28萬億元，化工新材料產(chǎn)值突破1萬億元，但高端領(lǐng)域受制于人與低端產(chǎn)能內(nèi)卷并存的結(jié)構(gòu)性矛盾依然突出。在逆全球化加劇、綠色低碳承壓的雙重背景下，化工產(chǎn)業(yè)如何通過技術(shù)革新對(duì)接未來產(chǎn)業(yè)需求，通過賽道聚焦實(shí)現(xiàn)價(jià)值躍升，通過生態(tài)構(gòu)建破解發(fā)展瓶頸，將成為“十五五”期間從化工大國(guó)邁向化工強(qiáng)國(guó)的核心命題。

未來產(chǎn)業(yè)的場(chǎng)景創(chuàng)新正在重構(gòu)化工材料的需求版圖，從低空飛行器的輕量化材料到腦機(jī)接口的生物相容性材料，從6G通信的低介電材料到量子計(jì)算的極端環(huán)境材料，場(chǎng)景定義材料性能、材料支撐場(chǎng)景落地的協(xié)同效應(yīng)日益凸顯。在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，電動(dòng)垂直起降飛行器（eVTOL）對(duì)重量的極度敏感，推動(dòng)了碳纖維復(fù)合材料占比超過70%，T800級(jí)以上碳纖維的強(qiáng)度與成本平衡成為產(chǎn)業(yè)規(guī)模化的關(guān)鍵；人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)需要兼具輕質(zhì)、耐磨、自潤(rùn)滑特性的材料，聚醚醚酮（PEEK）憑借密度僅為鋼的1/4、而強(qiáng)度相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，成為機(jī)器人關(guān)節(jié)的首選材料，國(guó)內(nèi)中研股份等企業(yè)已實(shí)現(xiàn)醫(yī)療級(jí)PEEK的穩(wěn)定供應(yīng)。

電子化學(xué)品作為未來信息產(chǎn)業(yè)的“血液”，需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。中國(guó)電子化學(xué)品市場(chǎng)規(guī)模總計(jì)約558億元，同比增長(zhǎng)7.6%。隨著AI芯片、先進(jìn)封裝技術(shù)的發(fā)展，EUV光刻膠、ppt級(jí)濕電子化學(xué)品、高純電子特氣等高端產(chǎn)品的需求年復(fù)合增速超30%。盡管當(dāng)前高端光刻膠國(guó)產(chǎn)化率不足10%，但在氟化氬（ArF）光刻膠領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破，配套的高純度樹脂單體研發(fā)正在縮小與國(guó)際領(lǐng)先水平的差距。這種“場(chǎng)景需求-技術(shù)攻關(guān)-產(chǎn)業(yè)落地”的閉環(huán)，正在推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)從“產(chǎn)品供給”向“解決方案”轉(zhuǎn)型。

 

 

化工賦能未來產(chǎn)業(yè)的核心賽道

 

1

生物制造 
 

生物制造已成為化工產(chǎn)業(yè)擺脫化石依賴、對(duì)接未來健康與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的核心賽道。我國(guó)在生物基材料、生物能源、高價(jià)值醫(yī)藥中間體等領(lǐng)域已形成規(guī)模化優(yōu)勢(shì)，“十四五”期間我國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大，總規(guī)模達(dá)1.1萬億元。

在生物基材料領(lǐng)域，我國(guó)聚乳酸（PLA）、聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等材料已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，三類材料通過合成生物學(xué)技術(shù)持續(xù)優(yōu)化性能與成本，成為我國(guó)擺脫化石依賴的核心抓手；在生物能源領(lǐng)域，餐飲廢油制備生物航空煤油（SAF）、秸稈發(fā)酵制氫等技術(shù)已進(jìn)入商業(yè)化示范階段；在技術(shù)突破方面，合成生物學(xué)的理性設(shè)計(jì)與AI輔助代謝路徑優(yōu)化成為關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)企業(yè)已實(shí)現(xiàn)己二腈、1,3-丙二醇等關(guān)鍵單體的生物合成突破。未來，非糧生物質(zhì)原料的規(guī)模化利用將成為重點(diǎn)，秸稈、纖維素、CO2等原料的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，將破解“與人爭(zhēng)糧”的倫理困境，推動(dòng)生物制造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

 

2

氫能與核聚變能
 

氫能與核聚變能作為未來能源體系的核心組成，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程高度依賴化工材料的技術(shù)突破。在氫能領(lǐng)域，我國(guó)已構(gòu)建“制-儲(chǔ)-運(yùn)-用”全產(chǎn)業(yè)鏈布局，未來化工企業(yè)將成為綠氫生產(chǎn)與儲(chǔ)運(yùn)的核心力量。在核聚變能領(lǐng)域，托卡馬克裝置的超導(dǎo)磁體、真空室、第一壁材料等核心部件，均依賴高端化工材料的支撐。預(yù)計(jì)2030年前后，核聚變能將進(jìn)入示范發(fā)電階段，化工材料的可靠性與成本控制將成為產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵制約因素。

 

3

特種工程塑料與高性能纖維 

 

特種工程塑料與高性能纖維是具身智能、低空經(jīng)濟(jì)等未來產(chǎn)業(yè)的“骨骼”與“關(guān)節(jié)”，我國(guó)在這一領(lǐng)域正從“小批量突破”向“規(guī)模化替代”跨越。據(jù)行業(yè)報(bào)告，2024年中國(guó)特種工程塑料整體自給率為47%，高端產(chǎn)品（如醫(yī)療級(jí)PEEK、航空級(jí)PI）進(jìn)口依賴度達(dá)60%~70%，部分細(xì)分領(lǐng)域（如航空級(jí)PEEK）進(jìn)口依存度接近80%。

在具身智能領(lǐng)域，人形機(jī)器人的靈巧手、關(guān)節(jié)減速器需要兼具高強(qiáng)度、耐磨、自潤(rùn)滑特性的材料，PEEK、液晶聚合物（LCP）、聚苯硫醚（PPS）成為核心選擇。在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料的輕量化優(yōu)勢(shì)使其成為eVTOL機(jī)身與機(jī)翼的首選材料。技術(shù)突破方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)正聚焦“催化劑-單體-聚合工藝”全鏈條攻關(guān)。未來，隨著3D打印、模塊化成型等工藝的發(fā)展，特種工程塑料與高性能纖維的定制化、功能化水平將進(jìn)一步提升，更好適配未來產(chǎn)業(yè)的個(gè)性化需求。

 

4

電子化學(xué)品 

 

電子化學(xué)品直接決定芯片良率與通信性能，是6G、量子計(jì)算等未來信息產(chǎn)業(yè)的核心支撐。我國(guó)電子化學(xué)品產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)“中端自給、高端突破”的格局，中低端產(chǎn)品經(jīng)過多年發(fā)展已實(shí)現(xiàn)較高自給率，但EUV光刻膠、大尺寸半導(dǎo)體硅片等高端產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口，正處于技術(shù)突破階段，國(guó)產(chǎn)化率不足10%。未來，隨著AI芯片、先進(jìn)封裝技術(shù)的發(fā)展，電子化學(xué)品將向更高純度、更優(yōu)性能、更定制化方向發(fā)展，化工企業(yè)與半導(dǎo)體企業(yè)的聯(lián)合研發(fā)機(jī)制將加速技術(shù)落地。

 

 

化工賦能未來產(chǎn)業(yè)的核心挑戰(zhàn)

 

1

技術(shù)瓶頸：關(guān)鍵環(huán)節(jié)的代際差距 

 

高端化工材料的核心技術(shù)仍面臨“雙重封鎖”，一方面是催化劑、高純?cè)系壬嫌苇h(huán)節(jié)的專利壟斷，另一方面是工藝裝備與工業(yè)軟件的對(duì)外依賴。在高端聚烯烴領(lǐng)域，茂金屬催化劑的核心專利長(zhǎng)期被陶氏公司、埃克森美孚等巨頭壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨高額許可費(fèi)或技術(shù)封鎖。

在電子化學(xué)品領(lǐng)域，ppt級(jí)過濾設(shè)備、精密反應(yīng)釜等核心裝備仍依賴進(jìn)口，化工過程模擬軟件、分子設(shè)計(jì)軟件的核心算法由歐美企業(yè)主導(dǎo)，制約了技術(shù)創(chuàng)新效率。碳纖維領(lǐng)域，盡管我國(guó)產(chǎn)能全球領(lǐng)先，但T800級(jí)以上產(chǎn)品的原絲純度、批次穩(wěn)定性與日本東麗等企業(yè)仍有差距，導(dǎo)致“有材不好用，好材不敢用”的困境；特種工程塑料的單體純度控制、薄膜成型工藝等Know-How技術(shù)，需要長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)積累，國(guó)內(nèi)企業(yè)在這方面仍顯不足。

 

2

綠色轉(zhuǎn)型：碳約束與貿(mào)易壁壘的雙重壓力 

 

化工產(chǎn)業(yè)作為高耗能、高排放行業(yè)，面臨“雙碳”目標(biāo)與綠色貿(mào)易壁壘的雙重壓力。我國(guó)化工行業(yè)碳排放基數(shù)大，原料結(jié)構(gòu)偏重，部分傳統(tǒng)工藝的單位產(chǎn)品碳排放量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的1.5~2倍。隨著全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)逐步深化運(yùn)行，化工企業(yè)的碳成本將顯著上升。

綠色低碳技術(shù)的商業(yè)化仍面臨成本挑戰(zhàn)。綠氫電解槽及CCUS捕集封存成本較高，目前綠氫價(jià)格約為灰氫的2~3倍，制約了規(guī)模化應(yīng)用；生物制造的非糧原料轉(zhuǎn)化效率有待提升，秸稈、纖維素等原料的預(yù)處理成本占總成本的30%以上；化學(xué)循環(huán)技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用需要完善的廢塑料回收體系，據(jù)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)廢塑料回收利用率僅為30%左右，且回收料品質(zhì)參差不齊。

 

3

場(chǎng)景適配：“首批次”應(yīng)用的信任鴻溝 

 

國(guó)產(chǎn)高端化工材料面臨“有材不敢用”的市場(chǎng)痛點(diǎn)，下游用戶擔(dān)心產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)影響整條產(chǎn)線穩(wěn)定，而“一分錢的原料可能帶來幾十萬元損失”的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致其更傾向于選擇成熟的進(jìn)口產(chǎn)品。半導(dǎo)體等高端領(lǐng)域的認(rèn)證周期長(zhǎng)達(dá)5~10年，國(guó)內(nèi)企業(yè)缺乏經(jīng)過長(zhǎng)期驗(yàn)證的應(yīng)用數(shù)據(jù)，難以進(jìn)入核心供應(yīng)鏈。

場(chǎng)景需求與材料研發(fā)的脫節(jié)也制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。部分化工企業(yè)沿用傳統(tǒng)大宗產(chǎn)品的開發(fā)思路，忽視未來產(chǎn)業(yè)的個(gè)性化需求，導(dǎo)致產(chǎn)品性能與場(chǎng)景需求不匹配；而下游未來產(chǎn)業(yè)企業(yè)對(duì)材料性能的要求缺乏明確的量化指標(biāo)，難以形成精準(zhǔn)的研發(fā)導(dǎo)向。在具身智能領(lǐng)域，機(jī)器人企業(yè)對(duì)材料的耐磨、耐疲勞性能要求與化工企業(yè)的研發(fā)方向存在偏差，導(dǎo)致部分國(guó)產(chǎn)材料無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

 

4

資金與人才：長(zhǎng)周期研發(fā)的資源約束 

 

化工新材料研發(fā)具有“十年磨一劍”的長(zhǎng)周期特征，從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到工業(yè)化量產(chǎn)，通常需要5~10年時(shí)間，且存在2~3年的市場(chǎng)開拓虧損期，對(duì)企業(yè)的資金實(shí)力提出極高要求。目前的商業(yè)貸款周期與研發(fā)周期嚴(yán)重不匹配，民營(yíng)企業(yè)在研發(fā)或市場(chǎng)開拓階段易面臨資金鏈斷裂風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前，我國(guó)化工行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)的研發(fā)投入占營(yíng)收比重僅1%~2.5%，遠(yuǎn)低于國(guó)際化工巨頭3%~8%的水平，研發(fā)投入不足制約了技術(shù)創(chuàng)新速度。

跨學(xué)科人才短缺成為關(guān)鍵瓶頸。未來產(chǎn)業(yè)的材料需求涉及化學(xué)、材料、電子、生物等多個(gè)學(xué)科，需要復(fù)合型人才進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新。目前，我國(guó)化工行業(yè)人才結(jié)構(gòu)偏重傳統(tǒng)化工領(lǐng)域，在合成生物學(xué)、AI輔助材料設(shè)計(jì)、量子化學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域的人才儲(chǔ)備不足，高校與企業(yè)的人才培養(yǎng)體系與市場(chǎng)需求脫節(jié)，難以滿足未來產(chǎn)業(yè)對(duì)高端化工材料的研發(fā)需求。

 

 

化工賦能未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建議

 

1

企業(yè)層面：聚焦核心賽道，構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài) 

 

化工企業(yè)應(yīng)摒棄“規(guī)模擴(kuò)張”的傳統(tǒng)思維，聚焦未來產(chǎn)業(yè)的核心需求，集中資源突破關(guān)鍵瓶頸技術(shù)。在材料研發(fā)方面，采用“AI+實(shí)驗(yàn)”的雙輪驅(qū)動(dòng)模式，布局?jǐn)?shù)字化實(shí)驗(yàn)室與材料基因組工程，縮短研發(fā)周期；在產(chǎn)業(yè)鏈布局方面，向上游延伸至催化劑、高純?cè)系群诵沫h(huán)節(jié)，向下游綁定終端用戶，構(gòu)建“原料-材料-應(yīng)用”一體化產(chǎn)業(yè)鏈。

加強(qiáng)與未來產(chǎn)業(yè)企業(yè)的聯(lián)合研發(fā)，建立“試用-反饋-迭代”的快速響應(yīng)機(jī)制。化工企業(yè)應(yīng)深入下游場(chǎng)景，了解實(shí)際需求，定制化開發(fā)材料產(chǎn)品；與下游企業(yè)共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，共同開展材料驗(yàn)證與工藝優(yōu)化，縮短認(rèn)證周期。例如，碳纖維企業(yè)與eVTOL制造商聯(lián)合開發(fā)輕量化結(jié)構(gòu)件，電子化學(xué)品企業(yè)與半導(dǎo)體企業(yè)合作開展產(chǎn)品驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)材料與場(chǎng)景的精準(zhǔn)適配。

 

2

行業(yè)層面：強(qiáng)化協(xié)同創(chuàng)新，完善標(biāo)準(zhǔn)體系 

 

搭建產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，破解“實(shí)驗(yàn)室到工廠”的轉(zhuǎn)化瓶頸。鼓勵(lì)行業(yè)龍頭企業(yè)牽頭組建創(chuàng)新聯(lián)合體，聯(lián)合高校、科研院所開展共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)與研發(fā)設(shè)備，降低創(chuàng)新成本；加快布局中試基地與生產(chǎn)應(yīng)用驗(yàn)證平臺(tái)，為技術(shù)轉(zhuǎn)化提供“成本遞減”平臺(tái)，提升科技成果轉(zhuǎn)化率。目前，國(guó)內(nèi)已成立多個(gè)化工新材料中試平臺(tái)，未來應(yīng)進(jìn)一步聚焦未來產(chǎn)業(yè)需求，針對(duì)性建設(shè)特種工程塑料、電子化學(xué)品等領(lǐng)域的專業(yè)中試基地。

完善化工新材料的標(biāo)準(zhǔn)體系與認(rèn)證機(jī)制，破解“首批次”應(yīng)用難題。建立與國(guó)際接軌的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)試方法，規(guī)范產(chǎn)品性能指標(biāo)；推動(dòng)建立第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，開展材料性能認(rèn)證與可靠性評(píng)估，為下游用戶提供信任背書；組建行業(yè)聯(lián)盟，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)材料的聯(lián)合試用與推廣，分擔(dān)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。例如，光伏膠膜企業(yè)與組件企業(yè)組建聯(lián)盟，共同推廣國(guó)產(chǎn)POE膠膜，加速進(jìn)口替代進(jìn)程。

 

3

政策層面：加大支持力度，優(yōu)化發(fā)展環(huán)境 

 

加大對(duì)高端化工材料研發(fā)的政策支持，設(shè)立國(guó)家級(jí)新材料產(chǎn)業(yè)投資基金，重點(diǎn)支持處于研發(fā)中后期、產(chǎn)業(yè)化初期的“硬科技”項(xiàng)目，提供“耐心資本”支持。

完善綠色低碳政策體系，推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)與未來能源產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。建立化工產(chǎn)品碳足跡核算與認(rèn)證體系，與國(guó)際接軌，應(yīng)對(duì)綠色貿(mào)易壁壘；支持零碳化工園區(qū)建設(shè)，推動(dòng)園區(qū)內(nèi)能源梯級(jí)利用、物料循環(huán)利用，打造綠色低碳產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

加強(qiáng)跨學(xué)科人才培養(yǎng)與引進(jìn)，優(yōu)化人才發(fā)展環(huán)境。高校應(yīng)增設(shè)合成生物學(xué)、AI輔助材料設(shè)計(jì)等交叉學(xué)科專業(yè)，培養(yǎng)復(fù)合型人才；企業(yè)應(yīng)與高校共建實(shí)習(xí)基地，開展訂單式人才培養(yǎng)；制定專項(xiàng)人才引進(jìn)計(jì)劃，吸引海外高端人才回國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，為化工賦能未來產(chǎn)業(yè)提供人才支撐。

 

來源：《中國(guó)化工信息》雜志2026年第一期