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创新不足 新材料发展需升级换代

 

(来源:中国磨料磨具网|磨料磨具协会   发布时间:2013-03-17 10:32:31浏览次数:30)

 


 

        “2013年,随着制造业转型升级和其他新兴产业发展步伐加快,巨大的市场需求将带动新材料产业实现快速发展,预计产业规模增速将超过20%。”赛迪智库做出上述预测。

        作为我国战略性新兴产业,新材料产业起步较晚,但近几年已得到不少发展。2010年新材料产业产值6500亿元,2011年已突破8000亿元。2012年的初步测算,增长率将在25%以上,产值突破万亿元。

        尽管如此,业内专家指出,2013年中国新材料产业发展潜力巨大。一方面,战略性新兴产业的快速发展将带动新材料产业的市场需求。另一方面,我国传统产业的结构调整,迫切需要以新材料作为新的增长点。

        工信部原材料司副司长高云虎日前表示,“目前,中央财政已设立了战略性新兴产业发展专项资金,863、973等科技专项也将加大对重点新材料开发的投入力度,国家对新材料重点产业基地、公共服务平台等建设的投入力度也将加大。2013年,国家还将逐步开展新材料企业的认证工作,推进建立新材料产业联盟,完善新材料产业技术标准体系,引导和规范新材料产业有序发展。”

        高云虎认为,2013年新材料产业的发展重点将主要体现在三个方面:“一是保障轨道交通、能源、航空航天等重大工程建设的关键材料,如高品质特殊钢、高强轻型合金及其复合材料等。二是符合节能、环保及民生等需求的材料。如稀土发光材料、水处理膜、储能材料等。三是能占领国际前沿领域的重大材料开发和应用。如新型纳米材料、生物功能材料等。”

        他表示,国内新材料产业在企业认证、统计监测等方面的工作起步较晚,行业管理工作还有待进一步完善。在管理体制没有健全的同时,各地发展新材料产业的热情高涨,这不可避免地带来一些盲目和重复建设问题。而这也将成为2013年新材料作为产业发展的一个不稳定因素。

        2012年,在国内经济增速下降的背景下,新材料企业营业总收入与利润总额情况也不容乐观,主要原因有:一些新材料下游市场萎靡;部分新材料上市公司下滑过大,影响整个行业;究其根本,这是由于一些企业当前处于产业链非核心地位所致。

        2012年,《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》正式发布,新材料、新能源、节能环保、新一代信息技术等专项规划陆续出台,中央财政设立战略性新兴产业发展专项资金,新兴产业发展的政策环境不断优化。

        预计2013年,国家战略性新兴产业重点产品和服务指导目录、鼓励和引导民营企业发展战略性新兴产业实施意见等将陆续出台,战略性新兴产业将面临更为优化的发展环境,政策效果将逐步显现。

        对于新材料产业未来的发展趋势,国家新材料产业发展战略咨询委员会副主任李克健日前表示,由于《新材料产业“十二五”发展规划》是对整个“十二五”期间新材料产业的发展做出设计,因此新材料产业未来一段时间的发展方向和重点仍将围绕《新材料产业“十二五”发展规划》。

        那么在国家推出《新材料产业“十二五”发展规划》的大背景下,2013年的新材料产业前景如何?主要新材料产品的发展趋势如何呢?由工信部原材料司编著的《中国新材料产业年度发展报告(2012)》对主要新材料产品发展中存在的问题和发展趋势做出了预测。

        特 钢: 2015年特钢产量或达6830万吨

        2011年,35家特钢企业粗钢产量10389万吨,同比增长10.2%。35家重点特钢企业共产钢材10055.4万吨,同比增长8.59%。其中,普通钢材3081.6万吨,占钢材总产量30.65%,同比增长11.27%;优质钢材3486.5万吨,占钢材总产量的34.67%,同比增长8.10%;特殊钢材3039.3万吨,占钢材总产量的30.23%,同比增长6.11%。其中,特殊质量合金钢材2136.6万吨,占钢材总产量的21.25%,同比增长9.28%;不锈钢材产量448.0万吨,占钢材总产量的4.46%,同比增长11.73%。

        特钢新材料领域主要涉及超超临界火电用钢、核电用钢等。从产学研用发展来看,完整的体系尚未形成。特殊钢研发缺少共性、公益性技术创新平台。目前,国内特钢行业缺少类似于国外的共性、公益性技术创新平台。

        汽车和机械是特钢的主要传统下游。中国特钢协会的统计表明,我国优特钢主要的消费领域是汽车和机械行业,两大行业消费的特殊钢材占比分别达到特钢产量的40%和32%。预计到2015年年底新增机械行业特钢需求为950万吨。同时汽车工业对特钢的需求主要包括生产用需求、维修用需求以及出口零部件需求。中汽协预计到2015年汽车产能达2500万辆,照此测算,汽车生产用特钢市场需求将从2010年的880万吨上升到2015年的1300万吨左右。另外,“十二五”期间轨道交通特钢需求约为280万吨,海洋工程特钢需求将达到1500万吨,能源工业特钢需求将超过200万吨,“十二五”期间中国核电特钢需求将超过60万吨,“十二五”期间风电带来的特殊钢需求将达140万吨。

        预测指出,我国正处于经济转型之际,从下游行业驱动来看,以汽车、机械行业为代表的传统制造业正面临升级的需要,然而关键配套零部件的生产瓶颈仍然普遍存在,零部件生产自主化将是汽车、机械行业“十二五”改造升级的关键,高附加值特钢产品的研发和生产是国家鼓励重点发展的方向,特钢行业在“十二五”期间将迎来加速发展期。目前特钢产量占普钢产量比重不足5%,“十二五”期末,特钢产量占粗钢产量的比重将达到10%,按照2010年6. 83亿吨的粗钢产量计算,2015年特钢产量将达到6830万吨。由此可见,我国特钢行业还面临较大的发展空间。

        硬质合金:

        中国市场由配角变主角

        据中国钨业协会硬质合金分会提供的数据显示,2011年全国有硬质合金生产企业300余家,拥有专业科研院所30余家,全行业从业人员超过2.5万人。截至2011年,拥有10万t/a的钨精矿产能、18万t/a的钨酸和钨盐的产能、6.2万t/a的碳化钨产能、3.8万t/a的硬质合金产能,以及Co、Ni、Ta、Nb、Ti的配套供应能力。

        2011年中国硬质合金产量为2.35万吨,硬质合金行业销售收入209亿元,硬质合金出口近5000吨,出口创汇超过3.6亿美元,硬质合金深加工产品产量达到6600吨,占合金总产量的1/3。所生产的硬质合金产品品种基本齐全,规格型号超过4万个,产量和品种基本能满足中国各经济领域的需求。

        我国硬质合金产业存在的主要问题:一是企业规模较小,产业集中度不高。据不完全统计,199家硬质合金企业平均年产能176吨,平均年产量仅86吨,年产量在1000吨以上的企业只有4家。二是科技投入较少,缺乏高端技术人才,技术研发能力较弱。我国硬质合金工业在科技方面的投入不到销售收入的3%,科技研发水平不高,原创性核心技术成果较少。三是产品质量水平较低,产品结构有待调整。我国硬质合金产量占世界总产量的40%以上,但硬质合金销售收入不足全球的20%,主要是由于高性能超细合金、高精度高性能研磨涂层刀片、超硬工具材料、复杂大异制品、精密硬质合金数控刀具等高附加值产品产量较少、深加工配套不足以及品种不全所致。

        随着中国汽车产业急速扩张,汽车零部件加工的切削工具的需求不断增大,中国钢铁、交通、建筑等领域对硬质合金的需求也愈发旺盛。在国外硬质合金跨国公司的战略图景中,中国市场已经悄然由配角变为主角。

        分析指出,到“十二五”末期,我国硬质合金产量达到3万吨,销售收入达到300亿元,深加工产品产量占硬质合金总量的40%以上。出口相比“十一五”将翻一番,力争超过10亿美元。硬质合金将向精深加工、工具配套方向发展;向超细、超粗及涂层复合结构等方向发展;向循环经济、节能环保方向发展;向精密化、小型化方向发展。

        高性能纤维:

        产能及下游需求仍将较快增长

        2011年,我国高性能纤维行业整体保持快速增长,PAN基碳纤维、对位和间位芳酰胺纤维等6种主要高性能纤维产能合计约16万吨/年。但由于原料质量不稳定、产业化技术水平有待提高,我国大部分品种的高性能纤维的实际开工率较低,国内产品的产量与质量远远满足不了日益增长的需求,尤其是高端产品市场仍被国外厂家所占有。国内供需矛盾依然十分突出。

        2011年,我国PAN基碳纤维、对位和间位芳酰胺纤维等6种主要高性能纤维消费量约为9.3万吨,总产量约7.4万吨,总体自给率达到79%左右,但各品种差异较大,PAN基碳纤维及对位芳纶的自给率较低,均为20%左右。2011年我国玻璃纤维总产量279万吨,产能约305万吨。由于新兴产业等高端市场的需求和各主要生产企业自身节能减排的需要,高性能玻璃纤维产能和产量迅速增加。

        我国高性能纤维行业存在的主要问题,具体到各重点品种略有不同。国产碳纤维强度低、分散性大、性能不稳定;碳纤维装备及其工程化工艺技术制约着我国碳纤维产业的发展;原丝技术等关键工艺技术和制造装备亟待改善;碳纤维行业低端产品大量过剩,高性能碳纤维依然依赖进口,生产效率低,成本高等。

        对位芳纶的产品性能不稳定、品种少、系列化程度低,产品供应偏紧,工程化关键技术、主要原料生产技术、关键设备的加工制造技术等急需提高。间位芳纶和UHMWPE应用研发能力薄弱,下游领域急需拓展。PPS技术产品品种少,高端产品严重不足;行业规模小,产品供不应求等。PTT面料开发技术还不成熟,市场认同度有待提高。

        虽然高性能玻璃纤维的生产规模发展较快,但主要是初级产品,产品品种规格少,质量和性能不稳定,高端产品的规模化生产技术尚有待于进一步开发。另外,系统化的高性能玻璃纤维的应用研究滞后,缺乏高性能玻璃纤维的相关技术标准,难以引导下游应用领域的扩展。

        预测指出,2013年,高性能纤维产能及下游需求仍将保持较快增长。随着芳纶产能的快速增加,对位芳纶的市场缺口逐步缩小,间位芳纶将继续扩大对外出口,同时国内过滤织物领域的竞争将加剧。PAN-CF(T700)、PTT树脂等仍将存在较大的市场缺口。

        从各品种趋势看,PAN-CF市场竞争日益激烈,新型碳纤维原丝及工艺技术将改变产业格局;间位芳纶积极开拓下游应用;对位芳纶产业化进程加快;UHMWPE纤维在防弹材料领域将大有作为;进一步推进PPS纤维在环保领域的应用;生物法PDO技术有待进一步优化,PTT纤维产能将迎来快速增长等。

        复合材料:

        产量将保持10%以上年均增速

        据国家统计局对347家规模以上复合材料生产企业2011年经营情况统计显示,工业总产值为582亿元,同比增长15.22%;销售产值为572亿元,同比增长15.17%;FRP出口交货为25亿元,同比下降9.13%。

        据中国复合材料工业协会调查,2011年我国热固性复合材料产量达263万吨,同比增长10.50%;热塑性复合材料达118万吨,同比增长29.67%;总产量达381万吨,同比增长15.81%,产量继续超越美国,蝉联世界第一。

        预测分析指出,全球复合材料行业的重心正在从欧美发达国家转向亚洲,亚洲复合材料产量高速增长是行业发展最明显的趋势之一,中国将成为全球复合材料最活跃、发展最快的地区,复合材料产量将会保持10%以上的年均增速。

        此外,“十二五”新材料产业规划已将复合材料产业纳入重点支持产业方向,复合材料产业应坚持创新驱动,加快建设行业创新体系,构建以企业为主体,以应用为牵引,产、学、研相结合的创新体系,着力解决制约行业可持续发展的瓶颈问题;重点攻克高性能复合材料的原材料、低成本制造技术、复合材料模拟仿真技术、工业化生产技术及装备制造的共性关键技术和前瞻性重大科技问题;加大复合材料寿命评估技术研发攻关力度;推进行业标准化体系建设;重视复合材料废弃物的资源化处理,开展复合材料废弃物的破碎技术、复合材料废弃物燃料化技术和复合材料废弃物资源化集成技术研究。

        特种橡胶:

        下游市场将拉动需求增长

        2000年,国内合成橡胶主要品种产能103万吨/年,产量81万吨,装置平均开工率78.3%。到2011年年底,国内合成橡胶产能295万吨/年左右,产量248万吨,装置平均开工率84.2%。2000~2011年期间国内合成橡胶产量年均增长率10.7%。

        2011年,国内各类特种弹性体生产能力达到27万吨/年,产量约16万吨,装置平均开工率59.0%。CM、TPU等是产量较大的品种,而更精细的品种的开工水平普遍很低,甚至有的品种已经停产。2011年特种弹性体消费量达到43.5万吨,其中进口27.4万吨。虽然国内特种弹性体产品产量不断增加,但仍不能满足国内市场消费,自给率仅为37.0%。

        目前,国内特种弹性体生产存在的问题:一是加工和应用研究不够,加工工艺和设备比较落后,装置开工率较低。二是CSM生产工艺落后,环境污染严重,环保不达标。三是产品牌号少,结构有待调整优化。四是部分现有装置操作水平不高,能耗物耗较高,产品质量不稳定,产品没有形成系列化。五是特种弹性体专用配合剂,如硫化剂、促进剂、防老剂及操作助剂等的开发和生产未足够重视。

        预测指出,国内宏观经济环境向好,下游产品将拉动特种弹性体需求的快速增长,国内特种弹性体市场前景较好,总体呈现供不应求状况,发展潜力较大。未来国内特种弹性体市场将继续调整优化品种结构,加大技术开发、创新和推广,加快新产品、新牌号、高附加值产品的开发力度,提高产品质量。

        膜材料:

        膜技术存在很大发展空间

        2010年,我国膜产值超过300亿元,占全球膜市场的10%左右。全国从事分离膜研究的科研院所、大学近100家,膜制品生产企业达300余家,工程公司超过1000家,已初步建立了较完整的高性能膜材料创新链和产业链。据统计,2011年膜协会常务理事中23家制作膜元件的企业累计实现膜元件收入26.03亿元,同比增长约40.34%,总销售收入48.78亿元,同比增长35.37%。

        近十年来,中国的膜技术的总体水平有了很大的进展,但与国际技术先进国家水平的差距仍然很大。问题主要表现在:生产现代化、产业化程度低;原料不规范;工艺参数未严格控制,产品质量不稳定;膜的品种少,应用范围小;应用的工艺设计、系统成套能力、膜组件水平、相关机电产品等方面,尚未达到国际先进水平,远不能满足国内市场需求,膜技术存在着很大的发展空间。

        从技术层面看,提高膜的通水量和减少膜污染(包括膜污染引起的膜更换)是推广膜生物反应器工艺的重要因素。因此,研发新的膜材料、利用新工艺改善膜结构以提高膜的通水量和抗污染能力是21世纪膜材料研究和发展的重要方向。

        膜工艺作为水处理的重要手段,对污水处理、工业废水的处理和资源化利用有重要的战略意义。传统的污水处理厂是规模越大越经济,膜组件的投资则与规模成正比。当今科研的重要方向依旧是研发更高最大经济流量的膜组合工艺,建立大规模膜工艺水处理项目。

        工程塑料:

        2/3的工程塑料仍依靠进口

        我国工程塑料虽然起步较晚,但发展迅速,已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链。目前我国五大通用工程塑料[尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT树脂)、聚苯醚树脂]均已实现批量生产,而特种工程塑料除聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮初步实现产业化外,其他多数处于生产开发和应用研究阶段。

        近年来有近2/3的工程塑料产品仍然依靠进口,大部分市场被国外厂家所占有,但随着国内供应量的增加,自给率逐步提高。2011年我国工程塑料消费量接近240万吨,总产量约90万吨,自给率约37%。

        近几年我国工程塑料行业虽然发展迅速,但仍然存在一些问题。一是产品基础原料国产化程度很低。由于生产技术落后,主要靠引进国外技术,而且生产装置规模较小、产品种类少,企业多从事工程塑料改性,生产基础原料的企业较少,在很大程度上制约了我国工程塑料的发展。二是新产品研发投入不足,自主创新能力不强。三是国家知识产权意识淡薄,研发成果容易外散。四是产业链间缺乏有效的合作机制,重视产品开发而忽略应用开发等。

        目前,国内工程塑料产业呈现出几大特点,即合金发展快、竞争激烈、原料为软肋。今后工程塑料行业将立足高端、特色专用化发展方向。随着汽车轻量化的发展趋势,预计到2030年,发达国家每辆汽车平均用塑料量将达到500千克以上。由此可见,汽车业的发展对工程塑料的发展前景具有十分重要的影响。

 

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