编者按:今年中央政治局第一次集体学习的主题是“前瞻布局和发展未来产业”,习近平总书记主持并发表重要讲话。党的二十届四中全会和刚刚发布的《国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》,都对“培育壮大新兴产业和未来产业”作出了部署。不久前在南宁召开的“2026石化产业发展大会”专门设置了“未来产业发展论坛”,该论坛由石化联合会副会长傅向升主持。7位特邀嘉宾的精彩报告,把傅向升同志带入了对石化产业和未来产业的深度思考中,返京后恰逢“五一”假期,傅向升同志把他得到的启发和进一步思考进行了梳理,应本刊之邀,特与大家分享。
“五一”假日,中药与茶香弥漫中,让我想起了南宁、想起了“2026石化产业发展大会”、想起了“未来产业发展论坛”。该论坛邀请了新材料领域及新能源电池、人形机器人、生物合成等方面7位嘉宾,分别就未来产业的发展与趋势以及未来产业对化工材料的需求、未来健康、人工智能赋能创新等议题,进行了交流分享和深入探讨。在主持论坛过程中,我一边为各位嘉宾串场、一边认真听讲,听着每一位嘉宾聚焦主题、精心准备的报告内容,既各有侧重、重点突出,又研究深入、深受启发。也让我不禁思索:什么是未来产业?石化产业正处于产业发展的哪个阶段?石化产业与未来产业的关系如何?石化产业未来的发展方向又在何方?借这闲暇时光,特将主持论坛过程的收获与思考梳理于此,或许能带给关心石化产业未来创新与发展的行业同仁一些启示。
一论未来产业及其特点
今年初,中央政治局首次集体学习,聚焦的主题是前瞻布局和发展未来产业。习近平总书记在集体学习时发表重要讲话指出:“新一轮科技革命和产业变革加速演进,前沿技术不断涌现,引领和支撑未来产业快速崛起。”“培育发展未来产业,对于抢占科技和产业制高点、把握发展主动权,对于发展新质生产力、建设现代化产业体系,对于提高人民生活品质、促进人的全面发展和社会全面进步,都具有重要意义。”实际上,自2020年4月习近平总书记在浙江考察首次强调“抓紧布局数字经济、生命健康、新材料等战略性新兴产业、未来产业”以后,2021年发布的《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》对未来产业做出了部署:“在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。”从此,“未来产业”一词成为科技界、产业界以及媒体、学术界高度关注,使用频率很高的热词之一,甚至被评为“2024年十大流行语”之一。
1.未来产业的定义。根据工信部等七部委《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,未来产业即“由前沿技术驱动,当前处于孕育萌发阶段或产业化初期,是具有显著战略性、引领性、颠覆性和不确定性的前瞻性新兴产业”。重点是未来制造、未来信息、未来材料、未来能源、未来空间和未来健康“六大赛道”。
从不同的视角,也有着略有差异的理解,国家发展改革委把未来产业概括为四“新”:依托新科技、引领新需求、创造新动力、拓展新空间。科技部门的理解则是:未来产业是基于前沿重大科技创新而形成的、能够决定未来产业竞争实力和区域竞争力的前瞻性产业,在未来将成为支撑产业发展的主导力量。
2.未来产业的基本特点。根据习近平总书记主持集体学习时强调“未来产业具有前瞻性、战略性、颠覆性等特点,需要科学谋划、全局统筹”的重要指示精神及有关部门对未来产业的阐释,我们可以理解未来产业具有“前瞻性、战略性、颠覆性和不确定性”“四性”之特点。
一是前瞻性。未来产业由前沿技术驱动,正处于孕育萌芽阶段或产业化初期,代表新一轮科技革命和产业变革的方向,尚处于创新研发阶段、尚未大规模量产、尚未形成现实生产力,因此说具有“前瞻性”。一旦突破就能带动关联技术升级和产业链重塑,有望发展成为先导性支柱产业,形成强大的辐射效应。
二是战略性。当前正面临百年未有之大变局和第四次工业革命加速演进的时代,区域动荡频发、大国博弈加剧,经济竞争和科技竞争成为大国博弈的重要领域和角力的焦点,纵观技术革命和经济发展史,历次科技革命和产业变革都会催生一批颠覆性技术和未来产业,产业的发展推动经济发展和社会的进步,甚至导致大国的兴衰轮替与竞争力更迭,可见未来产业的发展关乎国家发展大局、国家安全及长治久安。此为其战略性特点。
三是颠覆性。第一次工业革命推动人类社会进入蒸汽动力时代;第二次工业革命则推动人类社会进入电力时代;上世纪八十年代开启的第三次工业革命,推动人类社会进入了信息化时代。目前人们正在持续深化信息化革命、推动人类社会正在向数字化迈进,这些技术的突破所带来的产业进步,都对人类社会带来了颠覆性的变革,不仅为人类创造了比过去多得多的物质财富,也推动了社会文明和精神文明的显著进步。今天我们讲的未来产业,主要是以颠覆性技术为驱动力,一旦实现突破将打破传统技术路径和既有格局,催生新的生产方式、产业形态和生活方式,将带来生产力的跨越式发展。此乃其颠覆性特征。
四是不确定性。由于未来产业尚处于前沿技术的萌芽期,正处于研发创新和培育阶段,代表着新一轮科技和产业革命的方向,技术路径的选择、市场的培育、规则的建立也都处在同步探索阶段,都存在较大变数。若成功了将对经济社会具有强大带动和重大引领作用,将产生经济社会发展的变革性力量,推动创新型经济发展和产业变革,形成产业和经济竞争以及大国博弈和国际竞争的新优势。但也确实存在着不确定性,最大不确定性的核心要素则是自主创新水平与能力,以及科技创新与产业创新的融合及其创新成果的工程转化和市场化,因此要“建立未来产业投入增长和风险分担机制”。
二论未来产业的内涵
未来产业的内涵因其不同的历史阶段而不同,也因其不同的国家而有别。纵观经济发展史而言,18世纪之前,棉纺织业是未来产业,当在英国引爆第一次工业革命之时,而在美国却是未来产业;同样的当伴随着第二次工业革命诞生了煤化工、合成化学开始在实验室起步的时候,石油化工与“三大合成材料(合成树脂、合成橡胶、合成纤维)”则是未来产业;当福特“T型车”在纽约街头大受追捧的时候,航空工业则是未来产业;而今天纺织工业、炼油及其通用合成材料、燃油交通工具等都已成为传统产业的典型代表。
1.我国未来产业的内涵。根据最新发布的“十五五”规划纲要“前瞻布局未来产业”部分:“瞄准引领未来发展重点领域,构建未来产业全链条培育体系,推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。加强未来产业识别和动态调整,强化基础性、前沿性、颠覆性技术布局”的部署;今年《政府工作报告》布置的重点是:培育发展未来能源、量子科技、生物制造、具身智能、脑机接口、6G等未来产业。可见,我国对未来产业的内涵是明确的,培育和发展壮大的重点是突出的。
2.发达国家未来产业的内涵。世界各国因国情不同、发展阶段和发展水平不同,对未来产业的战略布局和重点不尽相同,但其内涵基本一致。
根据科技部科技创新战略研究专项和中国社科院创新工程项目研究成果,美国2019年发布的《美国将主导未来产业》包括:人工智能(AI)、量子信息科学、先进通信网络/5G、先进制造和生物技术“五大领域”,以及支撑未来产业发展的未来计算生态系统和未来产业发展实现的远程车辆自动驾驶技术。其中人工智能的发展目标是:持续投资基础人工智能研究,指导各机构提供数据、模型和计算资源,促进技术转型及应用,建立统一治理标准,维持人工智能领域的领先优势。量子信息科学的发展目标是:加强关键基础设施建设,建立量子信息科学中心,探索量子前沿,支持量子技术产业化,确保美国实现量子科技的经济和安全利益。先进通信网络/5G的发展目标是:加速安全网络和先进通信技术的研究、开发、测试和部署,增强数据与算力设施服务能力,提前布局6G。先进制造的发展目标是:发展和推广先进材料和加工技术,教育、培训和匹配制造业劳动力,重点关注智能和数字制造系统、半导体等技术方向,引领全球先进制造。生物技术的发展目标是:推进生物技术领域的科学发现、技术突破和工具开发升级,支持药物开发和精准医学计划,弥补医学研究、医药产业与药品监管之间的缺口,提高美国人的健康水平。
英国2020年发布《未来科技贸易战略》提出加快发展5G、工业4.0、光子学等新兴产业,并发布《氢能源战略路线图》。在其《英国产业战略:建设适应未来的英国》中,明确在人工智能方面的重点领域是未来观众、量子技术商业化、创意产业集群、数字安全设计、下一代服务;在清洁增长方面的重点领域是工业脱碳、低成本核能、智能制造、能源革命等;在未来交通运输方面的重点领域是电力革命、未来飞行、国家卫星测量设施、机器人技术、无人驾驶汽车等;在老龄化社会方面的重点领域是加速疾病检测、健康老龄化、从数据到早期诊断和精准治疗、先进医疗保健。
德国继“工业4.0”战略以后,又先后出台了《高技术战略2025》《人工智能战略》《国家工业战略2030》《国家氢能战略》等文件,重点围绕智能制造、基础研究、人工智能、清洁能源、数字转型、数字基础设施建设等重点领域。实施高技术战略主要是通过加大基础科研投入,保持德国全球科技领先地位;通过实施人工智能战略,让德国和欧洲成为领先的人工智能中心,从而帮助德国巩固未来的竞争力;通过实施《德国工业战略2030》,加大在人工智能、数字化、生物科技、纳米技术等领域的研发投入,打造欧洲自己的数字化基础设施,维护科技主权;通过实施《国家氢能战略》,重点发展“绿氢”,到本世纪中叶实现气候中和目标,成为氢技术的全球领导者。
日本在2016年提出,建立将网络空间和物理空间高度融合、以人工智能技术为基础、经济发展与解决社会问题并重的“超智慧社会(社会5.0)”;2018年发布将网络空间、材料开发、光量子技术等12个项目作为重点领域;2019年提出,到2040年将生命科学、生物技术、信息与通信技术等作为未来技术研究的重点领域。明确网络空间基础技术主要是利用大数据和人工智能的网络空间基础技术,材料开发平台主要是统合性材料开发系统的材料革命,光/量子技术基础主要是利用光和量子技术实现社会5.0,生物与农业主要是智能生物产业与农业基础技术,能源和环境主要是实现脱碳社会的能源系统,健康医疗主要是AI医院的先进诊疗系统,海洋主要是创新深海资源勘探技术。
三论未来产业与传统产业和战略性新兴产业
为把握新科技革命和产业变革的新机遇,实现大国到强国的跨越,一定要高度重视发展未来产业。但我们也要处理好未来产业与传统产业相互依存的关系,并且要进一步认识到传统产业是发展未来产业的基础,未来产业是传统产业转型升级的方向。一定要深刻领会习近平总书记关于“在优化提升传统产业、培育壮大新兴产业、超前布局未来产业上开创新局面”的重要指示精神。下面简要谈谈在不同文件、不同场景下经常强调的传统产业、战略性新兴产业,顺便谈一下最新提出的新兴支柱产业,以便加深对未来产业的理解。
1.传统产业。传统产业是指采用传统的生产方式和组织方式提供产品或服务,或者是提供传统的产品或服务的产业;是劳动力密集型的、以制造加工为主的行业,一般指技术相对成熟、形成了相对固定的技术标准和生产规模,发展速度相对缓慢、商业模式相对陈旧的产业。但是传统产业是现代产业体系的基石,是我国制造业发展的“基本盘”,对经济高质量发展具有基础性支撑作用。传统产业虽然具有高耗能、高排放,资源约束和环境承载矛盾突出及劳动密集型为特征,但本身并不是低端产业,通过转型升级,即通过创新转型、技术改造可以升级为高端产业、新兴产业;传统产业和新兴产业不是取而代之的关系,而是相互依存、相伴相生、相互转换、互动升级的关系。在培育发展未来产业过程中,我们应深刻领会并贯彻好习近平总书记强调的“要强化产业协同,推动未来产业同新兴产业、传统产业相得益彰。”传统产业不能被当成低端产业简单退出,新技术能够赋能传统产业高端化、智能化、绿色化转型,从而孕育出新产品、新业态、新模式,开辟产业发展的第二增长曲线。
2.战略性新兴产业。战略性新兴产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,知识技术密集、资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。即战略性新兴产业是指建立在重大前沿科技突破基础上,代表未来科技和产业发展新方向,体现当今世界知识经济、循环经济、低碳经济发展潮流,尚处于成长初期、未来发展潜力巨大,对经济社会具有全局带动和重大引领作用的产业。发展战略性新兴产业已成为世界主要国家抢占新一轮经济和科技发展制高点的重大战略,我们应瞄准国际竞争力,以国际视野和战略思维,把握科技革命和产业变革趋势,前瞻布局新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料等战略新兴产业。“十五五”规划纲要“发展壮大新兴产业”部分提出,“加快新一代信息技术、新能源、新材料、智能网联新能源汽车、机器人、生物医药、高端装备、航空航天等战略新兴产业发展”。这是立足我国已发展成为全球产业门类最齐全、规模最大的工业体系,告别“短缺经济”、解决了“有没有”问题的基础,为适应新时代社会主要矛盾的变化,发展方式必须转向高质量和提质升级做出的部署,这对于推进产业结构升级和发展方式转变,提升我国自主发展能力和国际竞争力,促进经济社会高质量发展具有重要意义。
战略性新兴产业的核心要素是创新性和战略性,是当前各国科技竞争、经济竞争,甚至是大国博弈的焦点和重点。尤其是发达国家都在加大战略新兴产业的培育和发展,以抢占科技和产业竞争的制高点、把握未来发展的主动权和寻找下一轮经济增长的重要驱动力。美国高度重视新能源、干细胞、航天航空、宽带网络的技术开发和产业发展;日本把重点放在商业航天市场、信息技术应用、新型汽车、低碳产业、医疗与护理、新能源(太阳能)等领域;英国启动批量生产电动车、混合燃料车的“绿色振兴计划”;德国重视电动汽车研发与产业化;韩国制定《新增长动力规划及发展战略》,将绿色技术、尖端产业融合、高附加值服务等三大领域共17项新兴产业确定为新增长动力,并调整完善涉及AI、生物医药、军工、能源和先进制造等战略性产业的政策体系。
3.新兴支柱产业。这是一个新提法,当前的理解:新兴支柱产业是在经济转型、科技创新及全球巨变背景下,面向新质生产力、科技强国、制造强国目标,以产业科技创新体系为基础,培育壮大的具有创新引领、智能高效、战略先导、绿色高质为特征,对国民经济起到核心支撑、能够有效带动产业升级的新产业群体。“十五五”规划纲要提出,“因地制宜建设各具特色、优势互补的战略新兴产业集群,着力打造一批成长潜力大、技术含量高、渗透领域广的新兴支柱产业。”今年《政府工作报告》明确的重点是:实施产业创新工程,打造集成电路、航空航天、生物医药、低空经济等新兴支柱产业。
与传统产业相比,新兴支柱产业具有技术含量高、资源消耗少、产业带动性和增长动能强、市场前景广阔等特征,是新质生产力的核心载体,是我国未来经济增长的新引擎,是现代产业体系成长性和引领性强的关键产业,也是保障产业链供应链安全的重要支撑。通过创新牢牢把握新兴支柱产业发展主动权,就能在区域竞争、大国博弈和全球格局中占据有利地位、赢得发展优势。过去的“四大支柱产业(机械电子、石油化工、汽车制造和建筑业)”,其建筑业基础设施已饱和、房地产过剩严重;汽车制造业传统燃油车拥有量和产销量面临达峰;石油化工的炼油和基础化学品、通用材料等结构性矛盾突出。叠加当前科技革命和产业变革的进程加快,未来竞争力将聚焦于“集成电路、航空航天、生物医药、低空经济”四大新兴支柱产业。
如果把“产业”比作一艘航船,传统产业就是早已停泊港湾、并已深入内河两岸与广阔腹地,正值硕果满枝的产业,是当今经济主体构成与“压舱石”的产业;战略新兴产业则是已经登陆,在沿海及相邻区域已经布局、正在快速建设、快速发展,并正向内陆扩展的产业;新兴支柱产业可以理解为刚刚靠岸、即将登陆,正在沿海和发达地区开始布局、产业化前景良好,一旦推开将迅速成长为经济支柱的重要产业;未来产业则是立于岸边、眺望海面,已经看得见桅杆尖头的航船,正在向我们驶来,也可以比作是“一轮喷薄欲出的朝日,正在冉冉升起”的产业,是发展的未来和未来发展的潜力与空间之所在。
石化产业是国民经济的重要支柱产业,这是上世纪九十年代确立的国民经济“四大支柱产业”之一。三十年来,石化产业没有辜负重要支柱产业的定位和作用,自身快速发展为全球同行高度关注的石化大国,同时为国民经济稳增长和社会生活、工业各领域提供了重要配套。“十四五”期间,年均营业收入接近16万亿元,年均利润额高于9300亿元,年均进出口额超过9400亿美元;5年营业收入总量78.9万亿元、比“十三五”增加25.6%,实现利润总量4.65万亿元、比“十三五”增加32.5%,实现进出口总额4.71万亿美元、比“十三五”大幅增加49.1%。石化产业不仅为我国经济总量跨越140万亿元、“十四五”增量高于36万亿元作出了突出贡献,而且化学品、合成材料、橡胶制品等合计出口顺差每年都在千亿美元之上,为去年我国贸易顺差1.19万亿美元也作出了重要贡献。
四论石化产业与未来产业及其创新发展
石化产业既是重要支柱产业,也是基础性配套产业;既是劳动密集型产业,也是技术密集型产业,尤其是化工新材料、特种化学品的技术含量要求高。石化产业的整体水平和竞争力是一个国家经济发展水平和技术水平的代表。看看美国、德国、日本等全球石化产业整体技术水平和竞争力强的石化化工强国,都是经济强国和科技强国,美国还是军事强国。深入分析不难发现是科技强国支撑了石化强国,石化强国保障了经济强国,而且支撑了制造强国、军事强国和航天强国。
正因为石化产业既兼具劳动密集型传统产业的属性,又兼具高技术含量、是一个国家发展水平和技术水平的代表,这种自身的重要性和特殊性,使得石化产业为未来产业发展提供重要保障,其发展影响甚至决定着未来产业的发展,与未来材料关系密切。而就其自身产业结构和产品结构来看,化工新材料、高端膜材料、高性能纤维及其复合材料、高端电子化学品、超净超纯试剂等,又都属于重点科技攻关和加快发展的未来产业范畴。
1. 石化产业与未来产业。按照《关于推动未来产业创新发展的实施意见》的“六大赛道”,未来材料中化工新材料及高性能碳纤维等前沿材料,未来能源中的氢能、生物质能及新型晶硅太阳能电池、隔膜太阳能电池、新型储能等,都是石化化工领域重点创新与发展的未来产业。实际上,未来材料中的先进半导体材料、超导材料,以及未来能源中的核能、核聚变能,也都离不开功能化学品、化工专用材料、绝缘和密封材料提供支撑和保障。再如未来信息赛道中,下一代移动通信、6G以及量子、光子计算、类脑智能、具身智能等,都需要超纯超净高端电子化学品和特种功能材料提供配套,如6G对电子化学品的纯度要求更苛刻,磷化铟、砷化镓等化合物也与5G用的氮化镓、氮化砷不同,对高性能导热胶、散热膜以及封装材料等的要求也更加苛刻。未来健康中的细胞和基因技术、快速精准诊断、生物合成、生物育种等前沿技术,都离不开专用检测试剂、诊断试剂(如彭孝军院士的荧光染料、上海化工研究院和三菱化学的氧-18等)、菌种、功能助剂等,还有生物可降解缝合线、内置可降解支架、人体骨骼用超高分子量聚乙烯、医用级聚醚醚酮等。未来制造赛道中的智能制造、纳米制造、激光制造以及模拟仿真等制造过程和关键核心技术的突破,都需要专用或功能性材料作保障。未来空间赛道中,无论是空天、深海,还是载人航天、探月探火、先进高效航空器,都需要化工高性能材料、耐超高温超低温材料以及特种密封、绝缘材料作保障,如石油天然气勘探世界领先的“万米垂深井”技术及深海、超深海勘探开采技术,都为未来空间探索与发展奠定了技术基础。
特别提一下人形机器人的创新与发展,这是未来有着广阔市场需求的标志性产品,特别是今年春晚之后,中国的人形机器人再次惊艳了世界。这一产业对轻量化和柔软新材料已提出迫切需求,当前需要解决的就有高强高模碳纤维增强复合材料、增强自润滑聚醚醚酮特种工程塑料、安全柔性类皮肤的弹性材料等等,及人形机器人对骨骼、肌肉、皮肤、外衣等的需求,都是对化工高性能材料和功能化学品的需要。可见,离开了石化产业未来产业将成为无米之炊。
2.石化产业与生物制造。今年的《政府工作报告》将“生物制造”列为“加紧培育壮大新动能”的重点任务,《关于推动未来产业创新发展的实施意见》的“未来制造赛道”也对“生物制造”做出了安排,可见生物制造是未来产业创新发展的重要领域。对于石化产业来说,当前生产石化产品主要是以石油、天然气、煤炭等化石资源为原料,资源有限论是不可争辩的事实、资源枯竭论此起彼伏,新世纪以来气候危机又为人类敲响了新的警钟,也使人们认识到化石资源的无序开采、大量消费,伴随温室气体的大量排放,生产不可持续、生态日益恶化、生存危机持续加剧。以可再生生物质资源为原料、替代化石资源以减碳降碳逐渐得到重视,正在成为共识,生物制造的创新和生物化工产业的发展日益成为科技界、产业界的重大课题,并取得了显著的进步与成果,正在发展成为石化产业的未来。
以第一代生物技术制取营养化学品、医药保健品、食品与饲料添加剂、生物农药等,都实现了规模化生产;以玉米、甘蔗等为原料的第一代生物技术制造生物基乙醇,以美国、巴西为代表已形成全球过亿吨产能;以第一代生物技术生产生物基1.3-丙二醇、聚丙烯酰胺、生物可降解材料聚乳酸以及生物基丁二酸、丁二醇、己二酸、戊二胺等,也都实现了工业化生产;以废弃植物油为原料制取生物柴油、生物航煤等,也已建成多套工业化装置,正在逐步得到市场的认可。鉴于第一代生物技术的局限性,以植物秸秆、玉米芯、生活垃圾、林业加工等废弃生物质为原料替代粮食淀粉的第二代生物技术,制取生物基乙醇(巴西的甘蔗渣制乙醇技术全球领先)、生物基甲醇、生物基乙二醇、生物基糠醛(糠醇、聚四氢呋喃等)以及生物基聚乳酸,都已建成工业化示范装置,生物基呋喃二酚及其新型可降解聚酯(PEF)也都取得了重大创新突破。
目前以生物质为原料制得的化学品和材料,大多数产品在成本上不具有竞争优势,尤其是与大宗基础化学品、石油基产品无法竞争,但随着技术创新和进步,生物基产品取代石油基产品是未来趋势。当然,第一代生物技术存在与人争粮问题不予鼓励。第二代技术将是当前和未来创新与发展的重点。为了破解生物基化学品与人争粮和与粮争地的制约与困境,正在实验室研发过程的第三代生物技术,即以二氧化碳为原料直接生物法合成化学品,或以二氧化碳为原料养殖微藻,再经生物法合成生物燃料、生物基化学品及其生物基材料的创新,也正在取得良好的进展。可见,生物制造将是石化领域未来产业的重要方向。
生物制造之所以被列为未来产业,不仅是以可再生资源代替化石原料,也不只是为了应对气候危机而减碳负碳(据统计,1吨干生物质可固碳1.8吨,秸秆发电取代煤电可减碳80%,我们与巴西化工协会交流时得知:生物基二代乙醇与化石基乙醇相比减碳率高达96%,等等),关键是生物制造已成为发达国家和跨国公司创新与战略转型的重点。美国发布了《国家生物经济蓝图》、欧盟制定了《生物经济2030》战略、英国提出生物科学时代、德国颁布了《国家生物经济研发战略2030》、日本确立生物产业立国战略,以及最近与巴斯夫、赢创、科思创、三菱化学、三井化学、住友化学、BP、壳牌等知名跨国公司交流,都把生物基化学品和材料的创新与研发,作为未来转型的战略重点(赢创的“新三大战略”就是生物基、新能源、循环经济)。有经济学家和国际著名智库预测:生物技术将取代信息技术引领新科技革命。石化产业在未来产业创新与发展过程中,应高度重视生物制造,并将其确立为重点战略之一,否则本世纪中叶以后,将错失引领世界创新高地和竞争力的新机遇。
3.石化产业与氢能。氢,自工业现代化以来一直是石化产业的重要产品,石化工业也是氢最大和最重要的用户。氢的制取目前是以天然气、煤炭、石油等化石资源为原料,经与水的化学反应过程(通常称为气化或转化)而获得。就产品看合成氨、甲醇等大宗基础化学品都消耗大量的氢;就生产过程看炼油、清洁油品以及煤焦油深加工、不饱和烃制取饱和烃、硝基化合物到酚类等众多加氢反应,都需要大量的氢。当然,截至目前生产化工品和大量反应过程用氢,几乎都是以化石资源为原料制取的,化石资源制氢都伴随二氧化碳的产生与排放问题。
这里谈的氢能,也就是人们希望“氢能将成为人类最清洁的终极能源”的设想,目前的化石资源制氢恐难当此任!因为化石资源制氢,如果不能经济性解决二氧化碳排放问题的话,这样的清洁能源恐怕是顾此失彼的!
那会不会有人问“目前的电解水制氢,获得的就是绿氢,不就可以作为清洁能源吗?”就这一问题,在此不妨细想:电解水制氢,如果电的来源还是煤电或天然气发电的话,全产业链看上游发电过程的碳排放、最终获得的氢也不应视作是绿氢;有人也许会进一步问“光伏、风电等绿电经电解过程获得的是绿氢,不就可以作为清洁能源了吗?”是的,用绿电获得的是绿氢。可这样的绿电,目前的成本是化石资源制氢的至少2倍,如此的高成本作为个别产品反应过程用氢是可取的,若作为清洁能源大量使用是难以如愿的。
那会不会有人再问“如此说来,氢能作为未来产业能实现吗?”答案是能!尚须经过大量的创新和研发,目前看获得绿氢的碱性电解槽技术、质子交换膜电解技术、固体酸电解槽技术及其分离提纯技术,都在持续取得科技攻关的进步,海水直接制氢、生物质制氢也都取得了良好进展。特别是自然光分解水制氢实验不断取得新进展,中国科学院大连化物所及三菱化学、东京大学等单位的实验结果喜人:2017年我带队访问三菱化学时,首席技术官濑户山先生告诉我们,“自然光分解水制氢”已研发了12年,实验室效果良好;有媒体报道东京大学的研发团队已开展了示范验证,2022年他们建成了100平方米的户外实验装置,进行了连续几个月的示范验证,这是世界首例“自然光分解水制氢”大规模验证实验,不仅验证了高效光催化剂从太阳能到氢能的能效转换率和稳定性,而且还验证了氢与氧的安全分离及其分离效率。基于此,实验该团队正在筹划3000平方米的大型工程系统,为实现太阳光-绿氢-可持续燃料的未来目标,即低成本、大规模绿氢生产探索可行路径。如果自然光分解水制氢在技术上、经济上都获得成功的话,可以试想地球表面的71%被海水覆盖,蕴藏着丰富的氢能资源,那时氢改变化学品属性、作为终极能源的理想才会筑梦成真。
4.最后特别强调:石化产业要处理好与未来产业的关系。伴随着第二次工业革命,合成化学开始起步,创新进入加速期,化学工业逐渐发展成为重要的产业门类。二十世纪三十年代合成材料逐步成长,二战以后世界化学工业实现了向石油化工的转型,以美欧为代表成长起来杜邦、陶氏、埃克森美孚、巴斯夫、拜耳、壳牌、BP、道达尔等一批世界知名的跨国公司,随后日韩、沙特、包括中国在内,把石化产业作为振兴经济的重要骨干工业领域,甚至可以称之为“石化立国”之策。继美欧日实现经济强国、科技强国,甚至国防强国之后,上述国家都实现了经济腾飞和跨越,公允地说“石化产业功不可没!”
可随着不断创新和产业发展,今天的石化产业总体看被称之为传统产业,就基础化学品、通用材料来看,甚至有人把石化产业归类为“夕阳产业”。特别是针对化工生产过程存在高温高压、易燃易爆和有的物料及产品有毒有害等现状,有一段时期有些地区、有些人“谈化色变”的误解日益加重,甚至有人喊出了“去化工”这不客观、也不科学的谬想。就基础化学品、通用材料来看,石化产业确实属于传统产业,但却是重要的基础性配套产业。如果没有最普通、最基础的纯碱产品,就不可能有新能源用光伏发电的玻璃板,也不可能有电脑、手机、家电等电子信息产品显示屏的玻璃板;若没有轮胎,新能源汽车怎么行驶?客机、舰载机如何起降?发展未来产业不能忽视像石化产业这种传统产业的重要方面,就是很多高端产品是由基础产品升级而来的,如新能源电池用的磷酸铁锂、六氟磷酸锂等,很多都是磷肥企业产品结构调整和产品升级提供的;食品级、医用级、电子级钠盐,很多都是纯碱厂生产的;光伏和新能源汽车用膜,很多都是聚乙烯、聚酯或聚乙烯醇生产企业,经过创新提质以后提供的。离开了聚酰亚胺膜,最新款的手机是折叠不了的。再有就是石化产业细分领域的化工新材料、高性能纤维及其复合材料、高端专用化学品,以及生物化工、废弃资源化学循环利用等,本身就是重要的未来产业,并且是未来产业“六大赛道”未来发展的重要支撑和保障。
很多跨国公司的发展历程也告诉我们,今天的多家创新能力一流、以新材料或功能化学品为代表的高科技公司,都是由基础化学品公司创新发展和转型升级而来的。十九世纪初创立的杜邦是一家火药公司,二十世纪经创新与转型由火药帝国发展为世界领先的材料公司;进入二十一世纪,在规划杜邦第三个百年目标的时候,提出的是“生命科学公司”。如果不是被十年前与陶氏的合并、再拆分打断,今天的杜邦也许在生命科学领域已形成影响力。另一家是索尔维公司,起家的产品是纯碱,至二十世纪上半期是全球纯碱技术与市场的垄断者(后被侯德榜博士的“侯氏制碱法”破解) 索尔维走过百年历程以后,加大创新与重组,至本世纪前20年转型为新材料和特种化学品公司,其血液透析用聚砜膜和手机用膜居领先地位,当然今天已把新材料业务拆分为新的公司“世索科”。再一家代表性公司也是大家熟悉的帝斯曼(现在的名字是帝斯曼-芬美意),成立初期是一家煤炭公司,逐步以煤焦油化工延伸了合成氨、合成橡胶等业务,二十世纪末期加快创新与转型,至本世纪初转型为特种化学品和新材料领先的公司,近五年又转型为营养化学品和香精香料领域全球领军型企业。还有像巴斯夫由染料起家,今天是连续多年位居全球化工50强首位、世界领先的新材料和特种化学品公司;拜耳也是由染料起家,持续加大创新的同时,经不断转型与重组,相继拆分诞生了今天的朗盛、科思创2家新材料公司后,自身发展成为全球领先的农药和医药公司。陶氏漂白剂起家、三井化学煤化工起家、住友化学化肥起家,还有很多当今世界领先的跨国公司,都是由基础化学品业务创新发展与转型而来的。这些公司过去的百年、有的几个百年都是所在领域的领先者,今天仍然居于石化化工领域塔尖的位置,并引领着化工新材料、高端化学品的发展。如果研究他们的未来定位和发展战略,不难发现这些世界一流公司将继续创造新的奇迹、奔向未来。
可见,石化产业不仅是未来产业创新发展的重要支撑与保障,更是未来产业的重要组成部分,并具有特殊的和极为重要的地位和影响。因此有人说:失去了被称之为传统产业的石化产业,未来产业将成为空中楼阁、将无以立足。此言基本属实,并无自夸之意。
正如习近平总书记指出的“科技突破的程度,很大程度上决定未来产业发展的速度、广度、深度。”创新是未来产业培育与发展的核心要素,尤其是原始创新和高水平科技自立自强。离开了创新,石化产业难以实现高端化,也就难以为未来产业发展提供重要配套和支撑;离开了创新,未来产业将失去培育之源头、将无发展之基础。这就要求我们应面向未来产业的创新与发展,瞄准国际科技前沿,聚焦国家重大战略需求和重点工程,强化原始创新和自主创新,加大关键核心技术攻关,加快突破一批原创性、引领性技术,破解瓶颈制约,以创新确保高质量发展,以创新确保产业链供应链自主可控,以创新推动新兴支柱产业和未来产业的成长与可持续发展。创新及其重要性对各位再熟悉不过了,限于篇幅不再赘述。
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