黨的二十屆四中全會審議通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十五個五年規劃的建議》明確提出，前瞻布局未來產業，推動量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機接口、具身智能、第六代移動通信等成為新的經濟增長點。

化工產業作為現代工業體系的物質基礎，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通信的電子化學品到賦能人形機器人的特種工程塑料，從驅動氫能經濟的儲氫材料到實現碳循環的生物基化工品，化工新材料的技術突破與場景適配，已成為未來產業規模化落地的關鍵前提。

 

 

未來產業催生化工新賽道

 

當前，中國化工產業已穩居全球第一大生產國地位，2024年全行業營收達16.28萬億元，化工新材料產值突破1萬億元，但高端領域受制于人與低端產能內卷并存的結構性矛盾依然突出。在逆全球化加劇、綠色低碳承壓的雙重背景下，化工產業如何通過技術革新對接未來產業需求，通過賽道聚焦實現價值躍升，通過生態構建破解發展瓶頸，將成為“十五五”期間從化工大國邁向化工強國的核心命題。

未來產業的場景創新正在重構化工材料的需求版圖，從低空飛行器的輕量化材料到腦機接口的生物相容性材料，從6G通信的低介電材料到量子計算的極端環境材料，場景定義材料性能、材料支撐場景落地的協同效應日益凸顯。在低空經濟領域，電動垂直起降飛行器（eVTOL）對重量的極度敏感，推動了碳纖維復合材料占比超過70%，T800級以上碳纖維的強度與成本平衡成為產業規模化的關鍵；人形機器人的關節傳動系統需要兼具輕質、耐磨、自潤滑特性的材料，聚醚醚酮（PEEK）憑借密度僅為鋼的1/4、而強度相當的優勢，成為機器人關節的首選材料，國內中研股份等企業已實現醫療級PEEK的穩定供應。

電子化學品作為未來信息產業的“血液”，需求呈現爆發式增長。中國電子化學品市場規模總計約558億元，同比增長7.6%。隨著AI芯片、先進封裝技術的發展，EUV光刻膠、ppt級濕電子化學品、高純電子特氣等高端產品的需求年復合增速超30%。盡管當前高端光刻膠國產化率不足10%，但在氟化氬（ArF）光刻膠領域已實現產業化突破，配套的高純度樹脂單體研發正在縮小與國際領先水平的差距。這種“場景需求-技術攻關-產業落地”的閉環，正在推動化工產業從“產品供給”向“解決方案”轉型。

 

 

化工賦能未來產業的核心賽道

 

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生物制造 
 

生物制造已成為化工產業擺脫化石依賴、對接未來健康與環保產業的核心賽道。我國在生物基材料、生物能源、高價值醫藥中間體等領域已形成規模化優勢，“十四五”期間我國生物制造產業規模穩步擴大，總規模達1.1萬億元。

在生物基材料領域，我國聚乳酸（PLA）、聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等材料已實現技術突破與產業化應用，三類材料通過合成生物學技術持續優化性能與成本，成為我國擺脫化石依賴的核心抓手；在生物能源領域，餐飲廢油制備生物航空煤油（SAF）、秸稈發酵制氫等技術已進入商業化示范階段；在技術突破方面，合成生物學的理性設計與AI輔助代謝路徑優化成為關鍵。國內企業已實現己二腈、1,3-丙二醇等關鍵單體的生物合成突破。未來，非糧生物質原料的規模化利用將成為重點，秸稈、纖維素、CO2等原料的生物轉化技術，將破解“與人爭糧”的倫理困境，推動生物制造產業可持續發展。

 

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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，其產業化進程高度依賴化工材料的技術突破。在氫能領域，我國已構建“制-儲-運-用”全產業鏈布局，未來化工企業將成為綠氫生產與儲運的核心力量。在核聚變能領域，托卡馬克裝置的超導磁體、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。預計2030年前后，核聚變能將進入示范發電階段，化工材料的可靠性與成本控制將成為產業化的關鍵制約因素。

 

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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、低空經濟等未來產業的“骨骼”與“關節”，我國在這一領域正從“小批量突破”向“規模化替代”跨越。據行業報告，2024年中國特種工程塑料整體自給率為47%，高端產品（如醫療級PEEK、航空級PI）進口依賴度達60%~70%，部分細分領域（如航空級PEEK）進口依存度接近80%。

在具身智能領域，人形機器人的靈巧手、關節減速器需要兼具高強度、耐磨、自潤滑特性的材料，PEEK、液晶聚合物（LCP）、聚苯硫醚（PPS）成為核心選擇。在低空經濟領域，碳纖維復合材料的輕量化優勢使其成為eVTOL機身與機翼的首選材料。技術突破方面，國內企業正聚焦“催化劑-單體-聚合工藝”全鏈條攻關。未來，隨著3D打印、模塊化成型等工藝的發展，特種工程塑料與高性能纖維的定制化、功能化水平將進一步提升，更好適配未來產業的個性化需求。

 

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電子化學品 

 

電子化學品直接決定芯片良率與通信性能，是6G、量子計算等未來信息產業的核心支撐。我國電子化學品產業呈現“中端自給、高端突破”的格局，中低端產品經過多年發展已實現較高自給率，但EUV光刻膠、大尺寸半導體硅片等高端產品仍依賴進口，正處于技術突破階段，國產化率不足10%。未來，隨著AI芯片、先進封裝技術的發展，電子化學品將向更高純度、更優性能、更定制化方向發展，化工企業與半導體企業的聯合研發機制將加速技術落地。

 

 

化工賦能未來產業的核心挑戰

 

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技術瓶頸：關鍵環節的代際差距 

 

高端化工材料的核心技術仍面臨“雙重封鎖”，一方面是催化劑、高純原料等上游環節的專利壟斷，另一方面是工藝裝備與工業軟件的對外依賴。在高端聚烯烴領域，茂金屬催化劑的核心專利長期被陶氏公司、埃克森美孚等巨頭壟斷，國內企業面臨高額許可費或技術封鎖。

在電子化學品領域，ppt級過濾設備、精密反應釜等核心裝備仍依賴進口，化工過程模擬軟件、分子設計軟件的核心算法由歐美企業主導，制約了技術創新效率。碳纖維領域，盡管我國產能全球領先，但T800級以上產品的原絲純度、批次穩定性與日本東麗等企業仍有差距，導致“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，需要長期的實驗積累，國內企業在這方面仍顯不足。

 

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綠色轉型：碳約束與貿易壁壘的雙重壓力 

 

化工產業作為高耗能、高排放行業，面臨“雙碳”目標與綠色貿易壁壘的雙重壓力。我國化工行業碳排放基數大，原料結構偏重，部分傳統工藝的單位產品碳排放量達到國際先進水平的1.5~2倍。隨著全國碳排放權交易市場逐步深化運行，化工企業的碳成本將顯著上升。

綠色低碳技術的商業化仍面臨成本挑戰。綠氫電解槽及CCUS捕集封存成本較高，目前綠氫價格約為灰氫的2~3倍，制約了規模化應用；生物制造的非糧原料轉化效率有待提升，秸稈、纖維素等原料的預處理成本占總成本的30%以上；化學循環技術的規模化應用需要完善的廢塑料回收體系，據最新統計數據顯示，我國廢塑料回收利用率僅為30%左右，且回收料品質參差不齊。

 

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場景適配：“首批次”應用的信任鴻溝 

 

國產高端化工材料面臨“有材不敢用”的市場痛點，下游用戶擔心產品質量波動影響整條產線穩定，而“一分錢的原料可能帶來幾十萬元損失”的風險，導致其更傾向于選擇成熟的進口產品。半導體等高端領域的認證周期長達5~10年，國內企業缺乏經過長期驗證的應用數據，難以進入核心供應鏈。

場景需求與材料研發的脫節也制約了產業發展。部分化工企業沿用傳統大宗產品的開發思路，忽視未來產業的個性化需求，導致產品性能與場景需求不匹配；而下游未來產業企業對材料性能的要求缺乏明確的量化指標，難以形成精準的研發導向。在具身智能領域，機器人企業對材料的耐磨、耐疲勞性能要求與化工企業的研發方向存在偏差，導致部分國產材料無法滿足實際應用需求。

 

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資金與人才：長周期研發的資源約束 

 

化工新材料研發具有“十年磨一劍”的長周期特征，從實驗室研發到工業化量產，通常需要5~10年時間，且存在2~3年的市場開拓虧損期，對企業的資金實力提出極高要求。目前的商業貸款周期與研發周期嚴重不匹配，民營企業在研發或市場開拓階段易面臨資金鏈斷裂風險。當前，我國化工行業規模以上企業的研發投入占營收比重僅1%~2.5%，遠低于國際化工巨頭3%~8%的水平，研發投入不足制約了技術創新速度。

跨學科人才短缺成為關鍵瓶頸。未來產業的材料需求涉及化學、材料、電子、生物等多個學科，需要復合型人才進行協同創新。目前，我國化工行業人才結構偏重傳統化工領域，在合成生物學、AI輔助材料設計、量子化學等交叉學科領域的人才儲備不足，高校與企業的人才培養體系與市場需求脫節，難以滿足未來產業對高端化工材料的研發需求。

 

 

化工賦能未來產業的發展建議

 

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企業層面：聚焦核心賽道，構建創新生態 

 

化工企業應摒棄“規模擴張”的傳統思維，聚焦未來產業的核心需求，集中資源突破關鍵瓶頸技術。在材料研發方面，采用“AI+實驗”的雙輪驅動模式，布局數字化實驗室與材料基因組工程，縮短研發周期；在產業鏈布局方面，向上游延伸至催化劑、高純原料等核心環節，向下游綁定終端用戶，構建“原料-材料-應用”一體化產業鏈。

加強與未來產業企業的聯合研發，建立“試用-反饋-迭代”的快速響應機制。化工企業應深入下游場景，了解實際需求，定制化開發材料產品；與下游企業共建聯合實驗室，共同開展材料驗證與工藝優化，縮短認證周期。例如，碳纖維企業與eVTOL制造商聯合開發輕量化結構件，電子化學品企業與半導體企業合作開展產品驗證，實現材料與場景的精準適配。

 

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行業層面：強化協同創新，完善標準體系 

 

搭建產學研用協同創新平臺，破解“實驗室到工廠”的轉化瓶頸。鼓勵行業龍頭企業牽頭組建創新聯合體，聯合高校、科研院所開展共性關鍵技術攻關，共享知識產權與研發設備，降低創新成本；加快布局中試基地與生產應用驗證平臺，為技術轉化提供“成本遞減”平臺，提升科技成果轉化率。目前，國內已成立多個化工新材料中試平臺，未來應進一步聚焦未來產業需求，針對性建設特種工程塑料、電子化學品等領域的專業中試基地。

完善化工新材料的標準體系與認證機制，破解“首批次”應用難題。建立與國際接軌的產品標準與測試方法，規范產品性能指標；推動建立第三方認證機構，開展材料性能認證與可靠性評估，為下游用戶提供信任背書；組建行業聯盟，推動國產材料的聯合試用與推廣，分擔應用風險。例如，光伏膠膜企業與組件企業組建聯盟，共同推廣國產POE膠膜，加速進口替代進程。

 

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政策層面：加大支持力度，優化發展環境 

 

加大對高端化工材料研發的政策支持，設立國家級新材料產業投資基金，重點支持處于研發中后期、產業化初期的“硬科技”項目，提供“耐心資本”支持。

完善綠色低碳政策體系，推動化工產業與未來能源產業協同發展。建立化工產品碳足跡核算與認證體系，與國際接軌，應對綠色貿易壁壘；支持零碳化工園區建設，推動園區內能源梯級利用、物料循環利用，打造綠色低碳產業生態。

加強跨學科人才培養與引進，優化人才發展環境。高校應增設合成生物學、AI輔助材料設計等交叉學科專業，培養復合型人才；企業應與高校共建實習基地，開展訂單式人才培養；制定專項人才引進計劃，吸引海外高端人才回國創新創業，為化工賦能未來產業提供人才支撐。

 

來源：《中國化工信息》雜志2026年第一期