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（来源：中国化工信息周刊）

关键词 | 未来产业 核心赛道共 4445 字 | 建议阅读时间 10 分钟

党的二十届四中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》明确提出，前瞻布局未来产业，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。

化工产业作为现代工业体系的物质基础，正与量子科技、生物制造、氢能、具身智能等未来赛道形成深度绑定。从支撑6G通信的电子化学品到赋能人形机器人的特种工程塑料，从驱动氢能经济的储氢材料到实现碳循环的生物基化工品，化工新材料的技术突破与场景适配，已成为未来产业规模化落地的关键前提。

未来产业催生化工新赛道

当前，中国化工产业已稳居全球第一大生产国地位，2024年全行业营收达16.28万亿元，化工新材料产值突破1万亿元，但高端领域受制于人与低端产能内卷并存的结构性矛盾依然突出。在逆全球化加剧、绿色低碳承压的双重背景下，化工产业如何通过技术革新对接未来产业需求，通过赛道聚焦实现价值跃升，通过生态构建破解发展瓶颈，将成为“十五五”期间从化工大国迈向化工强国的核心命题。

未来产业的场景创新正在重构化工材料的需求版图，从低空飞行器的轻量化材料到脑机接口的生物相容性材料，从6G通信的低介电材料到量子计算的极端环境材料，场景定义材料性能、材料支撑场景落地的协同效应日益凸显。在低空经济领域，电动垂直起降飞行器（eVTOL）对重量的极度敏感，推动了碳纤维复合材料占比超过70%，T800级以上碳纤维的强度与成本平衡成为产业规模化的关键；人形机器人的关节传动系统需要兼具轻质、耐磨、自润滑特性的材料，聚醚醚酮（PEEK）凭借密度仅为钢的1/4、而强度相当的优势，成为机器人关节的首选材料，国内中研股份等企业已实现医疗级PEEK的稳定供应。

电子化学品作为未来信息产业的“血液”，需求呈现爆发式增长。中国电子化学品市场规模总计约558亿元，同比增长7.6%。随着AI芯片、先进封装技术的发展，EUV光刻胶、ppt级湿电子化学品、高纯电子特气等高端产品的需求年复合增速超30%。尽管当前高端光刻胶国产化率不足10%，但在氟化氩（ArF）光刻胶领域已实现产业化突破，配套的高纯度树脂单体研发正在缩小与国际领先水平的差距。这种“场景需求-技术攻关-产业落地”的闭环，正在推动化工产业从“产品供给”向“解决方案”转型。

化工赋能未来产业的核心赛道

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生物制造

生物制造已成为化工产业摆脱化石依赖、对接未来健康与环保产业的核心赛道。我国在生物基材料、生物能源、高价值医药中间体等领域已形成规模化优势，“十四五”期间我国生物制造产业规模稳步扩大，总规模达1.1万亿元。

在生物基材料领域，我国聚乳酸（PLA）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等材料已实现技术突破与产业化应用，三类材料通过合成生物学技术持续优化性能与成本，成为我国摆脱化石依赖的核心抓手；在生物能源领域，餐饮废油制备生物航空煤油（SAF）、秸秆发酵制氢等技术已进入商业化示范阶段；在技术突破方面，合成生物学的理性设计与AI辅助代谢路径优化成为关键。国内企业已实现己二腈、1,3-丙二醇等关键单体的生物合成突破。未来，非粮生物质原料的规模化利用将成为重点，秸秆、纤维素、CO2等原料的生物转化技术，将破解“与人争粮”的伦理困境，推动生物制造产业可持续发展。

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氢能与核聚变能

氢能与核聚变能作为未来能源体系的核心组成，其产业化进程高度依赖化工材料的技术突破。在氢能领域，我国已构建“制-储-运-用”全产业链布局，未来化工企业将成为绿氢生产与储运的核心力量。在核聚变能领域，托卡马克装置的超导磁体、真空室、第一壁材料等核心部件，均依赖高端化工材料的支撑。预计2030年前后，核聚变能将进入示范发电阶段，化工材料的可靠性与成本控制将成为产业化的关键制约因素。

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特种工程塑料与高性能纤维

特种工程塑料与高性能纤维是具身智能、低空经济等未来产业的“骨骼”与“关节”，我国在这一领域正从“小批量突破”向“规模化替代”跨越。据行业报告，2024年中国特种工程塑料整体自给率为47%，高端产品（如医疗级PEEK、航空级PI）进口依赖度达60%~70%，部分细分领域（如航空级PEEK）进口依存度接近80%。

在具身智能领域，人形机器人的灵巧手、关节减速器需要兼具高强度、耐磨、自润滑特性的材料，PEEK、液晶聚合物（LCP）、聚苯硫醚（PPS）成为核心选择。在低空经济领域，碳纤维复合材料的轻量化优势使其成为eVTOL机身与机翼的首选材料。技术突破方面，国内企业正聚焦“催化剂-单体-聚合工艺”全链条攻关。未来，随着3D打印、模块化成型等工艺的发展，特种工程塑料与高性能纤维的定制化、功能化水平将进一步提升，更好适配未来产业的个性化需求。

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电子化学品

电子化学品直接决定芯片良率与通信性能，是6G、量子计算等未来信息产业的核心支撑。我国电子化学品产业呈现“中端自给、高端突破”的格局，中低端产品经过多年发展已实现较高自给率，但EUV光刻胶、大尺寸半导体硅片等高端产品仍依赖进口，正处于技术突破阶段，国产化率不足10%。未来，随着AI芯片、先进封装技术的发展，电子化学品将向更高纯度、更优性能、更定制化方向发展，化工企业与半导体企业的联合研发机制将加速技术落地。

化工赋能未来产业的核心挑战

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技术瓶颈：关键环节的代际差距

高端化工材料的核心技术仍面临“双重封锁”，一方面是催化剂、高纯原料等上游环节的专利垄断，另一方面是工艺装备与工业软件的对外依赖。在高端聚烯烃领域，茂金属催化剂的核心专利长期被陶氏公司、埃克森美孚等巨头垄断，国内企业面临高额许可费或技术封锁。

在电子化学品领域，ppt级过滤设备、精密反应釜等核心装备仍依赖进口，化工过程模拟软件、分子设计软件的核心算法由欧美企业主导，制约了技术创新效率。碳纤维领域，尽管我国产能全球领先，但T800级以上产品的原丝纯度、批次稳定性与日本东丽等企业仍有差距，导致“有材不好用，好材不敢用”的困境；特种工程塑料的单体纯度控制、薄膜成型工艺等Know-How技术，需要长期的实验积累，国内企业在这方面仍显不足。

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绿色转型：碳约束与贸易壁垒的双重压力

化工产业作为高耗能、高排放行业，面临“双碳”目标与绿色贸易壁垒的双重压力。我国化工行业碳排放基数大，原料结构偏重，部分传统工艺的单位产品碳排放量达到国际先进水平的1.5~2倍。随着全国碳排放权交易市场逐步深化运行，化工企业的碳成本将显著上升。

绿色低碳技术的商业化仍面临成本挑战。绿氢电解槽及CCUS捕集封存成本较高，目前绿氢价格约为灰氢的2~3倍，制约了规模化应用；生物制造的非粮原料转化效率有待提升，秸秆、纤维素等原料的预处理成本占总成本的30%以上；化学循环技术的规模化应用需要完善的废塑料回收体系，据最新统计数据显示，我国废塑料回收利用率仅为30%左右，且回收料品质参差不齐。

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场景适配：“首批次”应用的信任鸿沟

国产高端化工材料面临“有材不敢用”的市场痛点，下游用户担心产品质量波动影响整条产线稳定，而“一分钱的原料可能带来几十万元损失”的风险，导致其更倾向于选择成熟的进口产品。半导体等高端领域的认证周期长达5~10年，国内企业缺乏经过长期验证的应用数据，难以进入核心供应链。

场景需求与材料研发的脱节也制约了产业发展。部分化工企业沿用传统大宗产品的开发思路，忽视未来产业的个性化需求，导致产品性能与场景需求不匹配；而下游未来产业企业对材料性能的要求缺乏明确的量化指标，难以形成精准的研发导向。在具身智能领域，机器人企业对材料的耐磨、耐疲劳性能要求与化工企业的研发方向存在偏差，导致部分国产材料无法满足实际应用需求。

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资金与人才：长周期研发的资源约束

化工新材料研发具有“十年磨一剑”的长周期特征，从实验室研发到工业化量产，通常需要5~10年时间，且存在2~3年的市场开拓亏损期，对企业的资金实力提出极高要求。目前的商业贷款周期与研发周期严重不匹配，民营企业在研发或市场开拓阶段易面临资金链断裂风险。当前，我国化工行业规模以上企业的研发投入占营收比重仅1%~2.5%，远低于国际化工巨头3%~8%的水平，研发投入不足制约了技术创新速度。

跨学科人才短缺成为关键瓶颈。未来产业的材料需求涉及化学、材料、电子、生物等多个学科，需要复合型人才进行协同创新。目前，我国化工行业人才结构偏重传统化工领域，在合成生物学、AI辅助材料设计、量子化学等交叉学科领域的人才储备不足，高校与企业的人才培养体系与市场需求脱节，难以满足未来产业对高端化工材料的研发需求。

化工赋能未来产业的发展建议

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企业层面：聚焦核心赛道，构建创新生态

化工企业应摒弃“规模扩张”的传统思维，聚焦未来产业的核心需求，集中资源突破关键瓶颈技术。在材料研发方面，采用“AI+实验”的双轮驱动模式，布局数字化实验室与材料基因组工程，缩短研发周期；在产业链布局方面，向上游延伸至催化剂、高纯原料等核心环节，向下游绑定终端用户，构建“原料-材料-应用”一体化产业链。

加强与未来产业企业的联合研发，建立“试用-反馈-迭代”的快速响应机制。化工企业应深入下游场景，了解实际需求，定制化开发材料产品；与下游企业共建联合实验室，共同开展材料验证与工艺优化，缩短认证周期。例如，碳纤维企业与eVTOL制造商联合开发轻量化结构件，电子化学品企业与半导体企业合作开展产品验证，实现材料与场景的精准适配。

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行业层面：强化协同创新，完善标准体系

搭建产学研用协同创新平台，破解“实验室到工厂”的转化瓶颈。鼓励行业龙头企业牵头组建创新联合体，联合高校、科研院所开展共性关键技术攻关，共享知识产权与研发设备，降低创新成本；加快布局中试基地与生产应用验证平台，为技术转化提供“成本递减”平台，提升科技成果转化率。目前，国内已成立多个化工新材料中试平台，未来应进一步聚焦未来产业需求，针对性建设特种工程塑料、电子化学品等领域的专业中试基地。

完善化工新材料的标准体系与认证机制，破解“首批次”应用难题。建立与国际接轨的产品标准与测试方法，规范产品性能指标；推动建立第三方认证机构，开展材料性能认证与可靠性评估，为下游用户提供信任背书；组建行业联盟，推动国产材料的联合试用与推广，分担应用风险。例如，光伏胶膜企业与组件企业组建联盟，共同推广国产POE胶膜，加速进口替代进程。

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政策层面：加大支持力度，优化发展环境

加大对高端化工材料研发的政策支持，设立国家级新材料产业投资基金，重点支持处于研发中后期、产业化初期的“硬科技”项目，提供“耐心资本”支持。

完善绿色低碳政策体系，推动化工产业与未来能源产业协同发展。建立化工产品碳足迹核算与认证体系，与国际接轨，应对绿色贸易壁垒；支持零碳化工园区建设，推动园区内能源梯级利用、物料循环利用，打造绿色低碳产业生态。

加强跨学科人才培养与引进，优化人才发展环境。高校应增设合成生物学、AI辅助材料设计等交叉学科专业，培养复合型人才；企业应与高校共建实习基地，开展订单式人才培养；制定专项人才引进计划，吸引海外高端人才回国创新创业，为化工赋能未来产业提供人才支撑。