以煤為源頭，可以產(chǎn)出碳纖維，大到航空航天裝備，小到羽毛球拍等體育用品均有需求；可以制備“新材料之王”石墨烯，并進(jìn)一步用于儲(chǔ)能等領(lǐng)域；還能生產(chǎn)超級(jí)電容、生物可降解材料等產(chǎn)品，高端綠色、附加值好……在產(chǎn)煤大省山西，碳基新材料產(chǎn)業(yè)正在得到前所未有的重視。
記者了解到，未來(lái)5年，山西將把碳基新材料作為重點(diǎn)領(lǐng)域之一進(jìn)行布局，打造國(guó)內(nèi)高端炭材料技術(shù)高地和碳基合成新材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)向高科技、高附加值轉(zhuǎn)型發(fā)展。從“賣原料”到“做材料”，山西能成功嗎？
跳出生產(chǎn)燃料品、化學(xué)品的老路
“建議將山西確立為國(guó)家碳基新材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范基地，將山西碳基新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展納入國(guó)家‘十四五’相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中”——今年全國(guó)兩會(huì)期間，一份來(lái)自駐晉全國(guó)政協(xié)委員的聯(lián)名提案引發(fā)關(guān)注。在下游諸多細(xì)分領(lǐng)域，山西為何鎖定這一產(chǎn)業(yè)？
作為基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，新材料被譽(yù)為制造業(yè)“底盤”。在石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院原副總工程師劉延偉看來(lái)，碳基新材料則是站在化工“金字塔”上的高端產(chǎn)品，越往下游延伸、盈利能力越高。“我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了合成氨、尿素等基礎(chǔ)化學(xué)品，到煤制烯烴、乙二醇等化學(xué)品，下一步要繼續(xù)升級(jí)，碳基新材料是方向所在。”
陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)西安潔凈技術(shù)研究院副院長(zhǎng)楊東元稱，歷經(jīng)十多年發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)取得矚目成就，但下個(gè)五年，再像“十二五”“十三五”期間，大規(guī)模集中布局重化工項(xiàng)目的可能性已不太大。“相比陜西、內(nèi)蒙古等產(chǎn)煤大省，快馬加鞭發(fā)展現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目，山西走得相對(duì)較慢，已有項(xiàng)目多在傳統(tǒng)煤化工領(lǐng)域，且規(guī)模較小、較散，并不占集群優(yōu)勢(shì)。而碳基新材料產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，附加值較高、下游市場(chǎng)可觀，對(duì)山西而言是一個(gè)可行的新方向。”
一位熟悉當(dāng)?shù)厍闆r的人士告訴記者，2020年，山西工信廳制定了碳基新材料產(chǎn)業(yè)集團(tuán)創(chuàng)新生態(tài)建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃，爭(zhēng)取“一年架梁立柱、三年點(diǎn)上突破、五年基本成型”，推動(dòng)全省煤化工產(chǎn)業(yè)向高端化、市場(chǎng)化、差異化發(fā)展。“若是做煤制油氣、甲醇、烯烴等產(chǎn)品，實(shí)際仍未跳出燃料品、化學(xué)品的老路。煤炭不僅是化石能源，也是寶貴的含碳材料，要實(shí)現(xiàn)清潔高效利用，精細(xì)化發(fā)展的新材料是一個(gè)選擇。”
具備資源優(yōu)勢(shì)、化工基礎(chǔ)等條件
記者了解到，碳基新材料產(chǎn)業(yè)前景廣闊，但在我國(guó)，目前卻處于“熱而不強(qiáng)”的狀態(tài)，尚未形成大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展。部分相對(duì)低端的產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)自給自足，但高端產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口。那么，山西有何底氣？
“長(zhǎng)期以來(lái)，山西煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)單粗放，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對(duì)單一。即便向下游延伸，多數(shù)也屬于初級(jí)加工，產(chǎn)業(yè)鏈條短，資源利用率不高。隨著環(huán)境、資源約束越來(lái)越緊，煤炭占一次能源消費(fèi)的比重呈下降趨勢(shì)，推動(dòng)煤炭由傳統(tǒng)燃料向新型碳材料轉(zhuǎn)化，成為山西實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點(diǎn)之一。因此，山西動(dòng)力十足。”上述人士表示，若能蹚出一條發(fā)展新路，不僅可助力本省加快破解結(jié)構(gòu)性矛盾，也可為其他資源型地區(qū)的轉(zhuǎn)型提供經(jīng)驗(yàn)。
山西具備資源、政策、研發(fā)等優(yōu)勢(shì)。據(jù)駐晉委員聯(lián)名提案稱，山西陽(yáng)泉、晉城無(wú)煙煤儲(chǔ)量豐富，已探明儲(chǔ)量470億噸，約占全國(guó)無(wú)煙煤儲(chǔ)量的39.6%，是制備新型碳材料的首選原料。我國(guó)石墨儲(chǔ)量約10億噸，山西大同與內(nèi)蒙古興和接壤地帶的石墨儲(chǔ)量約占全國(guó)的10%，以鱗片狀晶質(zhì)石墨和煤變狀微晶石墨為主，亦是制備碳材料的優(yōu)質(zhì)原料。除了科研基礎(chǔ)，《山西省支持新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)電價(jià)機(jī)制實(shí)施方案》等政策，從產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展、龍頭企業(yè)培育、融資稅費(fèi)支持等方面拿出多項(xiàng)優(yōu)惠政策。
“在部分煤炭大省，前期已布局眾多煤化工項(xiàng)目，環(huán)境容量、水資源等余量有限，下一步再想調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)并非易事。山西化工產(chǎn)業(yè)的底子很不錯(cuò)，近年發(fā)展雖有滯后，但從另一角度來(lái)說(shuō)，也是空間所在。”楊東元稱。
僅押寶在一個(gè)方向難以消化資源
具體而言，山西將按兩條路線發(fā)展：一是加快提高碳纖維、石墨烯、超級(jí)電容炭等技術(shù)成熟度，積極占領(lǐng)特定領(lǐng)域、高端市場(chǎng)，擴(kuò)展中低端應(yīng)用領(lǐng)域及民用市場(chǎng)，打造新型高端炭材料轉(zhuǎn)型升級(jí)示范區(qū)。二是推進(jìn)碳基合成新材料產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤炭由燃料向原料、向特種材料轉(zhuǎn)變，打造千億級(jí)碳基新材料產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
但同時(shí)，“碳基新材料產(chǎn)業(yè)尚處培育期，目前能夠規(guī)?；葡蚴袌?chǎng)的產(chǎn)品少，也不是短期內(nèi)就能看到效益。不同于烯烴、甲醇等大宗產(chǎn)品，碳纖維、石墨烯等碳基新材料的應(yīng)用范圍、體量小得多，就算將來(lái)市場(chǎng)成熟，也很難支撐動(dòng)輒千萬(wàn)噸級(jí)的煤炭轉(zhuǎn)化需求。若僅僅押寶在一個(gè)方向，即便產(chǎn)品附加值再高，也不可能消化山西這么多煤炭資源。”楊東元提醒。
上述人士稱，山西以傳統(tǒng)煤化工項(xiàng)目居多，大部分裝置規(guī)模、性能低于行業(yè)平均水平。有些裝置即便做了改進(jìn)，仍存在能耗偏高、環(huán)保性差等問(wèn)題，反過(guò)來(lái)限制發(fā)展。同時(shí)，現(xiàn)有項(xiàng)目多靠“單打獨(dú)斗”，長(zhǎng)期未能形成規(guī)模效應(yīng)。“未來(lái)一定是向著大型、集約化方向發(fā)展。”
對(duì)此，石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院能源化工處處長(zhǎng)王鈺表示，越往“深加工”延伸，研發(fā)、應(yīng)用、推廣等難度越大。“沒有必要包打天下，什么材料都想做出來(lái)。例如，山西布局了大量焦化項(xiàng)目，可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展。”
“不少項(xiàng)目看似是煤炭高效利用，實(shí)際仍停留在一次轉(zhuǎn)化階段，產(chǎn)品便宜賣出，反倒讓下游獲利。”楊東元建議，山西可建立具備特色的全產(chǎn)業(yè)鏈，充分發(fā)揮煤炭資源的成本、集群優(yōu)勢(shì)，將煤炭從“能源”原料向“材料”原料轉(zhuǎn)變，由此將更多價(jià)值留在本省，并起到輻射帶動(dòng)效應(yīng)，從過(guò)去“線型”發(fā)展向“樹狀”延伸。
