高分子材料化学助剂产业发展报告

高分子材料化学助剂产业发展报告

高流强放射性核束、高功率重离子束团和宽能区重离子束流是探索原子核存在极限和研究原子奇特性质必不可少的手段。围绕短寿命核质量精确测量、放射性束物理、高能量密度物理以及重离子束应用等研究需要，建设强流重离子加速器装置，主要包括：强流离子源、超导直线加速器、大接受度放射性束流线、冷却储存环同步加速器和物理实验终端等。该设施建成后，将为研究原子核存在极限、核结构新现象和新规律、宇宙中重元素起源等重大科学问题提供重要支撑。海洋科学研究正经历着由海面短暂考察到内部长期观测的革命性变化，这将从根本上改变人类对海洋的认识。围绕实现全天候、综合性、长期连续实时观测海洋内部过程及其相互关系的科学目标，建设海底长期科学观测网，主要包括：基于光电缆的陆架和深海观测系统，基于无线传输的海底观测网拓展系统，基于固定平台的海底观测网综合节点系统，岸基站、支撑系统和管理中心等。该设施建成后，将为国家海洋安全、深海能源与资源开发、环境监测、海洋灾害预警预报等研究提供支撑。工程技术科学领域瞄准未来信息技术发展的基础和前沿、岩土地质体的动力特性及地质灾害过程等工程技术中的重大科技问题，以产生变革性技术为主要目标，以信息技术、岩土工程和空气动力学为研究重点，探索和逐步推进相关设施建设，为保障国家重点任务的实施、引领未来产业发展提供基础支撑。（一）信息技术方面建设未来网络研究设施，解决未来网络和信息系统发展的科学技术问题，为未来网络技术发展提供试验验证支撑；适时启动新一代授时系统建设，支撑超精密时间频率技术开发，逐步形成高精度卫星授时系统和高精度地基授时系统共同发展的格局。（二）岩土工程方面适时启动超重力模拟研究设施建设，揭示复杂岩土地质体的动力特性；探索预研大型地震模拟研究设施建设，开展地震动输入和工程地震灾害模拟研究；探索预研深部岩土工程研究设施建设，揭示深部岩体的力学特征。（三）空气动力学方面建成多功能结冰风洞，支撑不同冰型和冰积累过程对飞行器空气动力特性的影响等研究；建设大型低速风洞，支撑气动噪声、流动分离与涡旋运动、流动控制、流固耦合、电磁空气动力学等研究；适时启动大型跨声速风洞、低温高雷诺数风洞、先进航空发动机研究设施建设，为我国航空航天、高速铁路建设等提供必要的研究试验手段。材料科学领域适应材料科学研究从经验摸索阶段到人工设计调控阶段转变的趋势，面向量子物质演生现象、纳米尺度量子结构、极端条件下材料物性与物质演变、重要工程材料服役性能等方向，以材料表征与调控、工程材料实验等为研究重点，布局和完善相关领域重大科技基础设施，推动材料科学技术向功能化、复合化、智能化、微型化及与环境相协调方向发展。（一）材料表征与调控方面完善提升已有同步辐射光源，建成软X射线自由电子激光试验装置，建设高能同步辐射光源验证装置；探索预研硬X射线自由电子激光装置建设，适时启动高性能低能量同步辐射光源建设，满足以纳米空间分辨率、皮秒至飞秒时间分辨率、极高能量动量分辨率对材料多层次结构分析研究的需求，逐步形成布局合理的国家光源体系。建成散裂中子源和强磁场实验装置，建设极低温、超快、超高压极端条件研究设施，形成与大型同步辐射光源结合的格局，满足研究和发现新物态、新现象、新规律和创造新材料的需求。（二）工程材料实验方面建成重大工程材料服役安全研究评价设施，支撑不同尺度及跨尺度的结构性能研究；探索预研超快光谱界面反应检测装置、极端和工业特殊服役环境模拟装置建设，支撑材料服役行为和规律研究；结合高能同步辐射光源，适时启动综合工程环境在线装置建设，支撑真实环境下工程材料实时、原位研究。未来网络试验设施三网融合、云计算和物联网发展对现有互联网的可扩展性、安全性、移动性、能耗和服务质量都提出了巨大挑战，基于TCP/IP协议的互联网依靠增加带宽和渐进式改进已经无法满足未来发展的需求。为突破未来网络基础理论和支撑新一代互联网实验，建设未来网络试验设施，主要包括：原创性网络设备系统，资源监控管理系统，涵盖云计算服务、物联网应用、空间信息网络仿真、网络信息安全、高性能集成电路验证以及量子通信网络等开放式网络试验系统。该设施建成后，网络覆盖规模超过10个城市，支撑不少于128个异构网络并行实验，将为空间网络、光网络和量子网络研究提供必要的实验验证条件。高分子材料化学助剂行业技术发展趋势随着全球产业升级及经济发展，市场对包括防老化助剂在内的高分子材料化学助剂的产品需求、性能需求、创新需求呈现出多样化、复合化、多功能化、系列化、环保化的趋势。（一）高分子材料化学助剂多样化趋势多样化趋势主要体现在化学助剂品种的丰富和应用范围的扩大。高分子材料助剂的核心结构对其功能性的发挥有着决定性影响，但为了更好地满足高分子材料的加工条件及使用环境，围绕核心结构进行多重的结构修饰，相关序列产品日益丰富。此外，随着技术研究的深入和化学工业水平的进步，新型高效的核心结构不断涌出，加速了高分子材料助剂的更新迭代，使助剂应用场景与用途愈加多样化。（二）高分子材料化学助剂复合化趋势每种高分子材料助剂都有其自身的化学性质和作用机理，合理的搭配可实现助剂间的协同作用，效果远高于助剂简单叠加的效果。如使用受阻胺光稳定剂与紫外线吸收剂复配，利用两种不同防老化助剂之间的协同效应，可以大幅增加高分子材料防光氧老化的能力。同时，研究不同助剂的化学性质及其作用机理，可避免不同助剂的对冲作用，防止造成相互性能削减，降低材料整体的使用价值。（三）高分子材料化学助剂多功能趋势化学助剂的功能是由其相应的官能团结构决定的，将不同作用机制和不同作用效果的官能团融合到一个分子中，可以使化学助剂的效果更加高效和多样。如在受阻胺光稳定剂结构中引入抗氧剂受阻酚结构可以使其同时具备抗光、热氧化的作用；引入紫外线吸收剂的官能团则可更好地发挥分子间协同作用，多方面发挥光稳定效用。（四）高分子材料化学助剂系列化趋势系列化趋势主要体现为同一系列助剂产品的多样化，是行业发展精细化、集约化的表现。一方面，为了满足高分子材料更高层次的要求或满足新的应用领域需求，同一类助剂需要针对不同应用场景进行特殊结构设计和定制；另一方面，复配助剂的配方设计具有很强灵活性，可根据高分子材料应用领域，应用场景的不同，给出不同配方体系；除此之外，每种产品还有不同的表现形态，如粉末状、颗粒状、液态或乳液形态，可以满足下游不同应用场景的需求。（五）高分子材料化学助剂环保化趋势环保化趋势主要体现在随着可持续发展意识的深入和环保执法的日益严格，高分子材料化学助剂行业对生产环节和产品特性都提出了更高的要求。一方面要逐步提高生产环节的清洁工艺，满足节能减排等要求，实现绿色生产；另一方面要逐步提高化学助剂产品使用过程中环境友好性的要求，因此，研究和开发更多新型环境友好无毒的化学助剂已成为必然趋势。高分子材料化学助剂行业市场供求情况高分子材料化学助剂行业处于充分竞争状态，同行业可比企业或通过收购兼并迅速扩大市场份额，或通过登陆资本市场迅速扩大资产规模。全球大型精细化工企业如Basf（巴斯夫）、Solvay（索尔维）、Songwon（松原集团）等，通过直接在我国建厂或者与内资企业建立合作关系等方式全面进入国内市场，未来可能还会出现新的竞争者进入本行业，从而加剧行业的市场竞争。在全球经济稳步增长以及材料应用领域不断扩展的背景下，高分子材料市场规模稳健增长。高分子材料防老化助剂行业尚处于产业成长期，市场前景广阔。能源科学领域以解决人类社会可持续利用能源的科学问题为目标，面向我国中长期核能源开发与安全运行、化石能源高效洁净利用与转化、可再生能源规模化利用等方向，以核能和高效化石能源研究设施建设为重点，注重新能源、新材料、网络技术相结合，逐步完善相关领域重大科技基础设施布局，为能源科学的新突破和节能减排技术变革提供支撑。（一）核能源方面完善提升全超导托卡马克核聚变实验装置的性能，积极参与国际热核聚变实验堆计划，保持我国在磁约束核聚变研究领域的先进地位；建设长寿命高放核废料嬗变安全处置实验装置，攻克核裂变能安全洁净发展的技术瓶颈；适时启动高效安全聚变堆研究设施建设，加快聚变能走向实际应用进程。（二）化石能源方面建设高效低碳燃气轮机试验装置，支撑相关领域重大基础理论研究，解决煤炭清洁利用和高效转换关键科技问题；探索预研二氧化碳捕获、利用和封存研究设施建设，为应对全球气候变化提供技术支撑。（三）可再生能源方面针对风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等能量密度低、随机波动等问题，探索预研能量捕获、储能、转换、并网研究设施建设，促进可再生能源规模化高效利用。高分子材料化学助剂行业发展前景作为高分子材料性能表达的关键性成分，高分子材料化学助剂行业与高分子材料行业的发展息息相关，高分子材料助剂行业处于产业链的中间环节，下游塑料、合成纤维、胶黏剂等高分子材料的发展将直接带动高分子材料化学助剂行业的发展。（一）全球高分子材料防老化助剂下游行业市场前景广阔在全球经济稳步增长及材料应用领域不断扩展的背景下，高分子材料市场规模稳健增长。目前塑料是使用量最大的高分子材料，广泛用于信息、能源、工业、农业、交通运输等各经济领域；化纤制品广泛用于服饰、医疗、农业、建筑、包装等领域；涂料制品广泛用于住房、建筑、汽车、家具等领域。根据泛欧塑料工业协会（PlasticEurope）及MarketsandMarkets发布的相关数据，2020年塑料制品市场规模约为4，683亿美元，至2025年市场规模将达到5，961亿美元，年均复合增长率4．94%；2020年涂料市场规模约为1，472亿美元，至2025年市场规模将达到1，794亿美元，年均复合增长率为4．0%。根据Statista和Eurostat发布的相关数据，2019年全球合成纤维产量将达到7，000万吨，自2010以来年均复合增长率为4．4%。高分子材料行业的发展也带动了高分子材料助剂行业的不断发展，同时，市场对于高分子材料的各方面性能要求的不断丰富和提升，使得对于包括防老化助剂在内的高分子材料化学助剂的产品需求、性能需求、创新需求呈现出多样化、复合化、多功能化、系列化、环保化的趋势，从而为高分子材料助剂行业带来了广阔的发展空间。（二）我国已成为全球高分子材料市场的增长重心我国作为当前及未来化工领域的主要投入和消费市场，防老化助剂行业需求增长将高于全球增速。根据国家统计局或行业协会统计数据，2021年我国塑料制品年产量为8，004．0万吨，自2011年以来年均复合增长率为3．87%；2021年合成纤维年产量6，152．4万吨，自2011年以来年均复合增长率为7．11%；2020年我国涂料年产量2，459．10万吨，自2011年以来年均复合增长率为9．58%；2021年我国合成橡胶年产量811．7万吨，自2011年以来年均复合增长率为8．81%；2020年我国胶黏剂产量718万吨，自2011年以来年均复合增长率为3．73%。（三）防老化助剂行业呈现出从发达国家向发展中国家转移的态势高分子材料化学助剂产业具有技术密集型和资金密集型的特征，我国行业发展和应用起步晚于发达国家和地区，如欧美、日韩等。随着以中国为代表的发展中国家技术水平的提高，基础设施条件、生活品质的改善，行业呈现出从发达国家向发展中国家尤其是中国转移的态势。经过多年的发展，我国高分子材料化学助剂产业已初成规模，在区域上形成了长三角地区、环渤海地区、珠三角地区等产业优势集群，其中又在长三角地区中的苏北地区形成了具有一定规模的产业密集区。良好的市场前景促使Basf（巴斯夫）、Clariant（科莱恩）等国际高分子材料巨头纷纷将高分子材料产能向中国扩张或转移，进一步促进了中国高分子材料化学助剂的需求增长。全球高分子材料市场广阔，带动了防老化助剂市场的发展。随着市场竞争的日益加剧，关键中间体将在各家厂商的竞争过程中起到越来越重要的作用。一方面拥有关键中间体生产能力，有助于企业向产业链上游延伸，有助于提升产品议价能力和产品利润率，提高企业在产业链中的地位；另一方面部分关键中间体用途广泛，还可作为其他产品的原材料，如四甲基哌啶醇、三丙酮胺可以用于生产电解质、阻聚剂等，癸二酸二甲酯的下游产品可作为塑料、耐寒橡胶的增塑剂，也可用于生产聚酰胺、聚氨酯、合成润滑油、香料、涂料等。综上所述，下游高分子材料的庞大规模为光稳定剂等助剂带来了稳定的市场需求。同时，随着高分子材料规模的持续增加，以及性能需求不断提高，作为防老化必备的光稳定剂等化学助剂亦将具有广阔的市场前景。加速器驱动嬗变研究装置长寿命核废料的安全处理处置是影响核电持续发展的瓶颈。加速器驱动次临界反应系统利用散裂中子嬗变核废料，大幅降低核废料放射性寿命，具有安全性高和嬗变能力强等特点，是安全处理核废料的最佳手段之一。为深入研究核废料嬗变过程中的科学问题，突破系列核心关键技术，建设核废料嬗变原理实验研究装置，主要包括：强流质子直线加速器、高功率中子散裂靶、液态金属冷却次临界反应堆三大子系统。该设施建成后，将满足我国长寿命高放核反应堆废料安全、妥善处理处置的研究需求，为我国核能可持续发展提供