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“十四五”期间中国合成树脂工业的机遇和挑战

2022-03-25曲岩松

中国塑料 2022年3期
关键词:废旧塑料工程塑料聚烯烃

曲岩松

(中国石油化工集团公司经济技术研究院有限公司,北京 100029)

0 前言

合成树脂一般可分为通用树脂和专用树脂。通用树脂产量大、成本低,一般用于通用消费品或耐用商品,品种主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。专用树脂一般指为专门用途而生产的树脂,产量小、生产成本高,如可替代金属用于机械、电子、汽车等领域的工程塑料等,其品种主要有聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、改性聚苯醚(PPO)及聚四氟乙烯(PTFE)等。另一类专用树脂是热塑料弹性体,它具有类似橡胶的弹性,加热时又可重复成型。“十三五”期间,随着国内各行各业的快速发展,不仅通用塑料得到快增长,聚烯烃专用料、特种PVC、ABS改性料及特种工程塑料也得到快速发展。据统计,截至2020年聚烯烃专用料已占聚烯烃总需求的30%以上,特种工程塑料占国内合成树脂总需求的比值从2015年的5.0%增加到2020年5.5%。未来,随着《中国制造2025》规划不断取得进展,通用树脂的专用化和工程塑料的普及化将得到进一步深化发展。

1 “十三五”期间中国合成树脂产业回顾

在经历了40多年的高速发展后,“十三五”期间,中国合成树脂工业进入了新的发展时期,国际原油价格的回落使得以石脑油和烷烃为原料的国内烯烃产业重新换发了生机。在此期间,以浙江石化和恒力石化为代表的民营石化企业成为了中国合成树脂投资的主力军,同时随着中国成为全球商品的制造基地,国内合成树脂的需求也大幅提升,特别是高性能树脂的生产也得到了进一步提升,“十三五”期间,高性能聚烯烃树脂得到了新的发展,包括茂金属聚烯烃、辛烯-1单体、高溶体强度聚丙烯等研究均取得了突破;特种工程塑料产能进一步增加,同时生产技术和应用技术也得到了提升。纵观“十三五”期间的发展,中国合成树脂工业呈现以下5个特点。

1.1 生产规模不断扩大,大部分合成树脂产能位居全球首位

“十三五”期间,中国合成树脂产业发展迅猛,2015年中国合成树脂产能为111 150 kt/a,产量为78 080 kt;到2020年中国合成树脂总产能增加至141 390 kt/a,产量为103 550 kt。“十三五”期间合成树脂产能和产量年均增速分别为4.9%和5.8%。其中,2020年五大合成树脂产能为 100 790 kt/a,产量为 72 290 kt,2015—2020年均增速分别为6.5%和8.2%。

截止到2020年底,中国PE产能为2 384 kt/a,首次超过美国,成为全球最大的PE生产国。PP、PVC、PS和ABS产能分别为32 780、26 960、13 300和5 210 kt/a,至此在五大通用树脂中,中国均成为全球最大的生产国。

在工程塑料中,“十三五”期间中国也取得了长足的进步,截止到2020年中国PC产能为超过2 000 kt/a,达到了2 460 kt/a,POM和PBT产能分别为550和1 400 kt/a,均位居全球首位。

表1 中国主要合成树脂的产能Tab.1 Production capacity of major synthetic resins in China

1.2 合成树脂进口继续保持较快增长

“十三五”期间,中国合成树脂继续保持稳定增长,2020年中国合成树脂进口量为40 307 kt,2015—2020年均增速为9.1%。其中五大合成进口量为30 168 kt,近5年均增速为10.6%。从以上数据可以看出,中国广阔的市场已成为全球合成树脂富裕产能的主要消纳地。

从具体品种看,2020年中国大部分合成树脂产品均创新高,从表2数据看,主要合成树脂产品除PA外,其他合成树脂产品均保持了一定的增长,其中PE、PS和PTFE的增速均超过10%。

表2 “十三五”期间中国主要合成树脂的进口情况Tab.2 Imports of major synthetic resins in China during the 13th Five-Year Plan Period

1.3 中国经济持续向好,合成树脂需求保持较快增长

“十三五”初期,尽管受到全球经济疲软的影响,中国经济增速一直呈现缓慢下跌的走势。2020年突如其来的新冠疫情更是为国内经济增长投下了阴影。2020年一季度中国GDP增速更是创纪录的下降了6.8%。但在党中央的坚强领导下,中国迅速控制了疫情,复工复产进展顺利,同时世界新冠疫情的蔓延也为中国防疫产品、办公产品、日用商品等更多的进入国际市场创造了条件。2020年中国GDP增速达到了2.3%,是全球主要经济体中唯一实现正增长的国家。在此带动下,中国合成树脂需求同样保持了较快的增长,2020年中国合成树脂消费量达到了134 280 kt,2015—2020年均增速达到了6.9%。其中五大合成树脂的消费量为107 880 kt,2015—2020年均增速达到了9.0%。

从表3可知,PE、PP和ABS等通用树脂继续保持较快增长,2020年以上产品消费量分别达到39 189、34 977和 5 650 kt,2015—2020年均增速分别为11.1%、10.4%和6.0%。在工程塑料中,消费增长最快的主要有PBT和PC,2020年其消费量分别达到了 693 kt和 2 564 kt,2015—2020年均增速分别为13.1%和9.1%。

表3 “十三五”期间中国主要合成树脂消费情况Tab.3 Consumption of main synthetic resins in China during the 13th Five Year Plan Period

“十三五”期间,中国高性能树脂消费也取得了较大的发展,从表4可知,到2020年主要高性能树脂消费达到了34 425 kt,2015—2020年均增速达到了6.8%,其中高性能纤维和功能膜材料增速超过了10%。从产业发展看,国内高新技术产业的不断壮大,新能源汽车、现代包装、环保膜材料、航空航天、5G及通信行业、轨道交通和电子工业对合成树脂的需求保持稳定增长,未来这些新型产业的发展将成为国内高附加值产品需求增长的主要动力。

表4 “十三五”期间中国高性能合成树脂的消费情况Tab.4 Consumption of high performance synthetic resin in China during the 13th Five Year Plan Period

1.4 回收塑料使用进一步规范,废旧塑料进口逐渐趋零

近年来随着国家环保政策的不断升级,国内废旧塑料回收及利用发生了较大变化,特别是2018年起禁止进口废旧塑料制品,2021年起禁止进口废旧塑料回收料后,国内废旧塑料进口快速下降,到2020年国内废旧塑料进口量不足千吨(2012年进口量最大,为8 870 kt),虽然我国也加大了废旧塑料回收力度,但近年来国内回收料的使用仍出现了较大幅度的下降。从商务部公布的数据(图1)看,2020年中国废旧塑料回收量为1 910 kt,废旧塑料的消费量在19 040 kt,2015—2020年年均下降5.6%。

图1 2010—2020年国内回收塑料供需状况Fig.1 Supply and demand of recycled plastics in China from 2010 to 2020

1.5 产品结构不尽合理,部分高性能产品仍依赖进口

“十三五”期间,虽然我国合成树脂发展迅速,产能及消费均有较快增长,但仍然存在部分产品产能过剩,产品结构不尽合理,高端产品进口依存度高等问题。特别是近年来发展较快的弹性体类产品,国内的差距更大。如EVA,2020年中国EVA产能为972 kt/a,产量为785 kt,需求为1 908 kt,自给率仅41.1%,特别是近年来国内发展较快的太阳能封装膜,2020年需求量超过了800 kt,而自给率却仅为24%左右。在工程塑料领域国内同样存在一定的差距,以POM为例,2020年国内POM产能为560 kt/a,但产量仅为305 kt,开工率不足60%,由于国内生产的POM品质相对较低,无法满足电子电器、汽车及工业机械等领域的需求,只能用于生产日用消费品主要是拉链,圆珠笔零件、打火机、五金器械、玩具等。从目前市场看,尽管我国部分工程塑料产能增加较快,但由于缺乏必要的产品开发,高端产品目前仍主要依赖进口。

2 “十四五”期间中国合成树脂工业的机遇与挑战

习近平总书记在“十九”大报告中指出,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,建设现代化经济体系是跨越关口的迫切要求和我国发展的战略目标。2020年9月22日在第75届联合国大会期间,习近平主席进一步提出将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。这一切将成为中国经济发展的主旋律,同时也为中国合成树脂工业带来新的机遇和挑战。

2.1 中国合成树脂工业的机遇

2.1.1 中国经济持续发力是拉动合成树脂需求的强劲动力

2020年中国如期实现了第一个百年目标,即在中华大地上全面建成了小康社会,历史性地解决了绝对贫困问题。同时中产阶级比例逐步扩大,2020年中国中产阶级约有4.72亿人,约占国内总人口的33.7%。这些必将拉动国内消费升级。随着“双循环”战略的实施,国内经济仍将保持较快的增长,国家信息中心预测“十四五”期间,中国GDP增速将维持在5%~6%之间,其中消费和投资是拉动的主要因素。如表5所示,预计“十四五”中国合成树脂将继续保持稳定增长,到2025年国内合成树脂消费量将达到172 800 kt,2020—2025年均增速为4.9%,其中五大合成树脂需求将达到138 630 kt,年均增速为5.1%,其中高端聚烯烃,包括茂金属聚烯烃、双峰聚烯烃等各种特种聚烯烃的需求增速将超过6%;特种工程塑料的需求增速将超过5.7%。

表5 “十四五”期间中国主要合成树脂的需求预测情况Tab.5 Demand forecast of main synthetic resins in China during the 14th Five-Year Plan Period

2.1.2 经济结构转型为高端合成树脂产品发展带来更多的机遇[1]

从国内合成树脂消费情况看,中低端和通用料仍是主流,高端化、差异化产品近年来虽然有较大增长,尚存在较大缺口。2020年国内合成树脂产能满足率已经达到93%;但是当年仍然有28%左右合成树脂需要进口,合成树脂产业结构性过剩与结构性短缺的矛盾依然突出。

“十四五”期间中国经济转型将在经济增长中更加看重质量的提升,居民消费水平不断提高也对消费品突出了更高的要求,产业升级换代及差异化、个性化将更为明显。这就对合成树脂的高端化提出更高的要求。

(1)汽车业

近年来中国汽车进入的新的转型期,随着新能源汽车的不断发力,国内燃油汽车的比例将不断降低。2020年国内汽车产量为2 522.5万辆,其中新能源产量为136.6万辆,约占国内汽车总产量的5.4%,较2015年提高了1.5%提高了3.9个百分点。同时传统燃油汽车也将向着低碳化、信息化、轻量化、智能化、节能和新能源汽车等重点领域发展,高性能塑料在汽车中的占比也越来越高。2019年国内汽车平均塑料使用量在155 kg左右,其中PP用量超过100 kg,未来车用塑料高端化将进一步扩展,如碳纤维增强用材料、高抗冲、超高流动PP、超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)电池隔膜等都将有较大的发展。

(2)包装业

包装行业一直是塑料使用的大户,2020年国内塑料包装用合成树脂约为59 000 kt,约占国内合成树脂消费量的44%。2021年9月国家发展改革委和生态环境部制定了《“十四五”塑料污染治理行动方案》,对未来包装业和一次性塑料制品的使用提出了具体要求。随着人们购买力的不断提高,食品工业、商品零售及餐饮业等的持续高速发展,国内包装行业仍将保持高速增长的态势。但塑料包装材料将逐步转向可降解的塑料的使用。特别是发展光热降解塑料和生物降解塑料。近年来国内在聚3-羟基烷酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、聚ε-己内酯(PCL)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等产品的技术开发取得了一定的突破,为大规模使用降解塑料创造了条件。

(3)建材业

投资在中国经济发展中一直占据了重要的位置,近20年来塑料在给排水、燃气、污水排放、隔热及液体输送等领域起到了重要作用。随着“双碳”行动的实施,节能减排将成为市政建设、房地产及各类投资的重要标志。特别是大型输水工程、房屋保温工程、地基固化工程等多领域发挥作用。

(4)其他行业

除以上行业外,电子电器、医疗行业、新能源等诸多行业也对合成树脂提出了更高的要求,如家电类产品将向着高端化及智能化发展,同时外观设计将趋于多样化、美观化及个性化,医用产品则体现在功能化、持久化及安全化等方面,新能源领域将更多的体现安全化、智能化、绿色化等。

2.2 中国合成树脂工业发展面临的挑战

2.2.1 全球合成树脂将进入到投产高峰期

近年来全球合成树脂产业发展方兴未艾,除中国外,北美、中东、东南亚等地都在建设合成树脂装置。据IHS预测,到2025年全球五大合成树脂产能将达到3.70×106kt/a,2020—2025年均增速为3.3%,其中PE和PP的年均增速分别达到3.9%和4.4%。特别是北美地区未来5年将新增PE产能4 390 kt/a,北美地区的PE出口量将超过10 000 kt[2]。同时,国内生产的聚烯烃专用料也将会出现,如埃克森在惠州投产的1 000 kt/a乙烯装置,其产品中约50%为茂金属PE和PP、双峰PE和高熔体流动速率高抗冲PP等。

2.2.2 塑料回收量增加将拉低合成树脂需求增长

中国是合成树脂消费大国,同样也是合成树脂的废弃大国。按照塑料使用寿命计算,2020年中国在塑料使用后一年内的废弃量超过了64 000 kt,约占当年塑料消费量的48%。

表6 中国主要合成树脂使用后废弃情况Tab.6 Waste of main synthetic resins in China after consumption

中国塑料污染治理始于2017年,国务院办公厅颁发《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》。之后国家和部分地方政府多次出台各种政策,禁止或限制一次塑料制品的使用。

2019年上海开始实施的垃圾分类制度,目前已在全国主要城市得到推广。虽然目前仍不尽人意,但对一次性塑料废弃物的回收仍起到了积极作用,2020年尽管经历新冠疫情,国内塑料回收量仍超过20 000 kt,同比增长了6.3%。

估计未来几年随着垃圾分类政策的逐步完善和塑料回收技术的进步,国内塑料回收量将快速增加,有机构预测,2025年中国塑料回收量将超过30 000 kt,年均增速将达到8.4%。

2.2.3 高新技术缺失将成为新材料发展的制约因素

近年来中国的新材料发展较快,除POM、PC、PBT、PA外,国内对特种工程塑料的需求也保持了旺盛的增长。尽管国内对工程塑料和特种工程塑料投资很多,但大部分先进技术仍来自发达国家。在通用树脂方面,尽管中国公司在技术领域取得长足进步,但包括茂金属技术、高级α烯烃生产技术、高熔体强度PP生产技术等同世界先进水平相比仍有较大差距。目前为了遏制中国石化产业的发展,一些技术拥有方已停止向中国转让PE和PP成套技术。从目前情况看,现有的大型石化企业都在充实自己的研究力量,包括中国石化、中国石油、神华等央企在内的大部分石油石化企业都建设了自己的研究体系,在国内其他研究机构的配合下,“十四五”期间,估计国内在高性能聚烯烃和其他通用塑料的高性能化将取得一定的突破;在特种合成树脂中,国外企业将深度参与,一些独资和合资企业的建设将使得特种合成树脂的生产和使用在中国得到发展。尽管如此,高新技术缺失仍将成为中国新材料发展的制约因素[3]。

2.2.4 “双碳”目标将对煤化工生产构成影响

煤化工是中国独有、利用煤炭生产烯烃的成套技术。经过10余年的发展,中国已建成20多套MTO和MTP生产装置,2020年中国煤制烯烃产能约为17 590 kt/a(含外购甲醇装置),约占国内烯烃总产能的22.5%。

中国将在2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”是中国合成树脂工业必须面对的主要问题,作为排放CO2的主要工艺的煤化工产业,在“十四五”期间必将受到更大的限制。目前一些能耗控制压力较大的省区已开始限制新建煤化工装置,现有的煤化工装置也必须通过新能源或生物手段改造煤化工产业。

3 “十四五”中国合成树脂产业展望

中国经济将聚焦高质量的发展,以满足人民群众对美好生活向往。尽管受到各种因素的影响,但作为“世界工厂”,特别是在新冠疫情的背景下,中国在全球供应链的地位得到了进一步加强。因此,“十四五”期间,仍将是我国合成树脂行业发展的战略机遇期[4]:

首先,未来油价仍将在中低位震荡基础上小幅上行,行业仍可保持较高利润率,特别是随着煤炭价格的不断上涨,以原油和天然气为原料的石化装置将成为“十四五”期间发展的主要力量;

其次,从2022年后国内外新增产能增速明显放缓,有利于消化前期产能大幅增长带来的过剩局面,预计到2025年全球乙烯开工率将由2020年的82%提高到84%,合成树脂的开工率将有2020年的80%提高到83%,特别是PVC开工率提高了近14个百分点;

三是新冠疫情的逐步好转,有利于国际国内经济回暖,据相关机构预测,世界经济经济增速将超过3%,中国经济将在国内消费和投资的拉动下,经济增速将继续保持平稳增长,预计国内合成树脂需求增速将达到5.1%,其中高性能聚烯烃、工程塑料等高附加值产品的增速将超过5.5%;

四是我国合成树脂原料来源的多元化将大幅提升我国合成树脂产业抵抗原油供给风险能力。“十四五”期间除石脑油外,我国乙烯来源进一步开展,以乙烷为原料的多套乙烯装置将投产。

五是我国合成树脂研发投入不断增加,一些具有自主知识产权的新技术将在“十四五”期间投用。主要表现在:装备国产化水平进一步提高,一些重要的压缩机和反应釜将实现国产化、以茂金属催化剂为代表的高端助剂将实现自给、塑料改性技术将进一步发展,将提高国内航空航天、轨道交通和新能源汽车的塑料占比。

目前合成树脂工业也面临国际市场廉价产品带来的供给侧压力,但我们相信,“十四五”期间是中国制造业由“中国制造”向“中国创造”过度的关键时期,在满足国内需求不断增长的前提下,国内合成树脂行业也必将实现由大变强。

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