乘风“双碳”，材料拓新

余子清

传统制造业必然走向绿色可持续发展，材料是制造业底盘，是绿色转型的底层装备。“双碳”目标背景下，“十四五”期间新技术与新材料的研发应用是关键。面对资源、环境和人口的巨大压力，技术迭代、节约资源以及回收循环再利用等，是新材料产业满足经济社会可持续发展的必然选择。

以科技落实“双碳”目标

目前，与节能、减排、绿色相关的新材料领域包括绿色建筑材料、生物材料、先进化工材料、新能源材料、耐热材料等。中国工程院院士蹇锡高指出，“材料是一切科技的载体，在碳达峰、碳中和的过程中，一方面生物基材料、可循环利用材料将起到重要的作用，另一方面在航空航天、轨道交通、船舶、汽车等领域以塑代钢的高分子材料，也将对节能减排发挥关键作用。”

对“双碳”目标实现具有积极驱动意义的行业都已步入快速发展时期，“双碳”目标下，新材料产业的诸多细分赛道有了更多明晰的发展目标。

新基建的持续推进带来节能、高效、轻量等材料应用新需求，为非晶、纳米晶和磁性粉末材料的应用打开空间。新能源材料是新能源产业发展的基础，储能是新能源领域的重要环节，其中电池储能如铅酸电池储能、镍氢电池储能、锂离子电池储能等技术与产品备受关注，这些电池均是我国化工新材料的重要应用体现。光伏方面，硅片、胶膜、背板等关键材料需求空间较大，双玻晶硅组件、透明背板等新技术迭代带来新材料需求；风电方面，关键材料的自主可控加速，叶片大型化对材料性能要求的提升引发迭代需求。

“双碳”目标下，能源和工业两大主要碳排放领域对新材料有了更多需求，新能源、装备制造等产业将大量应用碳纤维，并且，民用客机、无人机、高铁、地铁等重要交通运输装备更多采用碳纤维复合材料的产品，渐行渐近的低成本技术革命将极大提升交通运输领域对碳纤维的需求。中国化学纤维工业协会会长陈新伟指出，“我国碳纤维行业已逐渐步入良性发展阶段，风电、光伏、氢能、交通等产业发展迅速，对碳纤维需求旺盛。”

在基础性材料方面，一些时新的复合材料大放异彩，比如可在众多场景中替代钢材、水泥、塑料、木材等基础性材料的竹缠绕复合材料产品节能减碳及固碳效果突出，且原料可再生，加工过程也可做到节能减碳、可生物降解，使用成本更低。

风口之下的平衡与发展

碳中和产业链涉及“前端加强能源结构调整-中端提升节能减排水平-后端增强资源循环利用”多个环节，新材料作为高新技术的基础和先导，材料科技的绿色创新对“双碳”目标的实现有重要的推动作用。早前发改委、财政部和工信部就曾发布《关键材料升级换代工程实施方案》，在新材料发展规划中针对节约能耗和绿色发展提出明确的目标和方向，近年来相关政策、规划不断对此进行强调与指导。去年10月国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确提出，制定科技支撑碳达峰、碳中和行动方案，编制碳中和技术发展路线图，采用“揭榜挂帅”机制，开展低碳零碳负碳和储能新材料、新技术、新装备攻关。

原料多元化趋势下，低碳新材料是长期发展方向。当下，高性能、低成本及绿色化的各类新材料应用发展趋势明显，是各行业实现“双碳”目标的重要基础，产业链中的各方逐渐将低碳环保列为其材料采购的关键指标之一，越来越多的品牌提出了自己的“零碳”目标。新标准和新材料认证的出台逐渐倒逼多个行业进行转型，以环保和低碳的新材料取代高排放、高能耗的旧材料。比如在家电和家居行业，绿色低碳成为新的增长点，并成为最能体现出产品差异化的地方。

诸多国家和地区高度重视新材料与资源、环境和能源的协调发展，将新材料的发展与绿色发展、低碳经济结合。在此背景下，美国在新能源材料、轻合金、氢燃料电池、生物材料、节能材料等新材料领域进行规划和布局，欧盟将催化剂、光学材料、光电材料、生物医学材料等列为10大重点领域，英国致力从新能源材料的研发和应用上满足低碳产业化的需求。

减碳能力是未来产品品质的基础指标，在需要更快研发速度、挑战更高难度，同时带来更多可能性的时间窗口期里，材料领域的企业应在哪些领域布局、突破？进行哪些方面的技术与产品储备？新材料产业普遍面临的新产品应用推广难问题在“双碳”背景带来的机遇大潮里同样存在，企业仍将考虑研发投入周期和商业收益之间的时间差与平衡的问题。有业界人士建议可由相关部门统筹协调部分产业领域的融合发展，聚焦“双碳”目标的实现与硬指标，重点培育一批新材料领域的专精特新“小巨人”企业和单项冠军企业，破解产业结构瓶颈。

需要警惕的是，新材料产业曾多次出现“一哄而上-产能过剩-一地鸡毛”的魔咒现象，光伏材料、稀土永磁材料、碳纤维、LED衬底材料、PLA材料等均有此经历，业界担忧“双碳”目标为新材料产业带来历史性投资机遇后不良竞争态势再起。比如可降解塑料行業一时火热，其生产过程中二氧化碳的排放量明显低于石油生产的过程，是业界所公认的减碳重要生产方式。在“双碳”趋势下，已经有越来越多的新玩家跨界加入到可降解塑料行业中，项目“扎堆”上马可能带来巨大的过剩风险。