1.光伏材料及新技術
有別于硅晶的剛性與高負重,有機太陽能電池薄如膠片,可彎折、涂布,能直接貼合衣物、車窗或玻璃幕墻。近年來,中國研究人員基于窄帶隙類小分子受體(如ITIC和Y6),通過分子結構改進和器件工程降低能量損失、優化器件納米結構,提升開路電壓并增強光電轉換效率,推動其快速發展。中國科學院大學和北京航空航天大學研究人員開發出一種無機-有機雜化陰極界面材料,通過二維非晶氧化鋅與有機(PDINN)、聚合物界面層材料(PNDIT-F3N)的協同作用,顯著降低界面缺陷并提升電荷提取效率。基于二元器件效率達20.6%,引入第三組分后效率提升至21.0%(認證效率20.8%),填充因子高達82.5%,創當前有機太陽能電池效率紀錄。香港理工大學研究人員報道了一種利用結晶調控劑實現受體兩步結晶的新方法,顯著提升了二元電池的性能。結晶調控劑通過非共價相互作用誘導受體分子在成膜過程中先固定堆積模式,再在熱退火過程中細化晶體框架,形成高度有序的受體排列。基于該方法,D18/L8-BO和PM1/L8-BO-X二元器件分別實現了20.9%(認證20.4%)和21%(認證20.5%)的效率,最高填充因子達83.2%(認證82.2%),標志著有機光伏向高效化邁出重要一步。
與有機太陽能電池以共軛半導體材料為吸光層不同,鈣鈦礦電池以有機金屬鹵化物鈣鈦礦為吸光層。自2009年鈣鈦礦材料被用于制備光伏器件以來,單結器件效率已由3.8%躍升至2025年認證的27.1%,但兩大瓶頸仍待突破:其一,材料本身在光、濕、熱、氧等環境下易分解,壽命受限;其二,溶液制膜引入大量界面缺陷,既加速離子遷移,又增加非輻射復合,阻礙性能進一步提升。因此,制備高質量鈣鈦礦半導體薄膜是實現高效率鈣鈦礦太陽能電池的關鍵要素。空穴選擇性自組裝單層在推動鈣鈦礦太陽能電池的功率轉換效率方面發揮了關鍵作用,但其不穩定性會侵蝕器件工作性能,成為商業化落地的關鍵環節。香港城市大學團隊與合作者為此設計了一種可交聯單分子層,在成膜后原位固化,既鎖定構象、抵御外部應力,又消除成膜缺陷與納米空隙,實現致密、無針孔的空穴傳輸界面。基于該策略,器件獲得26.92%的認證效率,并在85℃、1000h最大功率點跟蹤中衰減微乎其微;經歷40~85℃共700次熱循環后,初始效率仍保留98%以上。隆基綠能聯合中國科學院長春應用化學研究所等研究團隊,通過采用給受體共軛策略,開發了一種具有開殼雙自由基的新型有機自組裝分子。該分子展現出優異的載流子傳輸能力、在實際工況下的優異結構穩定性以及卓越的組裝均勻性,使基于該材料的鈣鈦礦太陽能電池在效率和穩定性方面均取得了顯著進展。針對傳統生長方法導致鈣鈦礦中氯元素分布不均的問題,中國科學院半導體研究所研究人員提出了垂直方向均勻化氯元素分布的策略。基于這一方法,研究團隊制備出載流子壽命高達20μs,界面缺陷態密度低的鈣鈦礦半導體薄膜,顯著抑制了由鹵素氯元素上表面富集引起的載流子復合,并消除了界面電子勢壘,器件經權威機構認證獲得了27.2%的光電轉換效率。鈣鈦礦與晶硅疊層電池的極限效率高達43%,遠超單結太陽能電池的SQ極限效率(33.7%)。目前,單結晶硅電池效率難突破30%。隆基團隊聯合蘇州大學開展研究,基于新型有機自組裝分子材料設計及晶硅-鈣鈦礦疊層器件,顯著降低了表面界面非輻射復合水平,實現了開路電壓接近2.0V,認證效率高達34.6%。這項研究為新型單原子材料(SAM)的開發及進一步提升晶硅-鈣鈦礦疊層效率提供了重要的技術方案。
歷經數載前沿探索與技術積淀,新型光伏技術的產業化進程已實現關鍵跨越。其戰略重心正經歷一場深刻轉向:從早期對單一性能指標的極致追求,演化為“如何實現穩定、高效、大規模制造”的綜合性系統工程。例如,橙子(遼寧)材料科技有限公司已建成柔性有機光伏電池研發線,并研制了300mm×300mm器件,光電轉換效率達到10%以上;研發出的遙控器電池已得到應用端客戶的驗證,實現小批量供貨;研發出的手機殼電池正在客戶端驗證,明年將建成50MW柔性有機光伏產業化生產線,這將為光伏行業創新發展開辟全新賽道。尚柔新能源探索出一套鈣鈦礦光伏技術由實驗室基礎研究向產業化產品開發的最優技術路徑,創造并打破柔性鈣鈦礦光伏器件的光電轉化效率,在柔性小面積和商業化大面積尺寸效率認證中打破世界紀錄,已建成5000平兆瓦級柔性中試示范線并同步在建年產600萬百兆瓦級量產線。
2.鋰電池材料及技術
作為支撐新能源汽車、新型儲能兩大萬億級產業的戰略樞紐,鋰電池技術的先進性與產業鏈的健全性,直接關系到國家能源轉型與產業競爭的全局。經過10余年的發展,中國已建立起全球最完整、規模最大的鋰電池產業鏈。2025年,中國鋰電池產業告別“量”的簡單擴張,進入“質”的全面提升期。核心技術突破、供應鏈安全可控、制造過程綠色低碳、商業模式創新,成為這一階段最鮮明的特征。
關鍵材料體系迭代加速,向極限性能邁進。鋰電池用正極材料,高鎳化走向極致,錳鐵鋰方興未艾。超高鎳正極(Ni≥90%),在2025年實現大規模量產裝車。通過多元素協同摻雜(如Al、Mg、Zr)、濃度梯度結構設計以及原子級表面包覆(如鋰釩氧化物、固態電解質膜)等技術,有效解決了超高鎳材料循環穩定性差、產氣嚴重等痛點。部分企業的產品在全電芯級別下,能量密度已突破300Wh/kg,并能滿足3000次以上的循環壽命要求。2025年成為磷酸鐵鋰行業發展的關鍵轉折年,2025年1—10月我國磷酸鐵鋰材料產量累計為255.3萬噸。行業呈現高增長、低盈利的特殊格局,2025年1—10月,我國磷酸鐵鋰產量累計達270.99萬噸,同比增長57.8%。市場需求正在向高壓實、高容量、優異低溫性能的磷酸鐵鋰方向演進,預計動力用磷酸鐵鋰壓實密度從2.4~2.55g/cm3向2.55~2.7g/cm3,儲能用磷酸鐵鋰從<2.5g/cm3向2.5~2.55g/cm3迭代。高壓密磷酸鐵鋰電池在整個磷酸鐵鋰市場中的占比將達到25%,成為推動行業增長的重要力量。磷酸錳鐵鋰(LMFP)作為磷酸鐵鋰(LFP)技術路線的升級方向,其在2025年迎來產業化爆發。通過碳包覆、納米化及與三元材料復合使用,彌補了其導電性差和電壓雙峰的短板。LMFP材料憑借其比LFP高約20%的能量密度、更低的成本以及優于三元材料的安全性與循環性能,在主流乘用車中端車型和規模儲能領域快速滲透,形成與高鎳三元、傳統LFP“三足鼎立”的市場格局。
負極材料市場呈現 “傳統與新型”雙軌并行格局。傳統石墨材料(天然石墨、人造石墨)憑借成熟工藝與低成本優勢,仍占據主導地位,但技術迭代已觸及性能天花板。2025年被視為“硅基負極規模化應用元年”。硅基材料憑借高理論比容量成為突破能量密度瓶頸的關鍵路徑。硅碳復合材料通過納米硅顆粒與石墨基質復合,有效緩解充放電過程中的體積膨脹問題,顯著提升電池倍率性能;預鋰化技術通過預先補充鋰源,補償首次充放電過程中的不可逆損失,將首效提升至85%以上。同時,通過多孔碳骨架負載、預鋰化技術以及新型粘結劑的應用,硅氧(SiOx)負極的首次效率和循環穩定性得到顯著提升,率先在高端旗艦車型中實現批量應用,配合高鎳正極,推動電芯能量密度向400Wh/kg目標邁進。納米硅碳復合負極則在中試線上取得突破,為下一代產品做好了技術儲備。
3.儲能材料及技術
2025年,儲能產業依然保持高速增長態勢。全球新增新型儲能裝機容量預計超過190GWh,同比增長62%。儲能產業從原材料到終端產品,同質化競爭嚴重,價格戰趨于白熱化。鋰、鈷等原材料價格劇烈波動,碳酸鋰價格跌至7萬元/噸,電芯價格跌至0.4元/Wh以下,系統招標價格最低下探0.4元/Wh。盡管儲能產業市場規模還在持續增長,但由于內卷嚴重,產品價格持續下跌,不少企業陷入虧損的泥潭。2025年中國新增投運新型儲能項目裝機規模50GW,約占據全球市場65%份額。近200個百兆瓦級項目實現投運。技術路線上,多元化應用趨勢凸顯,鋰離子電池占據裝機主導的同時,液流電池、壓縮空氣、鈉離子電池、重力儲能、飛輪等非鋰儲能技術也實現了應用突破。截至2025年底,我國已投運電力儲能項目累計裝機規模達到150GW,占全球市場總規模的40%。中關村儲能聯盟預測2025—2030年間,年度新增儲能裝機在26.3~35.5GW之間。
今年有更多的新技術從實驗室進入市場,新型儲能累計裝機規模超過抽水蓄能。首先是半固態電池率先實現量產,示范項目投運,全固態電池量產時間表提前至2027年;鈉離子電池在儲能市場開始商業化應用,技術端寧德時代“鈉新”電池能量密度達175Wh/kg,通過針刺等極端測試,比亞迪推出循環超萬次長壽命產品,頭部企業以材料創新確立快充、低溫及安全差異化優勢。應用端多點開花,全國首個大容量鈉電儲能電站擴容,進一步驗證百兆瓦級調峰實力;產業鏈成型,超200家企業貫通材料-制造-系統全鏈,政策與標準體系加速完善。
4.聚烯烴及工程塑料
聚烯烴作為國民經濟和戰略性新興產業的關鍵基礎材料,是衡量國家石化產業綜合競爭力的核心標志。進入2025年,在“雙碳”目標引領和下游產業升級需求的強勁拉動下,中國聚烯烴產業正全面邁入以高端化、綠色化、一體化為特征的高質量發展新階段。2025年,中國聚烯烴產能與消費量持續穩居全球首位,但產業發展的內在邏輯已從規模擴張轉向價值創造,具體表現如下。
高端化替代加速,通用料市場競爭白熱化,而高端牌號、專用料和α-烯烴共聚聚烯烴的自給率大幅提升,進口替代進入“攻堅期”;技術自主化取得決定性進展,特別是在關鍵催化劑、聚合工藝和核心裝備(如大型氣相反應器)上實現系統性突破,為產品創新提供了源頭活水;綠色低碳成為核心競爭力,生物基路線、節能降耗工藝和化學循環技術從研發示范走向規模化應用,全生命周期碳管理成為企業必修課;產業鏈協同創新模式成熟,從“原油-烯烴-高端聚烯烴-精深加工”的一體化布局到與下游新能源、汽車等產業的聯合開發,創新效率顯著提升。
高端牌號產品全面開花,聚乙烯(PE):PE100-RC管材料、超薄型茂金屬線型低密度聚乙烯(mLLDPE)棚膜/重包裝膜料、大型滾塑油箱專用料等已實現穩定供應,部分產品實現出口;聚丙烯(PP):高熔指薄壁注塑PP(用于輕量化家居及外賣餐盒)、高結晶度PP(用于家電高速注塑)、三高(高剛性、高耐熱、高抗沖)PP(用于新能源汽車電池包)等已成為市場主流;高端聚烯烴彈性體與特種材料:國產化突圍的“主戰場”;聚烯烴彈性體(POE):規模化破局與市場滲透。2025年是國產POE的“產能釋放年”,憑借在高碳α-烯烴(1-辛烯)制備、溶液聚合工藝及催化劑技術上的全面突破,萬華化學、衛星化學等企業的萬噸級裝置實現滿負荷穩定運行,產品質量達到國際先進水平。,丙烯基彈性體(PBE)作為替代部分POE的高性價比產品,在車用塑料改性領域應用進一步擴大。
2025年,是中國聚烯烴產業實現歷史性跨越的一年。工程塑料與特種工程塑料作為高端制造業的“基石”材料,其發展水平直接關系到國家在新能源汽車、電子信息、生物醫療等戰略性新興產業的競爭力與安全性。在自主可控、產業升級與綠色轉型三大驅動力下,我國工程塑料產業正經歷一場深刻的供給側結構性改革。國產化替代進入“深水區”,通用工程塑料的國產化率已超過70%,競爭焦點從“有無”轉向“優劣”,核心在于產品一致性、批次穩定性和成本控制。特種工程塑料的國產化替代成為主旋律,多家企業實現技術突破并建成萬噸級產能;產業鏈協同攻關模式成熟,“單體-聚合物-改性-應用”的全產業鏈協同創新模式成為解決問題的關鍵,尤其在攻克關鍵單體與中間體方面成效顯著;綠色與可持續發展成為硬指標,生物基單體、化學回收解聚技術、低碳生產工藝的研發與應用,正重塑產業的價值鏈;應用驅動與定制化開發成為常態,下游產業,特別是新能源汽車與電子信息產業的迅猛發展,對材料耐溫、阻燃、導熱、電磁屏蔽等性能提出極致要求,倒逼上游材料企業進行“量體裁衣”式開發。
5.合成橡膠材料及其新技術進展
在新能源汽車、綠色轉型與智能化制造的驅動下,2025年我國合成橡膠行業結合產業鏈協同與深度重構,正從規模擴張向高性能化、綠色低碳發展加速轉型,按照“雙碳”目標要求,以“綠色轉型”、“協同賦能”和“智創未來”為新引擎,邁向智能化、綠色化、高端化。
產品高端化滿足細分場景的精準需求是合成橡膠行業發展的重要目標。如在輪胎領域,傳統丁苯橡膠與順丁橡膠雖保持基礎應用,但新能源汽車對輪胎性能的“低滾阻、高耐磨、強抓地”三重標準,亟需材料升級。溶聚丁苯橡膠通過硅烷偶聯劑接枝改性,滾動阻力降低15%、濕滑抓地力提升20%,成為2025年高端輪胎的主流選擇。稀土順丁橡膠具有低滾動阻力、高耐磨性、高耐曲擾性和高抗疲勞性的優異性能,適用于制作高性能的輪胎,滿足汽車輪胎行業的高端需求,高性能易加工型稀土順丁橡膠成為關注熱點。最新研發的聚異丁烯、丁基橡膠等產品,為合成橡膠制造升級提出了新的研究方向。智能抗沖擊彈性體可使屏幕遇強則強、遇柔則柔的特性,能突破其“越厚,抗沖擊性能越好,但佩戴舒適度越低”的性能矛盾;還可將這種彈性體制成阻尼彈性體,用于船艦消聲瓦和安裝在星箭分離位置的整星隔離器,有效減少機械系統中的振動和沖擊,保護設備和結構免受損傷,延長使用壽命。反應注射成型(RIM)、環烯烴共聚物/環烯烴聚合物 (COC/COP)的聚合技術及穩定性也是重點攻關的方向。電池包密封膠需耐受電解液腐蝕、-40~120℃高低溫循環及10萬次振動疲勞,推動改性三元乙丙橡膠與氟硅橡膠的專項研發,預計2025年相關市場規模突破50億元。光伏領域同樣增長顯著,光伏組件邊框密封膠要求25年耐紫外線老化,聚烯烴彈性體等新型材料逐步替代傳統乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膠膜,需求年增速將達15%以上。
近年來,合成橡膠產業規模持續躍升,合成橡膠產業的智能化發展具有深刻的現實意義。人工智能技術的發展正在引發新材料產品研發的范式變革,推動各領域轉型升級。智能化將成為合成橡膠產業升級的核心引擎。一是要建設開放共享的橡膠材料數據平臺,建立標準化、高質量的橡膠材料數據采集、處理與共享機制,為AI模型訓練提供堅實的數據基礎;二是要形成“模型+機制”的雙驅動體系,既要依賴數據驅動的黑箱模型,又要引入物理啟發與機制約束,提高模型的泛化性與可靠性;三是要建立“理論-模型-實驗”閉環反饋機制,通過AI 輔助模型 的預測結果,快速反饋至實驗驗證與理論修正,實現設計迭代;四是要推動產學研用協 同創新機制,鼓勵科研機構、高校與企業聯合攻關,圍繞關鍵橡膠材料領域開展應用導向的AI創新研究。基于AI+機理的綠色合成橡膠產品質量智能調控系統能生成并分析各項反應數據,從而精準調控生產裝置,降低生產裝置波動性,提高產品質量的穩定性。
綠色是高質量發展的鮮明底色,綠色轉型是時代對合成橡膠行業的必然要求。 橡膠工業在材料綠色化、生產過程清潔化和產品性能綠色化設計等方面都取得了長足進步,如應用天然橡膠和合成橡膠混合的生物基橡膠,減少了對化石燃料的依賴。未來合成橡膠行業應持續聚焦技術攻堅,突破材料性能天花板,創新綠色低碳合成橡膠材料。生物基橡膠及填料和助劑的開發及在環保型輪胎制造中的應用,通過提升生物基含量降低碳排放,滿足全球碳中和發展趨勢。構建碳排放統計的統一核算體系,對合成橡膠領域產品進行碳足跡管理是碳排放雙控的重要機制,能促使企業綠色低碳升級,有效推動合成橡膠產業鏈的協同減排。區域集群化模式進一步強化,山東、江浙等地的“煉化-橡膠-制品”園區通過管道輸送原料、共享能源與物流網絡,降低綜合成本15%~25%。盡管當前高端牌號依賴進口、核心裝備自主化不足等問題仍需破解,但通過協同創新與智能升級,中國合成橡膠產業將更深度融入全球高端供應鏈,努力實現從“跟跑”到“并跑”的戰略轉型。
6.有機硅材料及其產業進展
2025年,有機硅材料的科技研發與產業應用同步進入躍遷式發展的新階段。在“雙碳”目標的約束與高端制造需求的雙重驅動作用下,其發展呈現“技術縱深突破-綠色循環重構-場景邊界拓展”的鮮明三維特征,持續推動有機硅產業升級。有機硅相關研究成果再次登頂頂級期刊,聚硅氧烷低溫回收技術的研究成果發表在《Science》期刊。該研究采用Ga/BCl?協同裂解體系,在40℃常壓條件下實現廢硅橡膠、廢硅油等各類交聯廢棄物向氯硅烷的高效解聚,產率超過90%,率先實現該領域“室溫級”閉環回收的技術突破。
以“再生有機”與“綠色能源”為核心驅動力的有機硅產業變革正加速向縱深演進。從原料端的創新設計與來源路徑優化,到產業鏈的綠色化布局升級,“再生有機”與“綠色能源”已成為推動產業轉型升級的關鍵因素。滄州大化集團研發的硅含量20%共聚碳酸酯實現一次投料試車成功。通過引入有機硅基團,該硅共聚碳酸酯的柔性、耐低溫性、協效阻燃性及流動性等關鍵性能得到顯著提升。中國已形成“新疆-內蒙古能源基地+長三角應用創新中心”的產業空間格局,合盛硅業、新安股份、東岳硅材等龍頭企業依托“工業硅-有機硅單體-終端制品”全產業鏈布局,實現了從資源端到應用端的閉環管控。新疆合盛硅業首創的“水電硅聯產”模式,使單位碳排放量降低63%。水電、光伏等綠色電力成為工業硅生產的關鍵能源,對產品價格形成顯著影響。
新能源汽車領域有機硅材料需求持續提升。2025年我國新能源乘用車產量預計達1600萬輛,動力電池灌封、導熱、絕緣三大核心組件的國產化率將從2023年的45%提升至62%。人形機器人與柔性電子領域拓展了廣闊的應用場景。小鵬IRON、特斯拉Optimus已采用高回彈加成型硅膠皮膚,預計2026年全球機器人用硅膠需求將大幅增長;石墨烯/有機硅雜化電極材料為可穿戴設備提供了“可洗可彎”的封裝解決方案;有機硅皮革作為新型材料逐漸興起,憑借獨特的材質特性,在多個領域展現出替代潛力。2025年是有機硅產業由“量變”向“質變”跨越的關鍵拐點:基礎材料領域競爭激烈,大型有機硅企業一體化程度提升,技術突破推動材料性能進入新階段,綠色循環模式促使行業擺脫“高能耗、高排放”的傳統標簽,新能源、氫能、人形機器人等新興應用場景將有機硅推向功能材料的核心舞臺。未來5年,我國有望依托全產業鏈優勢及持續創新能力,在全球有機硅價值鏈中實現從“跟隨者”向“引領者”的戰略躍升。
7.涂料技術及產業
涂料涂覆在物體表面形成一層涂膜,起到保護、裝飾和賦予某些特殊功能的作用。我國是制造業大國,幾乎所有制成品均需要使用涂料涂覆,關聯下游應用如建筑、乘用車、軌道交通、船舶、海工、集裝箱、工程機械、道路橋梁、電子電器、風電光伏和儲能、五金家電、家具等諸多行業。中國涂料行業協會副秘書長齊祥昭在2025年中國涂料工業協會信息年會(2025年11月5—7日,遼寧海城)上所作的“我國涂料行業2025前三季度經濟運行情況分析及預判的報告”中指出,1—9月份我國涂料行業涂料產量2768.3萬噸,主營業務收入2902.5億元,是世界涂料生產和消費大國。2025年帶有“涂料”的題目名稱申請的我國專利約為8300余件,其中發明專利約占5600件,實用新型及外觀專利約2600余件,表明我國涂料行業新產品研發是十分活躍的。
中國汽車工業協會公布的數據顯示2025年1—11月我國汽車產銷量車達3100萬輛,目前汽車原廠涂料供應方面仍以外資企業為主。近年來,由于國產新能源汽車的快速發展,使我國涂料企業獲得驗證機會大大增加,為汽車原廠漆所配套涂料技術及產品也得到發展迅速,如中山大橋化工集團有限公司、重慶華輝涂料有限公司等企業產品已經配套多家主流車廠。
我國遠洋造船業手持訂單量約占世界總量的65%,需要使用防腐涂料、防污涂料和防滑涂料涂裝,目前外資涂料企業仍處于頭部地位。近年,我國自主品牌船舶涂料企業也快速發展起來,具有一定規模和技術實力的企業,如浙江魚童新材料股份有限公司、廈門雙瑞涂料有限公司、海洋化工研究院有限公司等,產品涵蓋船舶防腐、防污和防滑等,產品性能基本能夠滿足涂裝的使用需求,在全球技術服務、企業數據積累、品牌認知度方面還有差距。
在海工涂料方面:我國是海工裝備制造大國,占世界總量的55%,集裝箱產量占世界產量的96%。海工、岸基裝備和集裝箱涂料正在朝著低揮發性有機物(VOCs)和低海洋環境影響性方向發展。經歷了水性化、粉末化發展的探索,目前正在往低黏度無溶劑方向發展。江蘇德威涂料有限公司等聯合國內高校院所在這方面做了大量的創新性工作,在低黏度無溶劑環氧樹脂防腐涂料應用于集裝箱方面具有技術優勢。
中海油常州涂料化工研究院有限公司研發的風電防覆冰涂料新產品,在2個風電場完成實地掛片與部件試涂裝,驗證了其在真實環境下的防護效能,正加快推動產品的批量化應用進程。
針對鋰離子電池用聚烯烴隔膜(PE、PP)耐溫性(100~130℃)及其陶瓷涂覆隔膜耐溫性(150~170℃)不足的問題,北京宇程科技有限公司聯合北京化工大學,歷經10余年攻關,發明了水性聚酰亞胺(PI)涂覆材料制備技術及其在聚烯烴電池隔膜上的涂覆技術,具有低成本-水性無污染-耐高溫三位一體的技術特點。目前,產品已通過頭部鋰離子電池企業的驗證和供貨,正在江蘇宜興建設工業化生產線。基于該技術開發的PI涂覆隔膜電池產品,具有高強、輕薄、高耐溫(約300℃)、高熱尺寸穩定、高浸潤和高耐壓的特性,可顯著提升電池的安全、大功率充放電循環壽命。
天津金九強新材料有限公司聯合北京化工大學進行了聚醚型超支化環氧樹脂中試研究,部分型號產品完成了千噸級中試實驗,產品兼具有低黏度、高韌性和高阻隔性能,為低黏超韌無溶劑環氧樹脂涂料的制備提供了專用樹脂。
特種涂料方面;針對硅基光伏玻璃板應用的特種涂料,涂敷在光伏玻璃板上,可提高光伏玻璃的透光率、自清潔抗污性,提高發電效率5%以上。兼具防霉殺毒抗菌一體化的長效水性本征型涂料技術、具有動態鍵的自修復水性涂料制備技術,厚漿型隔熱保溫涂料制備技術、高耐候改性聚硅氧烷涂料制備技術、高耐候氟碳涂料制備技術等也得到快速發展。
盡管2025年我國涂料科技和產業取得了巨大的進展,但是與世界其他涂料產業領先的國家相比在某些方面仍存在一些差距:如滿足深海海工裝備應用的耐高溫、高韌性、高阻隔性能一體化的環氧樹脂合成技術;高端面漆用的高耐候、高保色丙烯酸、聚氨酯、聚硅氧烷等樹脂合成技術;高性能環保型防腐顏料;高性能涂料用分散劑、潤濕劑等。
8.高性能粘合劑及其技術
膠接技術是現代高端制造行業的關鍵技術,高性能膠粘劑是重要的化工新材料,膠粘劑產業和科技的發展受到現代產業發展的需求牽引和當前經濟形式的雙重影響。經過“十四五”期間膠粘劑行業“進口替代”的實施,從總體上來看,國內在電子產品、電池、環保和低碳相關的高性能膠粘劑技術和產品發展勢頭良好,部分產品也具備了一定的國際競爭力,但部分原料還要依賴進口。膠粘劑產量增長率大于產值增長率,進口額增長率大于進口量的增長率,而出口額增長率卻小于出口量的增長率,說明高端膠粘劑還要依賴進口,創新產品少同質化競爭加劇。
膠粘劑受下游產業影響,積極響應“走出去”戰略號召,在東南亞、中東等新興市場建立生產基地,逐步提高國際競爭力,出口量在增長。創新發展與產業升級深度融合,充分發揮科技創新的引領帶動作用,目前行業具有80項專精新,12項單項冠軍,16個國家企業技術中心,2900項專利。整體上我國膠粘劑企業注重加大科技投入比例,向高性能膠粘劑方向轉型,優化成本管理和加強風險管理。目前從科技發展來看,國內無溶劑化方面的技術成熟度不斷增加,在水性化、熱熔膠、反應型熱熔膠、無溶劑聚氨酯復膜膠、單/雙組分聚氨酯結構膠、UV熱熔丙烯酸酯壓敏膠等方面的工程化技術業處于快速增長階段,極具市場前景。
隨著信息化的高速發展,國內電子產品、電動機車等領域需求旺盛,提出了許多新的課題,也有所突破,預計經過產品考核和評價,未來會有較大的發展。但是對于一些高性能要求膠粘粘劑,如顯示模組光學膠(OCA)、耐高溫高導熱低介電細菌生物被(BF)膜、低應力高功率芯片封裝膠、低模印等一些特殊領域用的產品,在工藝適用性、電性能、耐溫性和可靠性等方面,技術上與國外還有較大差距,在較長的時期內仍將是國內科技攻關重點,也會是未來充滿挑戰和競爭較為激烈的領域。由于上下游配合度要求高,導入周期長,產品換代速度快,技術難度大,目前國內企業還難以勝任,短期內還難以突破關鍵技術風險。國內盡管在政策引導方面做了許多工作,但是如何通過相互協作提高國內高性能膠粘劑科技發展,仍是需要思考的問題。
9.先進復合材料及其技術進展
2025年,在全球產業升級與“雙碳”目標推動下,高性能復合材料作為先進裝備制造業的重要基礎,在航空航天、風力發電、軌道交通等領域應用更加廣泛。在全球能源轉型加速推進的背景下,復合材料憑借輕質高強、耐腐蝕、可設計性強等核心優勢,已成為新能源裝備升級的關鍵支撐材料。2025年全球先進復合材料市場規模預計達1200億美元。政策上,美國《先進制造國家戰略》、歐盟“地平線歐洲”計劃及中國新材料產業規劃均加大扶持力度,推動技術研發與產業化。“十五五”時期中國新材料產業發展的初步規劃提出,在高性能碳纖維復合材料方面,應用于飛行器機翼、機身等主承力結構件,拉伸強度提高20%,密度降低 10%,在保障結構強度的同時,實現航空航天結構的輕量化,提升飛行器的性能與燃油效率。據中商產業研究院數據,2025年中國能源領域復合材料市場規模預計突破1800億元,年復合增長率達12.5%,低空經濟領域中小型無人機復合材料占比超90%;風電領域碳纖維拉擠板材使葉片長度突破140m,單機發電效率提升30%以上。同時,AI驅動的數字孿生技術應用于拉擠成型工藝,讓生產效率提升40%,能耗降低25%。中國建材集團研發的快速固化預浸料生產線,將風電葉片生產周期縮短30%,單兆瓦復合材料成本下降18%,推動120m級超長葉片實現量產。其中風電葉片、光伏支架及儲能設備三大場景占據65%市場份額,成為產業增長核心引擎。
人形機器人產業成為復合材料技術應用的核心賽場,其中聚醚醚酮(PEEK)碳纖維(CF)復合材料憑借卓越性能成為突破傳統金屬材料局限的關鍵。CF/PEEK復合材料在關鍵部件上的應用成效顯著,能使諧波減速器的承載能力與疲勞壽命較傳統金屬基材料提升30%以上,為機器人高頻運行提供了可靠保障。采用NAPO PEEK材料制造的關節部件,在復雜運動模式下磨損率大幅降低,使用壽命延長30%以上;其研發的熱塑預浸帶技術更給機器人外殼設計帶來革命性突破,在實現25%重量減輕的同時,兼顧出色外觀質感與高溫穩定性。特斯拉Optimus Gen-2機器人通過采用CF增強PEEK復合材料,實現減重10kg,行走速度同步提升30%。
國際上,波音NMA、空客A321XLR后續機型的復合材料用量已超結構質量的55%,自動化鋪絲技術的應用大幅提升生產效率。美國GE航空實現SiC/SiC陶瓷基復合材料渦輪葉片的工程化驗證,服役溫度超1300℃,為航空發動機減重20%~30%;新能源領域,歐美企業主導的PEEK/CF連續纖維熱塑性復合材料實現產業化突破,其循環生產時間較熱固性體系縮短60%。綠色制造領域,低溫熱處理技術可保留廢棄復合材料80%以上力學性能,歐洲建成的工業級風電葉片回收工廠,通過化學解聚實現玻璃纖維與樹脂高效分離。
國內方面,核心突破集中在國產化替代與應用場景拓展。如碳纖維領域,中復神鷹、吉林化纖等企業推動T700級碳纖維自給率超90%,T800級實現工程化應用,T1100碳纖維已完成中試驗證,打破了國外對高端碳纖維的壟斷。國內在自動鋪放、熱壓罐成型、液壓成型等先進復合材料成型工藝裝備領域持續發力,關鍵裝備的國產化率顯著提高。以自動鋪放為例,由航天科工、中國商飛等單位自主研制的多型號自動鋪絲、鋪帶設備已應用于C919、殲-20等重點型號飛機用復合材料的生產中,最大鋪帶寬度可達300mm,鋪帶速度超過30m/min,綜合性能達到國際先進水平。
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