20 世纪 70 年始,发达国家将化学工业发展的战略重点转移到了精细化工,并致力于专用化工产品的生产。90 年代之后,基于全球石油化工深加工的发展和高新技术的兴起,精细化工得到快速发展,其增长速度明显高于整个化学工业。进入 21 世纪,精细化工形成了产业集群,产品日益专业化、多样化和高性能化,新工艺、新领域的开发受到了广泛重视。
基于精细化工产品具有附加价值高、污染少、能耗低等特点,目前全球化工龙头企业在不断进行产业整合,往精细化工行业转型。例如,美国的杜邦、德国的巴斯夫、拜耳等全球龙头化工企业近年来纷纷优化其产业链结构,重点发展农药、医药、聚合物等精细化工领域。目前,全球精细化工行业发展的特征主要集中在产业集群化、工艺清洁化和节能化、产品多样化和专用化等方面。
我国精细化工行业起步于上世纪 50 年代,初步发展于上世纪 80 年代,90年代以后进入快速发展期。上世纪 80 年代以后,一部分民营企业开始生产比较简单的初级中间体;随着国内生产技术的进步、原材料和资金供应状况的改善,上世纪 90 年始,部分企业已经有能力生产技术要求较高、化学分子结构复杂的高级中间体如化学原料药等。21 世纪以来,国内精细化工业进入了新的发展时期,涌现了一批规模较大的企业,竞争能力大幅度提高,成为全球精细化工产业最具活力、发展最快的市场。
我国精细化工产品的整体技术水平仍然偏低,精细化工行业的核心技术与国际先进水平还存在一定差距,高性能、功能化和高附加值的精细化学品进口依存度仍然较高。相比发达国家的精细化率水平,我国的精细化工行业仍具有较大的提升空间。随着我国经济的稳定增长、工业化及信息化进程的不断深入、产业结构的调整升级,尤其是国家对精细化工行业的高度重视,未来我国精细化工行业将迎来良好机遇和广阔市场。
精细化学品的专用性较强,通过不同的功能化处理赋予不同特性,使其具有明显的专用性特征,并逐渐形成该品种的多规格,从而使精细化学品的细分品种日益剧增。目前国际上精细化学产品已有数十个门类,超 10 万个品种。精细化学产品应用广泛,如农药、医药、涂料、染料、日化用品、电子材料、造纸、油墨、食品添加剂、饲料添加剂、水处理等,还在航空航天、生物技术、信息技术、新材料、新能源技术、环保等高新技术方面广泛应用。
精细化工产品的研究开发,要从市场调查、产品合成、应用研究、市场开发等多方面考虑和实施,并且需要解决一系列的技术难题;生产过程中工艺流程长、单元反应多、原料复杂、反应步骤多、过程控制要求多,同一种中间体产品经过不同的工艺流程和反应可延伸出多种不同用途的衍生品,生产工艺复杂多变,技术要求高。企业对细分领域精细化工产品衍生开发、对生产工艺的经验积累及创新能力是其关键的核心竞争力。由于精细化工技术的复杂性,需要投入大量的技术和人力资本进行研发,技术密集度高,产品技术专利性强,因此成熟产品的附加值通常较高。
精细化工的产品研发和生产具有较强的关联性,往往是基于同一种化学反应原理和技术以及同一套机器设备和生产线,可能生产出多种化学特性相似,但应用领域不同的化学产品。另一方面,精细化工产品生产工艺复杂多样,化学反应环节多,中间工艺过程需要严格控制,对产品稳定性要求较高。在生产过程中,一旦时间、温度及原料配比、催化剂选择等方面发生细微的改变,都可能会在某些程度上改变最终产品的化学特性,需要大量生产以避免相关耗费。因此,精细化工行业容易形成规模经济。国外精细化工生产企业的生产规模多在十万吨以上,以美国和日本为代表的全球精细化工生产企业均呈大型化、专业化发展,以不断降低生产成本。
精细化学产品由于其应用对象的特殊性,导致单一化合物很难满足其要求,因此精细化学品的生产常常采用复配技术,即把不同种类的某些成分,采用特定的工艺手段进行配比,以满足某种特性的需要,配方的研究则成为其中决定性的因素。采用复配技术生产的精细化学产品,具有增效、改性和扩大应用范围等功能,其性能往往超过结构单一的产品。因此,大量采用复配技术是精细化工行业的特点之一。
现阶段化工行业都是用环境因子来衡量化工生产的废弃物排放量,精细化工生产过程尚有大量的废气、废液产生,因此精细化工产品生产过程中对生态环境造成的影响较为突出。未来“双碳”战略的提出将对精细化工行业的运营模式、产品结构等产生较大影响,也将推动业内细分市场景气度提升。对于精细化工企业来说,绿色环保是精细化工未来的发展趋势,越来越严格的环保法规将促进其新技术的升级。
随着精细化工行业的上游材料的充足供应和下游应用的不断拓展,精细化工的发展得到了充足保障。从上游来看,基础化工原材料供应稳步上升。随着社会进步和科技发展,精细化工的下游应用领域不断向电子、生物医药、新能源等领域渗透,新型精细化工产品的需求也日益上升。此外,国内制造业整体水平不断提高,促进了精细化工行业工艺设备和生产能力不断提升,为精细化工行业的发展提供了良好的环境。
我国精细化工产业在近年来取得了较快发展,但产品结构主要还是集中于中低端领域,且精细化率低于发达国家水平,其核心的制约点在于创新能力。加强行业技术创新,优化精细化工产品结构,重点开发高性能化、专用化、复合化、绿色化产品,已成为当前世界精细化工发展的重要特征,也是今后世界精细化工发展的重点方向。如今我国精细化工正在全力向高科技和强创新转型,未来将迎来精细化工行业的加速提质和增效。
尽管我国精细化工行业得到快速发展,精细化率不断提升,但与发达国家的精细化率相比仍有较大差距。目前我国精细化工企业普遍规模小而分散,产品主要集中在中低端,在国际市场上竞争力有待提升。
精细化工行业需要大量研发投入和长期的生产技术积累,目前拜耳、巴斯夫等国际领先企业占据了精细化工工业链的高端领域,国内企业在产品丰富度、产业深度、技术积累等方面仍存在一定差距。
精细化工行业的技术研发集中在对产品化学反应路径研究、催化剂选取以及工艺过程控制等方面,高端技术人员除需要具备专业的理论背景,还需要一定的生产的实践经验,因此培养高端和成熟的专业技术人员对于精细化工行业企业的持续发展具有重要意义,高端技术人员的需求缺口较大。
由于精细化工行业的特殊性质,即使同一类产品也会因为技术指标的不同,其市场价格、目标群体等也会出现较大差别。精细化学品的核心技术主要包括产品配方、工程设计、化学反应工艺路线、生产中的反应机理和过程控制。这些关键技术均需要多年的研究开发和工艺经验的积累才能够有效运用,从而生产出具备质量稳定、符合客户需求的产品,以产品配方及关键节点控制为核心的技术壁垒是行业内企业保持竞争优势的主要手段。因此,只有具备丰富的生产经验、成熟的技术和生产流程,注重研发能力和技术服务能力的化工企业才能长期保持优势地位。
从产品上看,精细化学品大多是工业生产中的中间产品,这类产品与下业的产品联系和支持程度较为紧密。下游客户一般对精细化工产品的质量稳定性要求较高,一旦选定了供应商,很少轻易更换。精细化工产品的采购方会通过一系列的技术指标分析来确定一种产品的质量水平。在实际采购过程中,影响交易是否成功的因素不仅有价格,还包括质量保证体系、售后服务水平、长期稳定的供货能力、协助下游客户提升应用技术水平的实力、企业自身的发展潜力等。客户在确定其供应商前一般需要进行多个前序环节,这一过程会为客户带来较大的过程费用。除非原来的供应商出现重大质量问题或者不能满足供货需求,否则下游客户对供应商的变更持十分谨慎的态度。供货商多年形成的商业信誉成为任何一个新进入者较难跨越的门槛。
化工行业污染相对较大,是国家重点环保监控对象,因此对环保的要求相对高于其他行业;同时随着人民生活质量的提高,国家对环境保护的要求不断提升。《“十三五”生态环境保护规划》将生态环境建设上升为国家战略。在生产工艺设计中,合理的工艺选择及产后处理技术和“三废”处理成为必要条件。为达到国家环保要求所采取的环保措施,以及相对应的环保设备的投入,都为行业的新进入者设定了一定的进入障碍。同时产能向拥有绿色清洁生产技术的优势企业集中,为新进入者设定了较高的壁垒。
资金壁垒主要体现在三个方面:一是必要的技术设备投入;二是达到规模经济效益需要达到的生产规模;三是安全及环保设备的投入。随着行业集中度提高、企业规模增大、产品更新换代速度加快、质量标准提高、上游需求个性化以及安全及环保标准提高,企业在生产工艺设备、安全及环保设备、研发设施以及人员储备等方面投资不断提升,企业的投资成本和运营成本都不断上升,提高了行业资金门槛。新进入的企业必须达到一定的经济规模,才能与现有企业在设备、技术、成本、人才等方面展开竞争,从而构成了行业的资金壁垒。
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