以煤為源頭，可以產出碳纖維，大到航空航天裝備，小到羽毛球拍等體育用品均有需求；可以制備“新材料之王”石墨烯，并進一步用于儲能等領域；還能生產超級電容、生物可降解材料等產品，高端綠色、附加值好……在產煤大省山西，碳基新材料產業正在得到前所未有的重視。
記者了解到，未來5年，山西將把碳基新材料作為重點領域之一進行布局，打造國內高端炭材料技術高地和碳基合成新材料產業集聚區，推動煤炭產業向高科技、高附加值轉型發展。從“賣原料”到“做材料”，山西能成功嗎？
跳出生產燃料品、化學品的老路
“建議將山西確立為國家碳基新材料研發和產業化示范基地，將山西碳基新材料產業發展納入國家‘十四五’相關產業規劃中”——今年全國兩會期間，一份來自駐晉全國政協委員的聯名提案引發關注。在下游諸多細分領域，山西為何鎖定這一產業？
作為基礎性、戰略性產業，新材料被譽為制造業“底盤”。在石油和化學工業規劃院原副總工程師劉延偉看來，碳基新材料則是站在化工“金字塔”上的高端產品，越往下游延伸、盈利能力越高。“我國煤化工產業經歷了合成氨、尿素等基礎化學品，到煤制烯烴、乙二醇等化學品，下一步要繼續升級，碳基新材料是方向所在。”
陜西延長石油集團西安潔凈技術研究院副院長楊東元稱，歷經十多年發展，我國現代煤化工產業取得矚目成就，但下個五年，再像“十二五”“十三五”期間，大規模集中布局重化工項目的可能性已不太大。“相比陜西、內蒙古等產煤大省，快馬加鞭發展現代煤化工項目，山西走得相對較慢，已有項目多在傳統煤化工領域，且規模較小、較散，并不占集群優勢。而碳基新材料產業處于發展初期，附加值較高、下游市場可觀，對山西而言是一個可行的新方向。”
一位熟悉當地情況的人士告訴記者，2020年，山西工信廳制定了碳基新材料產業集團創新生態建設行動計劃，爭取“一年架梁立柱、三年點上突破、五年基本成型”，推動全省煤化工產業向高端化、市場化、差異化發展。“若是做煤制油氣、甲醇、烯烴等產品，實際仍未跳出燃料品、化學品的老路。煤炭不僅是化石能源，也是寶貴的含碳材料，要實現清潔高效利用，精細化發展的新材料是一個選擇。”
具備資源優勢、化工基礎等條件
記者了解到，碳基新材料產業前景廣闊，但在我國，目前卻處于“熱而不強”的狀態，尚未形成大規模商業化發展。部分相對低端的產品可實現自給自足，但高端產品仍依賴進口。那么，山西有何底氣？
“長期以來，山西煤炭產業的發展簡單粗放，產業結構相對單一。即便向下游延伸，多數也屬于初級加工，產業鏈條短，資源利用率不高。隨著環境、資源約束越來越緊，煤炭占一次能源消費的比重呈下降趨勢，推動煤炭由傳統燃料向新型碳材料轉化，成為山西實現轉型發展的立足點之一。因此，山西動力十足。”上述人士表示，若能蹚出一條發展新路，不僅可助力本省加快破解結構性矛盾，也可為其他資源型地區的轉型提供經驗。
山西具備資源、政策、研發等優勢。據駐晉委員聯名提案稱，山西陽泉、晉城無煙煤儲量豐富，已探明儲量470億噸，約占全國無煙煤儲量的39.6%，是制備新型碳材料的首選原料。我國石墨儲量約10億噸，山西大同與內蒙古興和接壤地帶的石墨儲量約占全國的10%，以鱗片狀晶質石墨和煤變狀微晶石墨為主，亦是制備碳材料的優質原料。除了科研基礎，《山西省支持新材料產業高質量發展的若干政策》《戰略性新興產業電價機制實施方案》等政策，從產業集群發展、龍頭企業培育、融資稅費支持等方面拿出多項優惠政策。
“在部分煤炭大省，前期已布局眾多煤化工項目，環境容量、水資源等余量有限，下一步再想調整產業結構并非易事。山西化工產業的底子很不錯，近年發展雖有滯后，但從另一角度來說，也是空間所在。”楊東元稱。
僅押寶在一個方向難以消化資源
具體而言，山西將按兩條路線發展：一是加快提高碳纖維、石墨烯、超級電容炭等技術成熟度，積極占領特定領域、高端市場，擴展中低端應用領域及民用市場，打造新型高端炭材料轉型升級示范區。二是推進碳基合成新材料產業化應用，實現煤炭由燃料向原料、向特種材料轉變，打造千億級碳基新材料產業集聚區。
但同時，“碳基新材料產業尚處培育期，目前能夠規模化推向市場的產品少，也不是短期內就能看到效益。不同于烯烴、甲醇等大宗產品，碳纖維、石墨烯等碳基新材料的應用范圍、體量小得多，就算將來市場成熟，也很難支撐動輒千萬噸級的煤炭轉化需求。若僅僅押寶在一個方向，即便產品附加值再高，也不可能消化山西這么多煤炭資源。”楊東元提醒。
上述人士稱，山西以傳統煤化工項目居多，大部分裝置規模、性能低于行業平均水平。有些裝置即便做了改進，仍存在能耗偏高、環保性差等問題，反過來限制發展。同時，現有項目多靠“單打獨斗”，長期未能形成規模效應。“未來一定是向著大型、集約化方向發展。”
對此，石油和化學工業規劃院能源化工處處長王鈺表示，越往“深加工”延伸，研發、應用、推廣等難度越大。“沒有必要包打天下，什么材料都想做出來。例如，山西布局了大量焦化項目，可在此基礎上進一步拓展。”
“不少項目看似是煤炭高效利用，實際仍停留在一次轉化階段，產品便宜賣出，反倒讓下游獲利。”楊東元建議，山西可建立具備特色的全產業鏈，充分發揮煤炭資源的成本、集群優勢，將煤炭從“能源”原料向“材料”原料轉變，由此將更多價值留在本省，并起到輻射帶動效應，從過去“線型”發展向“樹狀”延伸。
