摘要:2025年,我国化工新材料产业在“双碳”目标引领、高端制造需求拉动及技术创新驱动下,实现全方位突破与升级。本文从光伏材料、锂电池材料、储能材料、聚烯烃及工程塑料、合成橡胶、有机硅、涂料、高性能粘合剂、先进复合材料九大领域,系统梳理全年科技研发成果与产业发展态势,分析各领域技术瓶颈与应用前景,为行业高质量发展提供参考。
1.光伏材料及新技术
2025年,我国新型光伏材料技术持续突破,有机太阳能电池与钙钛矿电池并行发展,产业化进程加速推进,逐步从性能极致追求转向“稳定-高效-规模化制造”的综合升级。
有机太阳能电池凭借柔性、可涂布的独特优势,效率纪录不断刷新。中国科学院大学与北京航空航天大学团队开发无机-有机杂化阴极界面材料,通过二维非晶氧化锌与有机、聚合物界面层协同作用,优化器件纳米结构,二元器件效率达20.6%,引入第三组分后认证效率达20.8%,填充因子高达82.5%。香港理工大学提出受体两步结晶法,利用结晶调控剂诱导分子有序排列,使D18/L8-BO和PM1/L8-BO-X二元器件认证效率分别达20.4%和20.5%,最高填充因子认证值达82.2%,为高效化应用奠定基础。产业化方面,橙子(辽宁)材料科技有限公司建成柔性有机光伏电池研发线,300mm×300mm器件效率超10%,遥控器电池实现小批量供货,手机壳电池进入客户端验证,计划2026年建成50MW产业化生产线。
钙钛矿电池效率快速攀升但稳定性瓶颈亟待突破,2025年单结器件认证效率已达27.1%。香港城市大学团队设计可交联单分子层,经原位固化消除界面缺陷,器件认证效率26.92%,85℃、1000h最大功率点跟踪衰减微乎其微,700次热循环后效率保留率超98%。中国科学院半导体研究所通过垂直均匀化氯元素分布策略,制备出载流子寿命20μs、缺陷态密度低的薄膜,器件认证效率达27.2%。叠层电池领域,隆基绿能联合苏州大学基于新型有机自组装分子,优化晶硅-钙钛矿叠层器件界面性能,开路电压接近2.0V,认证效率高达34.6%,远超单结晶硅电池性能极限。尚柔新能源建成5000平兆瓦级柔性中试示范线,同步推进600万百兆瓦级量产线建设,多次打破柔性钙钛矿器件效率世界纪录。
2.锂电池材料及技术
2025年,我国锂电池产业告别规模扩张,进入质量提升新阶段,核心材料体系迭代加速,正极、负极技术并行突破,支撑新能源汽车与储能产业高质量发展。
正极材料形成“高镍三元-磷酸铁锂-磷酸锰铁锂”三足鼎立格局。超高镍正极(Ni≥90%)实现大规模量产装车,通过多元素协同掺杂、浓度梯度设计及原子级表面包覆技术,解决循环稳定性差、产气等痛点,电芯能量密度突破300Wh/kg,循环寿命超3000次。磷酸铁锂行业呈现高增长低盈利特征,2025年1—10月产量达270.99万吨,同比增长57.8%,产品向高压实、高容量方向迭代,动力用材料压实密度逐步提升至2.55~2.7g/cm³,储能用材料达2.5~2.55g/cm³,高压密产品占比将达25%。磷酸锰铁锂(LMFP)迎来产业化爆发,通过碳包覆、纳米化及复合改性弥补性能短板,凭借能量密度高于磷酸铁锂20%、成本更低的优势,在中端乘用车与规模储能领域快速渗透。
负极材料呈现传统与新型双轨并行态势。石墨材料仍占主导,但硅基负极成为突破能量密度瓶颈的关键,2025年开启规模化应用元年。硅碳复合材料通过纳米硅与石墨复合缓解体积膨胀,预锂化技术将首效提升至85%以上;硅氧(SiOx)负极经多孔碳负载、新型粘结剂优化,循环稳定性显著提升,率先应用于高端车型,推动电芯能量密度向400Wh/kg迈进,纳米硅碳复合负极在中试线取得突破,完成下一代技术储备。
3.储能材料及技术
2025年,全球储能产业保持高速增长但内卷加剧,我国以规模化优势引领全球,技术路线呈现多元化突破态势,非锂储能技术逐步落地应用。
市场层面,全球新增新型储能装机超190GWh,同比增长62%;我国新增投运50GW,占全球65%,累计装机达150GW,占全球40%,近200个百兆瓦级项目落地。但同质化竞争导致价格战白热化,碳酸锂价格跌至7万元/吨,电芯及系统招标价格均下探至0.4元/Wh以下,部分企业陷入亏损。
技术层面,多元化应用趋势凸显。锂离子电池仍占装机主导,半固态电池率先量产并投运示范项目,全固态电池量产时间表提前至2027年。钠离子电池实现商业化突破,宁德时代“钠新”电池能量密度达175Wh/kg,比亚迪推出万次循环长寿命产品,全国首个大容量钠电储能电站扩容验证百兆瓦级调峰能力,超200家企业形成全产业链布局,政策标准体系加速完善。同时,液流电池、压缩空气、重力储能、飞轮等非锂储能技术实现应用突破,新型储能累计装机规模超过抽水蓄能,为产业发展提供多元支撑。
4.聚烯烃及工程塑料
2025年,我国聚烯烃产业迈入高端化、绿色化、一体化发展新阶段,自主技术突破与产业链协同创新成为核心驱动力,工程塑料国产化替代进入深水区。
聚烯烃领域,高端化替代加速推进,通用料竞争白热化,高端牌号、专用料及α-烯烃共聚产品自给率大幅提升。聚乙烯方面,PE100-RC管材料、超薄型茂金属线型低密度聚乙烯棚膜料等实现稳定供应并出口;聚丙烯方面,高熔指薄壁注塑料、高结晶度家电专用料、新能源汽车电池包用三高(高刚性、高耐热、高抗冲)料成为市场主流。聚烯烃弹性体(POE)实现规模化破局,万华化学、卫星化学等企业万吨级装置满负荷运行,产品质量达国际先进水平,丙烯基弹性体(PBE)作为高性价比替代产品,在车用塑料改性领域应用扩大。同时,生物基路线、化学循环技术从研发示范走向规模化,全生命周期碳管理成为企业核心竞争力。
工程塑料领域,通用产品国产化率超70%,竞争焦点转向产品一致性与成本控制;特种工程塑料国产化成为主旋律,多家企业建成万吨级产能。“单体-聚合物-改性-应用”全产业链协同模式成熟,生物基单体、低碳工艺研发加速,下游新能源、电子信息产业需求倒逼材料企业开展定制化开发,推动产业从“有无”向“优劣”转型。
5.合成橡胶材料及其新技术进展
2025年,我国合成橡胶产业在新能源汽车与绿色转型驱动下,加速向高性能化、智能化、绿色化升级,产业链协同与技术创新重塑产业格局。
产品高端化精准匹配细分场景需求。新能源汽车轮胎推动材料升级,溶聚丁苯橡胶经硅烷偶联剂接枝改性,滚动阻力降低15%、湿滑抓地力提升20%,成为高端轮胎主流选择;稀土顺丁橡胶凭借低滚阻、高耐磨特性,高性能易加工型产品受市场关注。智能抗冲击弹性体突破性能矛盾,可应用于屏幕防护、船舰消声瓦及星箭隔离器;电池包密封胶推动改性三元乙丙橡胶与氟硅橡胶专项研发,市场规模预计突破50亿元;光伏组件边框密封胶向长效耐候升级,聚烯烃弹性体逐步替代传统EVA胶膜,需求年增速超15%。
智能化与绿色化成为转型核心。人工智能技术重构研发范式,通过搭建橡胶材料数据平台、构建“模型+机制”双驱动体系及闭环反馈机制,实现产品质量智能调控,降低生产波动性。绿色转型持续深化,生物基橡胶及填料助剂研发加速,碳排放统一核算体系逐步建立,区域集群化模式强化,山东、江浙等地“炼化-橡胶-制品”园区通过资源共享,综合成本降低15%~25%。尽管高端牌号进口依赖、核心装备自主化不足等问题仍存,但行业正逐步实现从“跟跑”到“并跑”的战略转型。
6.有机硅材料及其产业进展
2025年,我国有机硅材料实现科技与产业双跃迁,呈现技术纵深突破、绿色循环重构、场景边界拓展三大特征,逐步摆脱传统高能耗标签,向高端功能材料升级。
技术突破引领产业变革,聚硅氧烷低温回收技术发表于《Science》,采用Ga/BCl₃协同裂解体系,40℃常压下实现废硅橡胶、硅油向氯硅烷高效解聚,产率超90%,突破室温级闭环回收瓶颈。沧州大化集团硅含量20%共聚碳酸酯试车成功,有机硅基团引入显著提升材料柔性、耐低温性及阻燃性。产业格局持续优化,形成“新疆-内蒙古能源基地+长三角应用创新中心”布局,合盛硅业“水电硅联产”模式使单位碳排放降低63%,绿色电力成为工业硅生产核心能源。
应用场景持续拓展,新能源汽车领域需求旺盛,2025年我国新能源乘用车产量预计达1600万辆,动力电池灌封、导热、绝缘材料国产化率从45%提升至62%。人形机器人与柔性电子领域开辟新空间,小鹏、特斯拉机器人采用高回弹加成型硅胶皮肤,石墨烯/有机硅杂化材料为可穿戴设备提供柔性封装方案,有机硅皮革替代潜力凸显。2025年成为有机硅产业质变关键节点,新兴应用推动其向功能材料核心舞台迈进,未来五年有望在全球价值链实现从“跟随者”到“引领者”的跃升。
7.涂料技术及产业
2025年,我国涂料产业规模稳居全球首位,研发创新活跃,绿色化、功能化成为发展主流,在汽车、船舶、风电、锂电等领域实现技术突破,但高端领域仍存差距。
产业规模稳步增长,2025年1—9月涂料产量2768.3万吨,主营业务收入2902.5亿元,全年相关专利申请超8300件,其中发明专利5600件,研发活跃度高。细分领域进展显著:汽车涂料方面,国产新能源汽车快速发展为本土企业提供验证机会,中山大桥化工、重庆华辉涂料等配套主流车厂;船舶涂料领域,浙江鱼童新材料、厦门双瑞涂料等企业产品覆盖防腐、防污、防滑领域,性能满足使用需求,但在品牌与技术服务上与外资存在差距;海工与集装箱涂料向低VOCs、无溶剂方向发展,江苏德威涂料在低黏度无溶剂环氧树脂防腐涂料应用上具备技术优势。
功能涂料研发成效突出,中海油常州涂料院风电防覆冰涂料完成风电场试涂装,加速批量化应用;北京宇程科技联合北京化工大学研发水性聚酰亚胺(PI)涂覆技术,解决电池隔膜耐温不足问题,产品通过头部企业验证并建设工业化生产线,耐温达300℃,显著提升电池安全性;天津金九强新材料千吨级聚醚型超支化环氧树脂中试成功,为低黏超韧无溶剂涂料提供专用树脂。此外,光伏玻璃增透自清洁涂料、自修复水性涂料、高耐候聚硅氧烷涂料等技术快速发展,但深海海工高端树脂、高性能环保颜料等领域仍需突破。
8.高性能粘合剂及其技术
2025年,我国高性能胶粘剂产业在进口替代与下游需求牵引下稳步发展,无溶剂化、水性化技术成熟度提升,但高端产品仍依赖进口,同质化竞争与技术瓶颈并存。
产业整体呈现升级态势,“十四五”进口替代成效显著,行业拥有80项专精特新产品、12项单项冠军、16个国家企业技术中心,专利达2900项。企业加大科技投入,向高性能方向转型,无溶剂聚氨酯复膜胶、UV热熔丙烯酸酯压敏胶、反应型热熔胶等工程化技术快速增长,市场前景广阔。同时,行业响应“走出去”战略,在东南亚、中东建立生产基地,出口量持续增长,但高端产品进口依赖度高,进口额增速高于进口量,出口额增速低于出口量,创新产品匮乏导致同质化竞争加剧。
技术突破与瓶颈并存,电子产品、电动机车等领域需求推动胶粘剂性能升级,部分产品具备国际竞争力。但显示模组光学胶(OCA)、耐高温高导热芯片封装胶、低应力低模印胶粘剂等高端产品,在工艺适用性、可靠性等方面与国外差距较大,导入周期长、技术难度高,短期内难以突破,将成为长期攻关重点。如何通过产学研用协同提升技术水平,仍是行业高质量发展的关键。
9.先进复合材料及其技术进展
2025年,我国先进复合材料产业在“双碳”目标与高端制造驱动下,应用场景持续拓展,国产化替代加速,AI与数字技术赋能生产效率提升,全球竞争力逐步增强。
产业规模快速增长,2025年全球市场规模预计达1200亿美元,我国能源领域市场规模突破1800亿元,年复合增长率12.5%。风电领域是核心增长引擎,碳纤维拉挤板材推动叶片长度突破140m,单机效率提升30%以上;中国建材集团快速固化预浸料生产线将叶片生产周期缩短30%,成本下降18%,推动120m级叶片量产。低空经济领域,中小型无人机复合材料占比超90%;AI驱动的数字孪生技术应用于拉挤成型,生产效率提升40%,能耗降低25%。
人形机器人与航空航天领域成为技术竞争核心。CF/PEEK复合材料应用于机器人谐波减速器,承载能力与疲劳寿命提升30%以上;特斯拉Optimus Gen-2机器人采用该材料实现减重10kg,行走速度提升30%。航空航天领域,国内自动铺丝、铺带设备国产化率显著提高,应用于C919、歼-20等重点机型,性能达国际先进水平;中复神鹰、吉林化纤推动T700级碳纤维自给率超90%,T800级工程化应用,T1100级完成中试验证,打破国外垄断。国际方面,SiC/SiC陶瓷基复合材料涡轮叶片服役温度超1300℃,欧洲建成工业级风电叶片回收工厂,我国在绿色回收与高端材料性能上仍需追赶。
结 语
2025年,我国化工新材料产业在多领域实现历史性突破,技术自主化、产品高端化、生产绿色化水平显著提升,为新能源、高端制造、航空航天等战略性新兴产业提供坚实支撑。但同时,高端材料进口依赖、核心装备自主化不足、绿色回收技术滞后等问题仍制约行业发展。未来,需持续强化产学研用协同创新,聚焦关键技术瓶颈攻关,完善产业链供应链体系,推动化工新材料产业从规模优势向质量优势转型,实现全球价值链的高端跃升。
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