Composante essentielle de l'industrie des nouveaux matériaux, l'industrie des nouveaux matériaux chimiques représente un secteur émergent, dynamique et à fort potentiel de développement au sein de l'industrie chimique. Des politiques telles que le 14e plan quinquennal et la stratégie « Double Carbone » ont toutes contribué de manière significative à l'essor technologique de ce secteur.

Les nouveaux matériaux chimiques comprennent des composés organiques fluorés, organiques siliciés, des solutions d'économie d'énergie et de protection de l'environnement, des produits chimiques pour l'électronique, des encres et d'autres matériaux innovants. Il s'agit de matériaux actuellement développés ou en cours de développement, présentant d'excellentes performances ou des fonctions spécifiques que les matériaux chimiques traditionnels ne possèdent pas. Ces nouveaux matériaux chimiques offrent de vastes perspectives d'application dans les secteurs de l'automobile, du transport ferroviaire, de l'aéronautique, de l'informatique, des équipements de pointe, des solutions d'économie d'énergie et de protection de l'environnement, du matériel médical et du bâtiment.

Principales catégories de nouveaux matériaux chimiques
Classés selon les catégories industrielles, les nouveaux matériaux chimiques comprennent trois catégories : les produits chimiques haut de gamme dans de nouveaux domaines, les variétés haut de gamme de matériaux chimiques traditionnels et les nouveaux matériaux chimiques produits par transformation secondaire (revêtements haut de gamme, adhésifs haut de gamme), les matériaux de membranes fonctionnelles, etc.

Les nouveaux matériaux chimiques comprennent principalement les plastiques techniques et leurs alliages, les matériaux polymères fonctionnels, le silicium organique, le fluor organique, les fibres spéciales, les matériaux composites, les matériaux chimiques électroniques, les matériaux nanochimiques, les caoutchoucs spéciaux, le polyuréthane, les polyoléfines haute performance, les revêtements spéciaux, les adhésifs et les additifs spéciaux. Il existe plus de dix catégories.

Les politiques publiques stimulent l'innovation technologique en matière de nouveaux matériaux chimiques.
Le développement de nouveaux matériaux chimiques en Chine a débuté dans les années 1950 et 1960, et des politiques de soutien et des réglementations appropriées ont été successivement mises en place afin de créer un environnement propice à la croissance de l'industrie chinoise des nouveaux matériaux chimiques. Depuis le début du XXIe siècle, la recherche chinoise sur les nouveaux matériaux chimiques a connu un essor considérable, aboutissant à de nombreuses avancées majeures. Les nouveaux matériaux développés ont trouvé des applications réussies dans de nombreux domaines et ont contribué de manière significative au développement de nombreuses industries en Chine.

Analyse de la planification technique du « 14e plan quinquennal » relative à la nouvelle industrie des matériaux chimiques

Face au « 14e plan quinquennal », et compte tenu des problèmes que rencontre l’industrie – faible volume total, structure inadaptée, rareté des technologies originales, manque de soutien aux technologies communes et contrôle des technologies clés par d’autres –, le Forum pour le développement de l’innovation dans l’industrie des nouveaux matériaux s’est engagé à remédier à ces lacunes, à améliorer les performances et à promouvoir les applications, en se concentrant sur quatre axes prioritaires.

Conformément au « Quatorzième plan quinquennal de développement de l'industrie des nouveaux matériaux chimiques » publié par la Fédération chinoise de l'industrie pétrolière et chimique en mai 2021, il est prévu que, pendant la période du « 14e plan quinquennal », le chiffre d'affaires principal et les investissements en immobilisations de l'industrie chinoise des nouveaux matériaux chimiques maintiennent une croissance rapide et s'efforcent de devenir des industries haut de gamme et différenciées d'ici 2025, grâce à des changements significatifs dans les méthodes de développement et à une amélioration significative de la qualité des opérations économiques.

Analyse de la dynamique technologique de l'industrie des nouveaux matériaux chimiques selon la stratégie de neutralité carbone et de plafonnement des émissions de carbone

En effet, la stratégie du double carbone optimise en permanence la structure de l'industrie et rehausse son niveau technique grâce à un développement maîtrisé, favorisant ainsi une économie plus qualitative et plus durable. L'analyse de la transformation structurelle de l'offre et de la demande de produits chimiques permet d'expliquer l'influence de cette stratégie sur l'industrie des nouveaux matériaux chimiques.

L'objectif du double objectif carbone vise principalement à optimiser l'offre et à créer de la demande. L'optimisation de l'offre se traduit par la réduction des capacités de production obsolètes et la promotion de nouveaux procédés. Les nouvelles capacités de production de la plupart des produits chimiques sont fortement limitées, notamment pour les produits énergivores et fortement émetteurs de la chimie traditionnelle issue du charbon. Par conséquent, la production de nouveaux matériaux chimiques de substitution et l'utilisation de nouveaux catalyseurs permettent d'accroître le taux d'utilisation des matières premières et de réduire les émissions de gaz à effet de serre, tout en remplaçant progressivement les capacités de production obsolètes.

Par exemple, la technologie DMTO-III de pointe de l'Institut de technologie chimique de Dalian permet non seulement de réduire la consommation unitaire de méthanol à 2,66 tonnes, mais aussi, grâce à un nouveau catalyseur, d'accroître le rendement en monomères d'oléfines, d'éviter l'étape de craquage C4/C5 et de réduire directement les émissions de dioxyde de carbone. De plus, la nouvelle technologie de BASF remplace le gaz naturel comme source de chaleur pour le vapocraquage de l'éthylène par un nouveau four à résistances électriques, ce qui permet de réduire les émissions de dioxyde de carbone jusqu'à 90 %.

La création de la demande revêt deux significations : d’une part, accroître le champ d’application des nouveaux matériaux chimiques existants, et d’autre part, remplacer les anciens matériaux par de nouveaux matériaux respectueux de l’environnement et à faibles émissions de carbone. Prenons l’exemple des énergies nouvelles. Les véhicules à énergies nouvelles utilisent de nombreux matériaux, tels que les élastomères thermoplastiques, ce qui augmente directement la demande en nouveaux matériaux chimiques associés. Dans le second cas, le remplacement des anciens matériaux par de nouveaux n’accroît pas significativement la demande finale totale, mais influe davantage sur l’utilisation des matières premières. Par exemple, la promotion des plastiques biodégradables a entraîné une diminution de l’utilisation des films plastiques traditionnels.

Orientation du développement technique des domaines clés des nouveaux matériaux chimiques
Il existe de nombreux types de nouveaux matériaux chimiques. Selon l'importance du secteur des matériaux qui le compose et le degré de concurrence, on distingue trois grandes catégories de technologies et leurs domaines d'application : les polymères avancés, les matériaux composites haute performance et les nouveaux matériaux chimiques inorganiques.

technologie avancée des matériaux polymères

Les matériaux polymères avancés comprennent principalement le caoutchouc de silicone, le fluoroélastomère, le polycarbonate, le silicone, le polytétrafluoroéthylène, les plastiques biodégradables, le polyuréthane et les membranes échangeuses d'ions, ainsi que diverses sous-catégories. Les technologies les plus courantes de ces sous-catégories sont présentées et analysées. En Chine, la technologie des matériaux polymères avancés est largement répandue et trouve de nombreuses applications. Parmi celles-ci, les composés polymères organiques et les composants électriques de base sont particulièrement dynamiques.

Matériaux composites haute performance

Les principaux axes de recherche de l'industrie chinoise des matériaux composites haute performance sont les composés polymères organiques, les composants électriques de base et les méthodes ou dispositifs physiques ou chimiques généraux, qui représentent près de 50 % ; les composés organiques moléculaires sont utilisés comme ingrédients, et les méthodes ou dispositifs utilisés pour convertir directement l'énergie chimique en énergie électrique font l'objet d'une activité technique très intense.

Nouveaux matériaux chimiques inorganiques

Actuellement, les nouveaux matériaux chimiques inorganiques comprennent principalement le graphène, le fullerène, l'acide phosphorique de qualité électronique et d'autres sous-catégories. Cependant, le développement technologique de ces nouveaux matériaux reste relativement concentré, et les domaines actifs en matière de brevets se limitent aux composants électriques de base, aux composés organiques de haut poids moléculaire, à la chimie inorganique et à d'autres secteurs.

Durant la période du 14e plan quinquennal, l'État a élaboré des politiques visant à encourager et orienter le développement rapide de l'industrie des nouveaux matériaux chimiques. Cette industrie est devenue l'un des secteurs les plus dynamiques du marché chinois. Selon une analyse prospective, ces politiques, tout en orientant le développement technologique de l'industrie des nouveaux matériaux chimiques et en favorisant son développement, contribuent à stimuler les investissements dans la recherche et le développement de technologies innovantes. Grâce à ces investissements, l'activité technologique de l'industrie des nouveaux matériaux chimiques connaît une forte croissance.