目前，化工新材料发展主要有三大挑战。一是研发成功率低，投资风险较大；二是即使研发成功，但要面临漫长的市场认证时间；三是市场接受后需求体量较小，边际效益高，总利润依然低于大宗产品。这三大挑战是多数石化企业“以质取胜”还是“以量取胜”的选择困境，也是影响研发投入决策的关键问题。

    降低投资风险至关重要。医药领域有一个“双十定律”：研发一种新药需要耗时十年、耗资十亿美元，但成功率只有8%。对于化工新材料而言，研发投资金额更大、成功率更低，面对一套成本只有5亿美元、成功率却100%的乙烯成熟装置，理性人更愿意投资传统大宗产品。那么，如何降低风险呢？一是需要头部企业主动引领新材料研发。因为头部企业具备更大的规模优势和多样化的业务支撑，相对于中小企业面临更小的现金流风险。因此，可出台相应鼓励性政策激励头部企业进行化工新材料研发。二是深度资助科研院所，巴斯夫等公司采取此类策略降低人才、设备的寻找和使用成本，专注于对研发的投资。三是项目证券化，将化工新材料打包成资本性项目，通过专业机构评估合格后，在金融市场融资并分摊风险，降低个体或单独企业的投资风险。

    对于化工新材料市场认证时间过长的问题，可通过提前、多渠道、上下游联合研发的方式优化解决。新材料研发成功后往往不能立刻被市场认可，以PVC（聚氯乙烯）为例，作为五大合成树脂之一，PVC广泛应用于门窗型材和给排水管道等领域，我国年消费量2000万吨以上，但PVC从研发到10万吨市场规模需耗时18年。再比如碳纤维，从研发出来到销量1万吨需耗时30年，而半导体材料仅选择加测试就至少8年。加快市场认证速度，一要加强机理研究，结构决定性能，对材料结构及性能理解得越透彻，越容易找到其应用场景。比如大连理工大学蹇锡高院士开发的既耐高温又易溶解的特种工程塑料杂萘联苯聚醚砜酮（PPESK），就是针对聚芳醚溶解性差的问题，从分子结构设计出发，引入扭曲非共平面结构，阻碍结晶，改善溶解性，进而开发出耐高温可溶解的特种工程塑料，广泛应用在航空发动机止推轴承、华龙一号核电机组冷却轴承、高铁风源压缩机涡旋动涡卷、耐高温功能涂料等领域。二是增加计算机辅助，提高研发效率。三是通过增加实验人数与频率的方法，加快新材料面市步伐。随着国内石化企业的发展，面临的激烈竞争前所未有，与杜邦、巴斯夫、埃克森美孚、陶氏化学等百年化工巨头同台竞技，我们需要在关键领域增加实验人数以加快频率，用空间换时间。

    总利润由边际效益和规模效益共同决定，提高化工新材料应用量是进一步拉动化工新材料利润的关键。一是要在充分了解材料性能的基础上拓展应用。比如TPPE热塑性聚酯弹性体既有橡胶弹性，又有塑料的韧性和可塑性，这种材料起初主要应用在汽车等工业领域，但若将其做成梳子，不伤头皮且不易起静电、扯头发，将会开发新的应用场景，从而打开潜在消费市场。二是利用新的形态来寻找新的应用。比如聚酰亚胺既耐高温又耐低温，做成薄膜就是OLED（有机发光二极管）显示屏，可用于华为、三星等手机的柔性屏、可折叠屏，做成纤维可应用于电缆护套，做成泡沫可用于防火隔音材料。三是深刻了解行业本质，开展新应用。比如可见光信号传输，烽火台是最早的可见光信号传输，若把狼烟点着算作数字1，把狼烟熄灭算作数字0，通过狼烟的着与灭传递信息，0和1就构建了整个数字化时代的基石。0—1的切换速度决定了信息传递的速度，周期越短，信息传递的效率就越高。狼烟的着—熄周期太长，而OLED可以实现快速开关，OLED开关一次只需要十亿分之四秒，它就可以作为高效的可见光信号的传输介质。在很多应用场景下，都可以使用可见光信号进行识别，比如自动驾驶、人工智能、智慧城市、物联网等。随着第四次工业革命的爆发，未来对可见光信号传输的需求将会与日俱增，进而拉动聚酰胺的需求。如果我们深刻了解材料本身的性能及行业运行的本质，就可以对其进行衔接，从而扩大产品的应用量。