轉型蛻變中的石化:石化產業環境變革的對策–產品高值化

 
2017/03/02 曾繁銘 | 財團法人工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心
范振誠 | 財團法人工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心
石化產業是我國產業發展的基礎(圖片來源:種子發) 石化產業提供日常生活所需要的關鍵原料(圖片來源:台灣中油股份有限公司;中華民國化學工業責任照顧協會) 日常生活用品中處處可見石化原料的蹤跡(圖片來源:中華民國化學工業責任照顧協會) 「綠色概念」逐漸風靡全球,在消費習慣上也重視綠色,例如減少購物袋使用和購買低碳商品。(圖片來源:種子發)
  • 石化產業是我國產業發展的基礎(圖片來源:種子發)
  • 石化產業提供日常生活所需要的關鍵原料(圖片來源:台灣中油股份有限公司;中華民國化學工業責任照顧協會)
  • 日常生活用品中處處可見石化原料的蹤跡(圖片來源:中華民國化學工業責任照顧協會)
  • 「綠色概念」逐漸風靡全球,在消費習慣上也重視綠色,例如減少購物袋使用和購買低碳商品。(圖片來源:種子發)
 
石化產品可做為紡織、建築、汽車等產業的主要材料,衍生的樹脂、薄膜、板材等材料更是新能源、顯示器、行動通訊等高科技產業所需,是我國產業發展的基礎,也為國家帶來廣大的經濟利益。近年來面臨中東國家低價原料的競爭,以及中國大陸擴大產能的威脅,再加上環保風潮的風起雲湧,使得石化產業的投資變得困難。我國石化業者應思考推動石化產品的高值化,以減低新興國家競爭的威脅。

石化產業的重要性

石化產業是指以石油或天然氣為原料製造化學品的產業,其成品就稱為石化產品。石化產業的範疇不只包括石油、天然氣、汽油、輕油等原料,也涵蓋生產乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等基本原料的上游工業,這些基本原料在經聚合、酯化、烷化反應與其他化學反應後,形成常見的「合成樹脂及塑膠」、「合成橡膠」、「人纖原料」與「石油化學品」的中游工業。

若要更具體解釋石化產業,可以想像石化產業像個神奇的魔術師把來自地底的油氣變成高附加價值的日用品,讓我們享有多采多姿生活的食、衣、住、行、育、樂各種活動完全離不開石化產業。

石化產品的衍生物在日常生活中隨處可見,從廚房的酒、醋、鹽、醬油、冰箱冷媒、耐熱玻璃杯、輕巧塑膠碗、安全奶嘴、食品加工、淨水處理等,到客廳的人造大理石、液晶顯示器、照明燈具、3C及家電產品、美觀油漆顏料、攝影紀錄、合成纖維、發泡材料家具等,甚至是出門在外所需的橡膠鞋、自行車纖維骨架、汽車塑膠材料、透明車頭燈、耐衝擊尾燈、橡膠輪胎、汽車,以及各式內裝、汽柴油產品等,都仰賴石化產業提供的原材料。石化產業確是人們不可或缺的重要產業。

石化產業面臨的問題

我國石化產業發展至今已超過50年,尤其在2007年台塑六輕廠第四期完工投產後,乙烯產能突破400萬公噸,一舉躍居全球第8;個別產品如ABS、PTA、TPE的產能更位居全球前三大。近年卻面臨越來越多的困境,由於環保意識抬頭,加上國人對石化產業印象不佳,高雄氣爆事件更讓石化產業的形象盪到谷底,嚴重衝擊石化產業在我國的發展情勢。在其他國家持續擴充乙烯產能之際,我國卻停滯不前甚至衰退,2015年全國乙烯產能排名已下滑至第11位。

2011年政府宣布國光石化投資案中止,以及2015年中油五輕履行的遷廠承諾(等同於關廠),意味著我國石化產業面臨擴充產能的困難。台灣的石化產業已無法複製過去透過提升產能來強化競爭力的方式,倘若無法突破這一困境,台灣石化產業的未來必是一片灰白。

石化產業除須面臨國內的困境外,還要面對國外多重威脅,包括中東、中國大陸等新興國家快速增建石化廠,造成全球石化業產能過剩,尤其以中國大陸「紅色供應鏈」對我國石化業造成的威脅尤大。另美國以頁岩氣為進料的成本優勢,對傳統以輕油進料裂解生產的廠商帶來很大的競爭壓力。

此外,中國大陸利用自身豐富煤炭資源的優勢,積極發展煤化工產業,希冀大幅提升石化產品自給率。我國石化產業主要競爭對手 ─ 韓國,更是積極與全球主要經貿體系簽署自由貿易協定,以減低石化產品出口關稅。上述諸多因素在在都衝擊著台灣的石化產業。

轉型發展高值化

其實不僅台灣面臨新興國家新增產能的威脅,歐美日等先進國家也是。但為了跳脫紅海競爭,先進國家的石化產業早已轉型發展高值化。他們能夠成功轉型的原因歸功於長期地著重研發與創新,並成功地利用先進的技術與創新力提高了產品的附加價值,穩固地占了市場的重要地位。

日本石化企業高值化的發展就值得我國效仿。日本企業一向專注於開發產品上游的關鍵材料,在全球高科技產品供應鏈上早已具有關鍵地位,能有這樣的成果實仰賴高額度的研發經費,以及各公司能夠訂定出明確的研究目標。由於日本也面臨缺乏資源、頁岩氣與煤化工的威脅,與新興國家大量產能的威脅等衝擊,因而逐漸縮減國內大宗石化產品產能,轉而投資高值化產品,大宗產品的生產則朝海外發展。

這樣的發展模式可由住友化學得到印證。住友化學前往沙烏地阿拉伯與新加坡投資大宗產品,在本島則加強研究環境與能源、生命科學以及資訊科技相關化學品,致力於高值化發展。2014年住友化學全年營收是23,767億日元(約7,000億台幣),研發經費卻高達1,479億日元(約440億元新台幣),研發經費占營收的6.2%。過去3年,住友化學更是逐年增加研發經費。

日本在眾多石化企業的努力下,石化產業高值化的發展非常成功,每公噸乙烯創造的價值(當年度石化產業產值除以當年度乙烯生產量)與台灣相比,一度相差高達20萬元新台幣。顯示日本石化產業對有限乙烯資源的利用更有效率,生產了更多與更高附加價值的衍生產品。

政府施政方針

經濟部為謀求國家永續發展的契機,檢討台灣石化產業結構與政策走向,並協助石化產業轉型高值化,於2011年6月召開「我國石化產業高值化策略規劃會議」。會議邀請國內外專家學者以及石化業者出席,確定未來將朝高值化發展,研議完成高值化發展策略,並獲致共識成立「經濟部石化產業高值化推動辦公室」推動相關事宜。

石化產業高值化推動辦公室於2011年12月30日在台北科技大樓舉行揭牌典禮,辦公室正式成立。行政院也於101年3月核定「石化產業高值化推動方案」,積極推動石化產業高值化轉型,協助業者研發高附加價值的產品,並提供如技術處業界科專及法人科專計畫、工業局輔導型計畫、主導性計畫、試量產補助計畫、高度研發投資抵減等,提供業者申請。推動辦公室提供的服務包括:推動產業聯盟、提供產業資訊平台、促成國際合作、引進技術與人才、提供研發獎勵措施的協助、協助料源取得、強化企業社會責任、與民眾溝通等。

政府希冀在政策推動的協助下,我國石化產業能成為亞太地區高值化石化產品發展與運籌重鎮,確保石化產業及關聯產業的競爭力,維持經濟與環境均衡發展。而石化產業能充分運用國內現有石化原料,輔以台灣優勢的高科技產業,建構完整的石化相關產業鏈,運用科專等計畫帶動我國石化業者投入研發活動,解決國內目前研發投入偏低,研發技術、設備、人才、題目選擇能力不足等問題。

政府也訂定我國石化產業高值化的階段性目標:2016年達到石化產業平均研發投入比率大於1%、2020年達到石化產業平均研發投入比率大於2%、2020年整體石化業產品平均附加價值率大於20%。

發展高值化的積極做法

為了加速我國石化業者轉型發展高值化,經濟部工業局及推動辦公室以「鼓勵廠商在台設立研發中心」、「籌組關鍵材料研發聯盟」、「協助完成試量產」、「籌組產品應用研發聯盟」、「完成設廠量產」等五步驟為推動重點,協助業者從研發到商業量產,突破各階段發展問題,提升業者投入意願,加速量產商品化速度。

研發五步驟的核心理念是:鼓勵廠商在台設立研發中心 ─ 發展自主關鍵技術,帶動培育研發人才;籌組關鍵材料研發聯盟 ─ 針對下游強項產業發展所需的關鍵材料籌組研發聯盟;協助完成試量產 ─ 提供經費補助業者進行試量產研發及產品驗證評估;籌組產品應用研發聯盟 ─ 針對試量產開發的產品尋求更多元的規格及用途;完成設廠量產 ─ 業者常因遭遇投資困難而影響投資時程,將協助業者排除投資困難。

石化業者開發一項產品的時程甚長,在完成實驗室研發及專利布局後,尚需進行「試量產研發計畫」,以完成建廠資料的建置及下游產業的承接及驗證,始能正式建廠量產。單就「試量產研發計畫」就需耗時2~5年的時間,研發資金投入約為4~20億元,過程更具高度風險,導致石化業者裹足不前,形成業者轉型發展高值化的障礙。

為了破除這障礙,政府也提供經費推動「關鍵化學材料缺口鏈結推動計畫」,以協助開發關鍵材料。這計畫補助業者投入試量產研發計畫,協助業者達成商業化設廠量產的目的。至今,已有多家業者獲這項計畫的補助投入高值化產品的研發,縮短了產品開發的時程與風險。

目前產業發展成果

2015年度石化產業重大投資案件的投資計畫金額達新台幣1,156億元,高值化投資由2011年的110億元成長至2015年的243億元,企業研發經費則由2011年的77億元成長至2014年的170億元。研發比率也從2011年的0.4%成長至2014年的0.69%,顯示推動高值化發展已顯成效。

2012年至2015年底,經濟部工業局和推動辦公室針對鼓勵石化業者投入高值化研究,已建立完整的輔導機制,並依照研發五步驟,從研發到量產都提供完整輔導,相關內容如下:

鼓勵廠商在台設立研發中心 ─ 利用技術處補助等措施鼓勵廠商在台設立研發中心,發展自主關鍵技術,帶動培育研發人才,已協助10家業者完成研發中心的設立。

籌組關鍵材料研發聯盟 ─ 針對下游強項產業發展所需的關鍵材料籌組研發聯盟,透過輔導計畫撮合並串聯上中下游業者,藉由資源互補提升研發效能,已建立「高剛韌改質PP複材」等17個研發聯盟。

協助完成試量產 ─ 由於新材料開發具高度風險性,為提高產業投入創新材料試量產意願,經濟部工業局於2014年起運用「關鍵化學材料缺口鏈結計畫」,補助業者建立試量產工廠及產品驗證評估,以加速量產作業。至2015年已有5家業者通過審查。

籌組產品應用研發聯盟 ─ 針對試量產開發的產品尋求更多元的規格及用途,積極協助業者尋找與開發出海口產業,已建立「高純度DCPD應用於運輸工具及軌道構件」等25個研發聯盟。

完成設廠量產 ─ 業者在投資過程中常因遭遇投資困難而影響投資時程,包括水電資源取得、建照申請、環評審查等,將協助業者與相關單位溝通,必要時召開跨部會協調會議。已協助完成新三輕正式量產等28件投資障礙的排除。

高值化新材料

今日,「綠色概念」逐漸風靡全球,不僅在消費習慣上重視綠色,例如減少購物袋使用,購買低碳商品等,這股綠色風潮也影響到工業界的發展。以往工業區從原料使用,製成成品到處理廢棄物的方式,已不符合現在民眾對於綠色的要求,因此興起了循環經濟的新概念。循環經濟講求的是再生恢復、使用可再生能源、拒絕使用妨礙再利用的有毒化學物質,並藉由重新設計材料、產品及商務模式消除或減少廢棄物,使得資源能夠更有效率地重複利用。

政府希望發展產業,帶領台灣的經濟持續成長;民眾則希望在安全、環保的概念上發展經濟。我國石化產業未來發展無法複製過往生產大宗產品的模式,在符合全球潮流、民眾期待等條件下,發展高值化石化產品兼顧循環經濟的理念應可成為國內石化產業的發展方向。

經濟部工業局及石化高值化推動辦公室未來將持續朝「安全高值新石化」的方向發展,透過政策工具的運用,提升高值化石化業者設立「研發中心」及「試量產計畫」的執行與補助。並結合政府及產學研力量,加速展開「關鍵材料研發聯盟」及「產品應用研發聯盟」的籌組,藉由上中下游業者聯合提案或簽署合作協議,積極進行試量產研發,鏈結下游產品的認證、開發、量產化,加速終端應用產品商業化,與產業界通力合作擴大優質石化廠商的標竿學習,來重塑石化產業的形象。

此外,將納入循環經濟的理念,在產業園區發展上強調資源循環理念,提升民眾就業,達到維護環境及產業發展的效果。
 
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