工业革命以来，碳氢资源的主要用途是燃烧。这一过程驱动了工业化与城镇化，也累积了温室气体排放的长期气候风险。当前，“双碳”目标与新质生产力的双重驱动正在推动碳氢资源利用方式的深层变革：将碳从燃料转化为材料，通过长周期工程材料实现碳的固定，服役周期可达数十年。

 

这不是炼厂层面的技术调整，而是石化产业价值链的系统性重构。随着国内终端电气化推进，成品油需求增速放缓，“减油增化”已成为石化行业转型方向。国务院印发的《城市更新“十五五”规划》明确提出持续推进绿色建材评价认证和推广应用，为非金属材料推广提供政策支持。将原油从燃烧燃料转变为长周期工程材料，正在开辟一条兼顾能源转型、材料自主可控与基建降碳的路径。

 

2026年9月，同济大学携手沙特阿美，发布《双碳战略下的先进建材转型》白皮书（下称《白皮书》）。该白皮书基于沙特阿美及非金属材料创新中心（NEXCEL）的全球工程实践数据，结合同济大学在土木工程与材料科学领域的学术积累，系统阐述先进石化基材料作为高性能产业材料的技术路径与产业价值。

 

 

《白皮书》覆盖公共建筑、交通基建、海洋工程、轨道交通、产业转型、城市更新、公共设施、数字基建八大应用场景，依托8个标杆工程实测数据，呈现先进石化基材料的技术价值、现实痛点与产业趋势。《白皮书》指出，新阶段的材料创新具备系统化特征：材料选择不仅影响制造端的工艺流程和能源消耗，更决定了产品在整个服役周期内的耐久性、维护成本，以及报废阶段的回收利用效率。材料创新的内涵已从追求更高强度、更轻量化等传统性能指标，扩展至同时满足绿色低碳、全生命周期效率提升、可循环利用的多重要求。

 

其中三个与沙特阿美直接相关的工程实践，展示了“油转化”如何从战略概念落地为可验证的产业价值。

 

极端环境下的材料验证：胡拜尔足球场

 

沙特阿美胡拜尔足球场设计容量47,000人，按FIFA标准建设，2026年竣工后将作为2027年亚洲杯核心场馆。沙特已获得2034年世界杯主办权，该场馆具备成为世界杯赛场的条件。

 

中东沿海高盐、高温、强紫外线环境下，传统钢筋混凝土结构腐蚀速率快，场馆全生命周期维护成本较高。项目设计方案系统采用非金属先进材料：以火山灰质材料部分替代水泥，提高绿色混凝土比例；引入非金属聚合物模块化雨水调蓄池，替代传统钢筋混凝土水池；地面板采用GFRP筋替代传统钢筋，降低氯离子腐蚀风险。

 

这一组合应用表明，在高温高盐的服役环境下，先进石化基材料已具备替代传统材料的技术条件。沙特阿美已将GFRP筋纳入企业工程标准中高腐蚀环境钢筋混凝土结构的应用规范，完成了从项目实践到工程标准的转化。

 

循环经济的技术验证：宿迁再生塑料沥青道路

 

NEXCEL在江苏宿迁落地的再生塑料沥青道路项目，2024年建成通车，是全球首条“再生塑料双掺沥青路面”示范道路。项目采用“双掺”技术配比：再生热塑性塑料替代20%沥青，再生热固性塑料替代50%填料，累计消纳废塑料33.4吨。

 

通车以来的跟踪监测显示，道路高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性较传统SBS改性沥青路面均有提升，沥青混合料综合成本降低18.6%，碳排放减少36%。

 

该项目验证了废塑料从“低值处置”向“高性能应用”转变的技术可行性：再生材料在关键路用性能指标上达到或超过原生材料水平，成本具备竞争力。随着碳市场逐步将建材纳入交易范围，再生塑料沥青的碳减排效益有望转化为可量化的经济价值。

 

技术输出路径：越南丁安港FRP筋应用

 

越南丁安港码头工程采用FRP筋混凝土结构，由NEXCEL联合中国建筑材料科学研究总院研发实施。高氯离子海洋环境下，传统钢筋混凝土结构在服役期内易因钢筋锈蚀出现顺筋开裂与保护层剥落。传统钢结构在海洋腐蚀环境中每5至15年需重新涂装，15至20年可能面临大规模维修或更换，形成“建设—腐蚀—修复”的循环。

 

NEXCEL开发的高性能FRP筋材抗拉强度达800MPa级，密度为钢筋的1/4，结构设计使用年限不低于50年，全生命周期内无需大规模维修。该技术已在越南丁安港、越南拉赫港、阿曼巴尔卡州等海工项目中推广应用。

 

从江苏灌西段海堤的国内示范验证，到越南码头的工程应用，再到阿曼挡土墙的复制推广，该技术形成了“国内验证—海外推广”的输出路径，标准输出正在推进中。沙特阿美吉赞防洪渠道项目亦采用GFRP筋，属沙特阿美供应链体系内的独立工程实践，验证了该技术的跨地域适用性。

 

五大趋势重塑产业逻辑

 

上述案例表明，先进石化基材料的工程价值已获验证，产业正从“示范验证”阶段向“规模推广”阶段过渡。《白皮书》识别出驱动这一转变的五大趋势。

其一，材料范式从“消耗品逻辑”转向“长寿命结构件逻辑”。先进材料正在推动基建工程从定期更换的消耗品，转向设计寿命50年以上的长寿命结构件，从被动防腐维护转向主动环境免疫。传统建材“建了拆、拆了建”的循环，有望被“一次建设、长周期服役”的模式替代。

 

其二，全生命周期成本（LCA）成为决策核心。随着碳市场扩容与碳足迹核算体系完善，传统“低价中标”模式的隐性成本逐步显性化。欧盟CBAM持续扩围，国内建材产品碳标签、碳核算标准密集出台。未来政府投资基建项目招投标，碳足迹有望成为硬性评价指标。FRP、再生改性材料的减排优势，需通过标准化LCA核算方能转化为市场溢价，进而倒逼企业完善碳数据管理能力。

 

其三，复合材料化学回收迈向产业化。FRP回收长期是制约行业扩张的瓶颈，物理回收会损伤纤维性能。当前，热解、催化溶剂分解、超临界流体等化学回收路线不断迭代，国内万吨级退役风电叶片回收产线已经投产。未来三至五年，回收成本有望持续下行，闭环循环产业链逐步成型，规模化应用的主要障碍正在消除。

 

其四，面向制造装配一体化设计（DFMA）逐步普及。传统工程存在设计、选材、施工割裂问题。DFMA模式打通材料、结构、施工全链条协同设计，结合BIM数字化管控，可压缩设计周期、减少施工返工，降低项目整体造价。学术研究表明，引入DFMA原则可使设计阶段周期缩短40%，深度应用BIM的模块化项目设计错漏碰缺率可降低90%。

 

其五，标准国际化与区域互认加速。标准是新材料规模化应用的基础设施。当前各国FRP等先进建材标准体系相对独立，技术参数、测试方法、验收规范差异较大，形成无形的市场壁垒。ISO持续更新FRP国际标准，中国也在推动复合材料标准对外输出，服务“一带一路”基建。NEXCEL成立以来已制定行业及团体标准9项，越南丁安港、埃及通信塔等海外项目的工程实践，正在为国际标准制定提供来自中国和中东的实测数据。

 

打造全球可复制绿色基建方案

 

“油转化”的本质，是上游碳氢资源优势与下游基建市场需求之间的战略对接。以沙特阿美为代表的全球领先石化企业与中国市场深度协同，有望共同打造跨国新材料创新与绿色低碳合作典范。由中沙双方共建的NEXCEL非金属材料创新中心，已打通“基础研究—技术开发—工程验证—标准编制—市场推广”创新链条，落地宿迁塑料沥青、越南丁安港码头、埃及通信塔等一批海内外标杆项目，实现技术从国内示范向“一带一路”输出。

 

面向未来，先进材料产业规模化推广需多方协同。标准端，产学研用联合完善FRP、再生改性材料全流程标准，补齐主承力构件、海工、轨道交通专项规范，推动中外标准互认。创新端，依托NEXCEL等开放创新平台，联合攻关低成本制造、长周期耐久性、高值化学回收等关键技术，搭建共享工程案例数据库，降低行业应用门槛。市场端，政府投资项目带头试点示范，推广全生命周期成本评价机制，改变唯初始造价的招标导向。国际合作端，深化中沙产业链协同，将国内工程经验与沙特“2030愿景”对接，面向中东、东南亚输出成套绿色基建解决方案，将中国工程能力与沙特原料优势结合，打造面向全球的绿色基建合作样板。

 

化石能源的未来不限于燃烧。材料化固碳正在开辟另一条路径——将原油资源从燃料消费转向高性能工程材料，在服务基建降碳转型的同时，推动石化产业向价值链高端延伸。这是新质生产力在材料领域的具体实践。