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“十大領(lǐng)域用化工新材料發(fā)展研究”之

體育休閑領(lǐng)域用化工新材料發(fā)展趨勢研究

霍正元 齊景麗 袁霞光

體育承載著國家強盛、民族復(fù)興的偉大夢想。習(xí)近平總書記高度重視體育強國建設(shè)，強調(diào)“體育強則中國強，國運興則體育興”，并指出要不斷開創(chuàng)我國體育事業(yè)發(fā)展新局面，加快體育強國建設(shè)?！吨泄仓醒腙P(guān)于黨的百年奮斗重大成就和歷史經(jīng)驗的決議》明確提出，要加快體育強國建設(shè)，廣泛開展全民健身活動，大力弘揚中華體育精神。

發(fā)展壯大體育產(chǎn)業(yè)是建設(shè)體育強國的必然要求，2025年8月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于釋放體育消費潛力進一步推進體育產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，明確提出到2030年體育產(chǎn)業(yè)總規(guī)模要突破7萬億元的發(fā)展目標，并從擴大體育產(chǎn)品供給、激發(fā)體育消費需求、培育體育產(chǎn)業(yè)增長點等七個方面提出20條具體舉措。其中，關(guān)于“發(fā)展戶外運動產(chǎn)業(yè)、培育壯大冰雪經(jīng)濟、推動體育用品升級”的要求，對體育用品制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提出了更高期待。

作為體育產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)載體，體育用品制造業(yè)的發(fā)展離不開化工新材料的支撐。作為體育產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“催化劑”，化工新材料是我國從“體育大國”邁向“體育強國”的重要技術(shù)支撐。本研究通過系統(tǒng)梳理體育休閑領(lǐng)域?qū)ば虏牧系男枨螅钊敕治鲂袠I(yè)痛點難點和新興市場發(fā)展機遇，提出加快提升自主化水平、支撐體育強國建設(shè)的化工新材料發(fā)展方向。

一、發(fā)展體育休閑領(lǐng)域化工新材料的必要性

（一）搶占科技制高點，保障產(chǎn)業(yè)鏈安全

體育休閑產(chǎn)業(yè)作為我國“幸福產(chǎn)業(yè)”和“綠色產(chǎn)業(yè)”的重要組成部分，其背后折射出高科技材料日益激烈的競爭態(tài)勢，突破相關(guān)化工新材料的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，對支撐國家重大戰(zhàn)略部署具有重要意義。一是提升戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)競爭力，體育休閑領(lǐng)域作為新材料應(yīng)用的“試金石”和“展示窗”，能夠直接拉動對高性能纖維、特種彈性體、生物基材料、智能響應(yīng)材料等的需求。通過在消費終端實現(xiàn)突破，可以反向驅(qū)動上游原材料和工藝技術(shù)創(chuàng)新，形成從“實驗室”到“賽場”再到“市場”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，全面提升我國在新材料領(lǐng)域的全球競爭力。二是保障關(guān)鍵供應(yīng)鏈安全自主可控，我國在高端跑鞋中底材料、高性能碳纖維自行車架、專業(yè)級防水透氣薄膜等高端體育用品領(lǐng)域使用的關(guān)鍵核心材料仍長期依賴進口，高端體育產(chǎn)品供給能力始終處于被動追趕狀態(tài)，不僅在價格上受制于人，更在原材料供應(yīng)穩(wěn)定性和定制化開發(fā)上缺乏話語權(quán)。三是引領(lǐng)綠色可持續(xù)發(fā)展，在體育休閑產(chǎn)品中推廣生物基、可降解、可回收的化工新材料，契合全球可持續(xù)發(fā)展潮流，更是行業(yè)未來發(fā)展的大勢所趨，不僅是履行社會責(zé)任，更是強大的品牌差異化工具。

（二）賦能新產(chǎn)品開發(fā)，重塑價值鏈優(yōu)勢

體育休閑產(chǎn)業(yè)正加速從傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)型，化工新材料作為核心驅(qū)動力，正引領(lǐng)體育用品制造業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。一是打破同質(zhì)化競爭，邁向高端價值鏈。針對中低端體育用品同質(zhì)化問題，通過應(yīng)用新型化工材料，開發(fā)具有輕量化、強緩震、高回彈、防護性、感溫變色、壓力傳感等獨特賣點的產(chǎn)品，從而擺脫傳統(tǒng)價格戰(zhàn)，搶占利潤更豐厚的細分市場，實現(xiàn)從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的躍遷。二是催生新業(yè)態(tài)與商業(yè)模式，打造全新品類和消費場景。輕質(zhì)高強材料推動了超輕徒步裝備、城市越野跑鞋的流行；環(huán)保材料催生了“可持續(xù)時尚”運動裝備；3D打印等為新商業(yè)模式提供了技術(shù)基礎(chǔ)，拓展了產(chǎn)業(yè)邊界。三是強化全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新和技術(shù)進步，構(gòu)建良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)。體育休閑產(chǎn)業(yè)是化工新材料、智能制造、工業(yè)設(shè)計、數(shù)字技術(shù)多維融合的絕佳平臺，帶動了從化工原料、材料改性、精密模具到智能裝備等一系列上下游產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，提升“材料-設(shè)計-制造-品牌”制造業(yè)的能級。

（三）提升運動體驗感，助推大健康產(chǎn)業(yè)

化工新材料作為科技創(chuàng)新與人民健康福祉的重要紐帶，其發(fā)展直接影響全民健身戰(zhàn)略的推進效果和人民生活品質(zhì)的改善。一是助力提升運動表現(xiàn)，預(yù)防運動損傷。例如：具有優(yōu)異緩震和回彈性能的中底材料可以有效減少跑步時對膝蓋和腳踝的沖擊，高強度輕量化材料制成的頭盔和護具能提供更安全防護，透濕速干面料能保持體表干爽并降低失溫風(fēng)險，有助于人們實現(xiàn)“快樂運動，健康生活”。二是擴大運動參與人群包容性。材料創(chuàng)新可為老年人、兒童、康復(fù)人群等特殊群體設(shè)計更具保護性、更易穿脫、更舒適的運動裝備，助力實現(xiàn)全齡友好的全民健康覆蓋。三是以體育用品為載體，引領(lǐng)健康生活新潮流。新材料應(yīng)用可使運動裝備兼具科技感與時尚感，滿足消費者對品質(zhì)生活的追求，從而培養(yǎng)大眾運動習(xí)慣，對提升國民健康素養(yǎng)、降低慢性病發(fā)病率具有長遠的社會效益。

二、體育用品制造及相關(guān)化工新材料發(fā)展特點

（一）體育用品制造業(yè)是拉動體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主引擎

體育產(chǎn)業(yè)分類體系包含11個大類、37個中類和71個小類，其中體育用品及相關(guān)產(chǎn)品制造作為重要組成部分，涵蓋了體育用品及器材制造、體育用相關(guān)材料制造以及體育相關(guān)用品和設(shè)備制造等多個細分領(lǐng)域。國家體育總局相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2024年中國體育產(chǎn)業(yè)總規(guī)模已突破4.2萬億元，同比增長8.5%，預(yù)計2025年有望逼近5萬億元大關(guān)，體育用品及相關(guān)制造占比43%?！度窠∩碛媱潱?021-2025年）》中提出，到2025年我國體育產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到5萬億元人民幣的目標，預(yù)計體育用品制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模將達到2.2萬億元。

圖1 體育用品分類

根據(jù)國際經(jīng)驗，當人均GDP突破7000美元時，體育產(chǎn)業(yè)將進入高速增長期。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2023年中國GDP總量達126萬億元，按年末匯率折算人均GDP達12765美元（89358元人民幣），但人均體育消費僅為全球平均水平的10%左右。隨著消費模式由生存型向發(fā)展型轉(zhuǎn)變，體育消費潛力正加速釋放。2024年，我國多個省市的政府工作報告中明確提出，將重點培育體育賽事、銀發(fā)經(jīng)濟等新興消費熱點，并著力增加國貨“潮品”市場供給。數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計到2025年，45歲以上人群在體育用品消費領(lǐng)域的支出的增長速度最快，年均復(fù)合年增長率預(yù)計將達到8.3%-9.7%。在“雙循環(huán)”新發(fā)展格局下，體育消費結(jié)構(gòu)升級、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，將成為擴大內(nèi)需戰(zhàn)略與深化供給側(cè)改革有機結(jié)合的重要實踐路徑。通過構(gòu)建"需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求"的良性循環(huán)，體育產(chǎn)業(yè)有望成為推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。

（二）運動鞋服制造行業(yè)是體育用品制造業(yè)的主力軍

體育用品制造行業(yè)細分領(lǐng)域主要包括：運動鞋服行業(yè)、健身器材行業(yè)、球類產(chǎn)品行業(yè)、運動地材行業(yè)。2020年以來，運動鞋服市場發(fā)展整體保持上升態(tài)勢，2024年我國運動鞋服市場規(guī)模達到5425億元，占體育用品制造業(yè)規(guī)模的35%，運動鞋業(yè)和運動服裝業(yè)市場規(guī)模增長率分別達到15.1%、13.1%。

表1 2020-2023年我國運動鞋服不同品類銷售額情況（億元）

數(shù)據(jù)來源：作者整理。

國際品牌保持領(lǐng)先但市場份額出現(xiàn)下降。以知名品牌耐克為例：2020年至2023年間，耐克產(chǎn)品國內(nèi)市場份額逐步下降，占有率從26%下降至23%，而國產(chǎn)品牌正在加速發(fā)展，伴隨國產(chǎn)超臨界發(fā)泡應(yīng)用普及和先進戶外面料引進研發(fā)等，市場份額整體顯現(xiàn)提升態(tài)勢。

國內(nèi)領(lǐng)軍品牌通過國際收購，材料和設(shè)計創(chuàng)新、文化融合等，增加高端化品類，強化科技含量與供應(yīng)鏈，占據(jù)部分高端市場份額，沖擊耐克、阿迪達斯等行業(yè)龍頭地位。中端品牌通過強化自主研發(fā)和多元化供應(yīng)，憑借價格優(yōu)勢在大眾消費中形成較強競爭力，市場份額在穩(wěn)固中小幅提升。

表2 2020-2023年部分運動品牌中國市場占有率

數(shù)據(jù)來源：作者整理。

根據(jù)行業(yè)調(diào)查公司艾媒咨詢的調(diào)研數(shù)據(jù)，國內(nèi)近三成消費者表示在大多數(shù)日常場景中會更青睞于穿著運動鞋服，超40%消費者習(xí)慣于在3-6個月購買一次運動鞋服。超六成消費者以舒適度作為選購運動服飾的最重要衡量標準，購買運動鞋更看重功能用途。隨著中國鞋服品牌登上國際時裝周，以及國潮文化的流行，中國運動鞋服行業(yè)內(nèi)掀起“國潮熱”，進一步助推國貨品牌崛起。預(yù)計到2025年底，中國運動鞋服市場規(guī)模將達到5989億元，同比增長10.4%，其中運動鞋和運動服占比分別為60%和40%，規(guī)模分別為3593.4億元和2395.6億元。

（三）化工新材料應(yīng)用成為體育用品性能躍升的關(guān)鍵

化工新材料已成為體育裝備中的重要用材。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，體育裝備對化工新材料的需求種類更多、性能要求更高，工程塑料、高性能纖維、高端彈性體在體育裝備業(yè)中均扮演著重要的角色。根據(jù)中國體育用品業(yè)聯(lián)合會2023年發(fā)布的《大眾運動行為與消費研究報告》，2023年大眾參與度最高的四大項目是跑步、羽毛球、乒乓球和健走，占比分別為58%、46%、34%和32%。球類、田徑、水上運動是2023年大眾最感興趣的體育賽事類別，選擇比例均超過40%。本研究對參與人群較多的運動領(lǐng)域中使用量較大的主要品種所采用的化工材料進行了梳理。

1.運動鞋領(lǐng)域

低密度、舒適、高彈、低能量損失、耐久、美觀、環(huán)保、低成本、高性價比，成為鞋材的發(fā)展趨勢。運動鞋已經(jīng)成為名副其實的高科技產(chǎn)品，多種高性能材料結(jié)合，不僅讓運動鞋更加輕巧和穩(wěn)定，也實現(xiàn)了按照跑步風(fēng)格、用戶期望和跑步方法對運動鞋進行精確定制。運動鞋主要分為三個部分：鞋面、中底、大底。其中，中底是運動鞋的核心部件，作用是提供穩(wěn)定性，緩沖和回彈，吸收運動中產(chǎn)生的沖擊力，在運動中提供保護以及溫和腳感，是區(qū)別各大廠商運動鞋品質(zhì)的核心標志。

傳統(tǒng)的發(fā)泡鞋材有著質(zhì)量輕、成本低、彈性好、柔軟性佳、手感好等優(yōu)點，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、聚氨酯（PU）、三元乙丙橡膠（EPDM）等可以發(fā)泡的材料，其特性、配方體系、工藝操作業(yè)已非常成熟。隨著人們對鞋質(zhì)量綜合性能尤其是運動鞋休閑鞋舒適性和持久耐用性的提升，傳統(tǒng)單一發(fā)泡鞋材已不能滿足需求。

圖2 競技類跑步鞋爆炸圖

近些年新興的發(fā)泡鞋材，諸如發(fā)泡熱塑性聚氨酯（eTPU）、聚烯烴彈性體（POE）、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）、嵌段共聚尼龍彈性體（PEBA）、嵌段共聚聚酯彈性體（TPEE）等彈性體，被知名鞋制造商制成中底，不僅提升了鞋材高均衡性，還成為品牌營銷核心內(nèi)容，提升了知名度和銷售量。除了中底，以上幾種熱塑性彈性體在鞋材的應(yīng)用也涵蓋了鞋中底支撐配件、鞋帶、鞋舌、人造皮革、紗線等鞋材部件。

表3 主要發(fā)泡鞋材及性能

數(shù)據(jù)來源：作者整理。

鞋面材料。具備觸感柔軟、透氣（發(fā)散濕氣，吸收空氣）、富有還原性及彈性、輕便、耐磨、耐水，同時具備易加工及不脫色等特性。當前鞋面采用的織物材料主要有：滌綸（聚酯纖維）、錦綸（尼龍）、腈綸（聚丙烯腈纖維）、維綸（聚乙烯醇縮醛纖維）、丙綸（聚丙烯纖維）和氨綸（聚氨基甲酸酯纖維），采用織造工藝主要為：絞綜、單絲紗編織以及賈卡。

圖3 運動鞋主要鞋面材料

2.乒乓球領(lǐng)域

球拍膠皮材料。乒乓球拍膠皮（橡膠層）通常不是由天然橡膠制成，而是使用合成橡膠。合成橡膠可以提供更好的控制和一致的性能，被廣泛用于乒乓球拍膠皮的制造，種類較多，主要包括但不限于：丁苯橡膠、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠、特種合成橡膠等。

球拍海綿材料。海綿的密度、硬度和厚度是影響乒乓球拍性能的關(guān)鍵因素，海綿的選擇會直接影響到擊球的感覺、速度、旋轉(zhuǎn)和控制性。密度高的海綿通常提供更多的力量和速度，而密度低的海綿則提供更好的控制性和手感。硬度高的海綿能夠提供更快的球速和更好的攻擊性，硬度低的海綿則更容易產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。攻擊型球員可能會選擇高彈或高密度海綿以增加速度和力量，防守型球員可能會選擇低密度或軟海綿以提高控制性和手感。乒乓球拍海綿通常是由發(fā)泡橡膠、聚氨酯、硅膠、記憶海綿等材料制成。

表4 常見海綿材料及其對打法的影響

數(shù)據(jù)來源：作者整理。

球拍粘接劑。粘接劑用來將橡膠和海綿層粘合到拍面上，配方根據(jù)不同品牌和產(chǎn)品不同性能要求而有所差異，主要有無機膠水和有機膠水兩類。以往常用的溶劑有環(huán)己烷，庚烷等，因存在較大的環(huán)保問題和人體健康危害，2008年奧運會以后，國內(nèi)外正規(guī)的比賽賽場規(guī)定使用無機膠水。無機膠水主要成份是無機物粘合劑，溶劑不再使用環(huán)己烷。

球拍底板材料。底板組成結(jié)構(gòu)為：面材+力材+芯材，由5-7層（有的可到9層）薄木片粘合而成。使用碳纖維制作高彈性乒乓球底板，特點是底板重量輕，反彈力大，擊球弧線低平，速度快。其中，外置纖維底板是在面材之下放置碳素纖維層，纖維層在面材和力材之間，可實現(xiàn)凌厲的球風(fēng)和詭異的弧線；內(nèi)置纖維底板是在底板芯材兩側(cè)放置碳素纖維層，纖維層在芯材和力材之間，反彈速度相對慢一些，通過底板形變提供更好的底勁和支撐力。芳綸纖維制造的底板可以保持高的柔韌性和彈性，保證乒乓球員制造足夠的旋轉(zhuǎn)，還能使球員打出足夠長的弧線，滿足弧圈球攻擊技術(shù)的需要。

乒乓球材料。最開始使用的“賽璐珞”主要成分是纖維素硝酸酯，以及乙醇、樟腦等，因燃燒時會釋放大量刺激性有毒氣體，屬于4.1類易燃固體，從2014年7月1日開始，乒乓球國際賽場上啟用了以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）為原料的40+新塑料球。

3.羽毛球領(lǐng)域

羽毛球材料。羽毛球由羽毛和球托兩部分組成。羽毛球的毛片有鵝毛和鴨毛兩種，奧運會、世錦賽、超級系列賽這樣的頂級賽事所使用的全部是鵝毛球。碳纖維復(fù)合材料制成的人造球是目前市場上最接近天然羽毛球性能的產(chǎn)品，采用低密度聚乙烯材料作為毛片，價格約在10元左右，耐用性相當于2到3顆鵝毛球，飛行穩(wěn)定性也遠超普通鴨毛球。

圖4 碳纖維復(fù)合材料制成的人造球示意圖

羽毛球拍材料。主要涉及排桿和排線兩大部位。其中，拍桿材料的主要性能方向是輕量化，碳纖維生產(chǎn)的羽毛球拍更輕盈、彈性好、手感舒適、擊球震感也更加優(yōu)異。尼龍材料可以有效地減小羽毛球拍拍框的厚度，從而減小揮拍阻力，加強球拍的耐用性并延長使用年限。羽毛球拍線有聚酯線和尼龍線兩種，聚酯線更為結(jié)實穩(wěn)定，比較好控制球，而尼龍線則在穩(wěn)定性與彈性方面都略遜一籌。

圖5 羽毛球拍所使用的主要材料及部位

4.自行車運動領(lǐng)域

碳纖維車架材料。碳纖維是當今所有高性能自行車的首選材料。碳纖維比重不到鋼的1/4，用碳纖維制造車架重量是普通合金車架的1/4；沖擊吸收性好，可以制成不用避震器的自行車；我國在2024年巴黎奧運會比賽用車喜德盛戰(zhàn)車，即采用了T1100碳纖維材料打造，車架僅有1150克的“夢幻”重量，整車僅重9.6千克，采用單轉(zhuǎn)點一體式后三角結(jié)構(gòu)等多項精妙設(shè)計，在全球同級產(chǎn)品中做到了最輕，是尖端科技與前沿潮流的完美呈現(xiàn)。

圖6 自行車可使用輕量化材料進行替代的主要部位

自行車輪圈材料。甲基丙烯酰亞胺（PMI）泡沫是高性能、高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)泡沫材料，用作高性能復(fù)合材料芯材，與碳纖維增強聚合物基復(fù)合材料（CFRP）作為面板的結(jié)構(gòu)組合，是目前自行車輪圈理想的材料選擇。使用PMI硬質(zhì)發(fā)泡材料作為芯材來制造世界頂級性能的自行車輪圈已成為參加環(huán)法自行車賽種子運動員的首選材料。

車座材料。使用發(fā)泡熱塑性聚氨酯（ETPU）制成的彈性墊可為騎手臀部提供完美的舒適感，通過發(fā)泡材料一次成型工藝，實現(xiàn)易清洗、不滲水、耐水解、高回彈等性能。

5.冰雪運動領(lǐng)域

滑雪板復(fù)合材料。性能優(yōu)異的滑雪板一般以夾芯復(fù)合材料制成，其中碳纖維加硬質(zhì)發(fā)泡材料構(gòu)成滑雪板、沖浪板，配以超高分子聚乙烯發(fā)泡芯材，或PU、PVC硬質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)泡材料等，實現(xiàn)了輕量化、改善減震性能、提高耐疲勞壽命和回轉(zhuǎn)特性。

護具材料。交聯(lián)聚烯烴發(fā)泡材料的優(yōu)良緩沖性能使其廣泛使用于運動頭盔以及冰球護套、護身，使運動員在激烈的撞擊中得到可靠性保護。

注：滑雪板結(jié)構(gòu)：1）超高分子聚乙烯發(fā)泡芯材  2）高號錳鋼鋼邊條 3）橡皮條 4）玻纖 5）聚氨酯發(fā)泡芯材 6）ABS減震邊條 7）碳纖維 8）防滑、防水抗劃傷面板

圖7 滑雪板結(jié)構(gòu)示意圖

鋼架雪車復(fù)合材料。碳纖維增強復(fù)合材料用于車體外殼，BMI、PMI、PPS用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)，聚氨酯涂料用于外部裝置。碳纖維復(fù)合材料雪車，一是減輕重量，同時保護運動員在撞車事故中免受傷害；二是優(yōu)化外形，復(fù)雜結(jié)構(gòu)高精度整體制造技術(shù)確保了雪車外形的高質(zhì)量制備，使得整車僅由3大部件組成，連接結(jié)構(gòu)少，外形精度高；三是降低風(fēng)阻系數(shù)，氣動外形設(shè)計技術(shù)利用流體力學(xué)計算和風(fēng)洞測試，經(jīng)過多輪迭代，使風(fēng)阻系數(shù)比進口雪車降低5%以上，經(jīng)過測算可以提高0.3-0.5秒的競賽成績。

圖8 冰球運動裝備中使用到的主要化工新材料

6.水上運動領(lǐng)域

游泳眼鏡材料。主要為硅膠材料和聚碳酸酯鏡片。硅膠材質(zhì)柔軟具有減震、彈性、耐撕、抗氧化等優(yōu)點，采用顆粒設(shè)計可以形成防滑效果，還具有良好的耐酸堿、耐鹽霧性能，是制作泳帽、泳鏡帶、潛水呼吸面罩的最佳材料。聚碳酸酯是運動眼鏡鏡片的首選材質(zhì)，鏡片不易碎裂，安全性高，片體輕薄，抗沖擊性是普通樹脂片的12倍，重量輕37%，且能高效抵抗紫外線（UV400），3~5年內(nèi)不會變黃。

圖9 硅橡膠游泳眼鏡帶示意圖

水上器材用具材料。氯丁橡膠（CR）泡綿在水上運動領(lǐng)域中應(yīng)用于潛水衣、塑身衣、釣魚褲、護腰帶等。EVA泡綿主要應(yīng)用在箱包背、跪墊、沖浪板、海上浮漂設(shè)備、救生圈、滑水板、救生衣、水池罩等領(lǐng)域，也可使用于運動鞋、溜冰鞋、登山鞋的內(nèi)襯材料。交聯(lián)聚烯烴（PO）發(fā)泡材料通常指乙烯、丙烯或高級烯烴的聚合物，由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烴以及某些環(huán)烯烴單獨聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂的總稱，在水上運動領(lǐng)域用途有襯墊和防振墊、沖擊防護板、浮墊、救生衣、救生圈、游泳背心、踢水板、露營墊、頭盔襯墊等。電子輻射交聯(lián)聚乙烯發(fā)泡材料（IXPE），適合制作水上運動的器材，如滑水板、沖浪板、游泳墊、防潮墊、防沉墊、救生背心、救生圈等用品。

7.運動場地領(lǐng)域

球類場地和人造草坪材料。EPDM泡綿主要應(yīng)用在鋪設(shè)網(wǎng)球、籃球、羽毛球、田徑跑道、兒童樂園等露天或室內(nèi)運動場地。也可用于生產(chǎn)模壓固化的彩色安全彈性地板和橡塑跑道。采用聚乙烯交聯(lián)發(fā)泡片材制作一種仿真人造草坪吸震軟墊基礎(chǔ)產(chǎn)品，具有隔音好，防水防潮、無毒環(huán)保、回彈力好、重量輕、使用壽命長等特點，可適用于學(xué)校操場、足球場、網(wǎng)球場、兒童游樂園、幼兒安全地面系統(tǒng)等人造草坪鋪設(shè)區(qū)以及室內(nèi)各種球場彈性墊層鋪設(shè)區(qū)。

圖10 人造草皮產(chǎn)品示意圖

防水涂料。聚脲涂料常常應(yīng)用于體育場看臺、場館地坪、游泳池防水等場所的噴涂，能夠達到外表光順無接縫，色彩豐富可調(diào)，高強度高彈性，防水防腐性能優(yōu)良等效果，使用壽命、防護性能和美觀程度也遠超普通防水材料。2008年青島奧帆賽期間，在運動員下水坡道上就使用了這種材料。

三、發(fā)展面臨的主要問題

在體育強國戰(zhàn)略指引下，疊加大健康產(chǎn)業(yè)蓬勃興起、銀發(fā)經(jīng)濟時代全面到來的多重利好，我國體育休閑用化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于從“量”到“質(zhì)”轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵節(jié)點。當前，行業(yè)發(fā)展面臨的核心問題集中在高端產(chǎn)品供給能力不足、市場供需結(jié)構(gòu)性失衡、創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)尚未完善以及傳統(tǒng)商業(yè)模式亟待創(chuàng)新等方面。

（一）國產(chǎn)品種結(jié)構(gòu)性失衡，對高性能滿足程度不足

國產(chǎn)材料目前呈現(xiàn)出“中低端過剩，高端缺失”的結(jié)構(gòu)性矛盾，通用型材料同質(zhì)化嚴重，高端特種材料依賴進口。例如：普通運動鞋底EVA發(fā)泡、常規(guī)滌綸/尼龍纖維等基礎(chǔ)材料的產(chǎn)能龐大，但技術(shù)門檻低，陷入價格競爭。而關(guān)乎產(chǎn)品核心性能的高端聚烯烴彈性體（對標陶氏的Engage?）、高性能發(fā)泡材料（對標阿科瑪?shù)腜ebax?）、生物基環(huán)保材料（對標杜邦的Sorona?）、高端碳纖維（對標東麗的T系列） 等，國產(chǎn)品牌在一致性、穩(wěn)定性和尖端性能上仍有較大差距，嚴重依賴進口。

核心材料“卡脖子”導(dǎo)致國內(nèi)體育品牌在打造旗艦產(chǎn)品時，一方面成本高昂，另一方面供應(yīng)鏈存在較高風(fēng)險。頂級跑鞋的中底材料、高端自行車架的碳纖維預(yù)浸料，幾乎被國際化工巨頭壟斷。同時也需看到，我國缺乏材料數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用研究，對比國際巨頭往往擁有幾十年積累的、詳盡的材料數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用指南，能明確告知品牌客戶“這種材料最適合做什么，如何加工”，而國產(chǎn)材料廠商往往只提供基礎(chǔ)參數(shù)，缺乏鞋服、裝備等下游的應(yīng)用開發(fā)支持。使得品牌方切換國產(chǎn)材料的試錯成本和風(fēng)險極高，寧愿選擇價格更高但“久經(jīng)考驗”的進口材料，形成了“國產(chǎn)材料無人用，高端領(lǐng)域不敢用”的惡性循環(huán)。

（二）現(xiàn)有創(chuàng)新方式相對封閉，研發(fā)與市場應(yīng)用脫節(jié)

我國當前對針對體育用品產(chǎn)業(yè)所需化工新材料的創(chuàng)新模式尚未擺脫傳統(tǒng)、線性的思維，仍以“技術(shù)推動”為主，而非“需求拉動”。較多科研院所和材料企業(yè)的研發(fā)，仍是從自身技術(shù)能力出發(fā)，而不是從體育運動的實際需求點出發(fā)，例如：如何預(yù)防運動損傷、如何提升能量效率、如何在特定環(huán)境下保持干爽等，進行逆向開發(fā)和新材料定義。導(dǎo)致大量“紙上專利”和“實驗室樣品”，性能指標看似較高，但無法滿足下游品牌在產(chǎn)品設(shè)計、成本控制、規(guī)?；a(chǎn)等方面的綜合要求，成果轉(zhuǎn)化率低。

跨學(xué)科協(xié)同不足，創(chuàng)新鏈條斷裂。當前發(fā)展模式仍然是材料生產(chǎn)制造、運動生物力學(xué)研究、產(chǎn)品功能化設(shè)計、應(yīng)用數(shù)據(jù)分析等各自為戰(zhàn)，難以發(fā)揮新材料的最大潛能。創(chuàng)新停留在點狀突破，無法形成“新材料-新結(jié)構(gòu)-新功能-新體驗”的系統(tǒng)性解決方案。例如，一款優(yōu)秀的減震材料，需要與鞋體結(jié)構(gòu)設(shè)計完美結(jié)合方可發(fā)揮最佳效果。而分別研制開發(fā)，則往往事倍功半。

（三）商業(yè)模式較為單一，未能挖掘材料的深層價值

目前，國內(nèi)相關(guān)材料企業(yè)局限于“一次性交易”的銷售模式，主要商業(yè)模式是按噸/公斤銷售原材料，與下游品牌的關(guān)系是松散的、交易型的。品牌方產(chǎn)品的最終表現(xiàn)、市場成功與否，與材料企業(yè)關(guān)系不大，材料生產(chǎn)企業(yè)尚未將“數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。這種模式導(dǎo)致材料企業(yè)無法分享產(chǎn)品成功帶來的增值收益，也缺乏持續(xù)跟蹤和改進材料應(yīng)用的動力。在發(fā)展邏輯上客觀造成成本競爭，而非價值共創(chuàng)。

循環(huán)經(jīng)濟商業(yè)模式缺失或難以規(guī)?；?/span>盡管當前回收理念已經(jīng)得到較高關(guān)注，但建立完整的“回收-再生-再應(yīng)用”閉環(huán)存在較大難度。化學(xué)回收在技術(shù)上成本高昂，在物流上對廢舊體育用品收集難度大、分類成本高，在經(jīng)濟性上面臨再生料生產(chǎn)成本高于原生料，品牌方使用意愿低。以上問題使得材料企業(yè)難以將“綠色”和“循環(huán)”轉(zhuǎn)化為可持續(xù)的盈利模式，相關(guān)嘗試大多停留在企業(yè)社會責(zé)任項目或小規(guī)模試點階段，無法形成真正的商業(yè)驅(qū)動力。

對“可持續(xù)”概念的支付意愿與認知存在落差。雖然環(huán)保理念日益普及，但消費者對采用生物基、可回收新材料制成的產(chǎn)品，支付溢價意愿普遍有限。同時，部分產(chǎn)品僅以“環(huán)保”為營銷噱頭，并未在全生命周期實現(xiàn)真正的低碳，損害了行業(yè)的誠信度。

四、推動體育休閑用化工新材料高質(zhì)量發(fā)展的建議

（一）開發(fā)方向從“性能滿足”到“價值創(chuàng)造”

未來的新材料開發(fā)不應(yīng)再是簡單的性能替代或成本降低，而應(yīng)聚焦于為體育休閑產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造全新的價值。以“三個面向”推進化工新材料與體育用品制造業(yè)同頻煥新升級。

1.面向智能化與功能一體化

一是發(fā)展感知與交互材料，開發(fā)能夠感知人體生理數(shù)據(jù)（如心率、肌肉狀態(tài)、體溫、汗液成分）的纖維和薄膜。例如，將柔性傳感器與運動服裝面料一體化織造，實現(xiàn)無感健康監(jiān)測。二是自適應(yīng)材料，重點研發(fā)能根據(jù)外部環(huán)境（溫度、濕度、沖擊力）自動調(diào)整性能的材料。如，熱致變相材料在低溫時保暖、高溫時散熱；阻尼可變的減震材料在受到不同沖擊時提供差異化保護。三是能量收集材料，重點開發(fā)基于壓電、摩擦發(fā)電效應(yīng)的材料，將運動中的機械能轉(zhuǎn)化為電能，為可穿戴設(shè)備充電，實現(xiàn)“自供能”裝備。

2.面向極致性能與輕量化

一是重視生物基與可持續(xù)高分子材料的潛力，發(fā)展非糧生物基合成的尼龍、聚酯、聚氨酯，以及可海洋降解的彈性體，從源頭實現(xiàn)綠色化。二是推進探索超材料與仿生結(jié)構(gòu)，利用3D打印技術(shù)，設(shè)計具有負泊松比、特定聲學(xué)/力學(xué)性能的超材料結(jié)構(gòu)，用于定制化鞋中底、防護裝備，實現(xiàn)“結(jié)構(gòu)決定性能”，而非單純依賴材料本身。三是加快納米增強復(fù)合材料的市場化，推進石墨烯、碳納米管、纖維素納米纖維在高分子基體中的分散與界面調(diào)控技術(shù)，在極低添加量下實現(xiàn)材料強度、導(dǎo)熱、抗沖擊性能的跨越式提升。四是提升關(guān)鍵材料國產(chǎn)化水平，重點推進尼龍彈性體（PEBA），攻克超臨界發(fā)泡技術(shù)特別是發(fā)泡熱塑性聚氨酯（eTPU和ePOE），生物基TPU、生物基尼龍、高端碳纖維及其復(fù)合材料、超高分子量聚乙烯纖維、力致/熱致變色材料、形狀記憶聚合物、化學(xué)回收再生材料。

3.面向綠色低碳與循環(huán)經(jīng)濟

一是突破單體純化與高效聚合，以推進攻關(guān)方式發(fā)展高品質(zhì)生物基單體、廢舊材料化學(xué)解聚再生單體的純化技術(shù)，確保再生材料的性能與原生料無異。二是探索動態(tài)共價鍵化學(xué)品，使復(fù)合材料在特定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)完全、無損的拆解與再加工，從根本上解決熱固性復(fù)合材料回收難題。三是構(gòu)建可追溯與認證體系，開發(fā)內(nèi)置示蹤劑的材料，利用區(qū)塊鏈等技術(shù)建立從原料、生產(chǎn)到回收的全生命周期碳足跡與物質(zhì)流追溯體系。

（二）創(chuàng)新模式從“線性研發(fā)”到“生態(tài)協(xié)同”

打破傳統(tǒng)“實驗室-工廠-市場”的線性模式，構(gòu)建開放、敏捷、共生的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

優(yōu)化“產(chǎn)學(xué)研用金”一體化創(chuàng)新平臺。強化以應(yīng)用為導(dǎo)向的新材料發(fā)展理念，由單一產(chǎn)品供應(yīng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛身敿夡w育賽事機構(gòu)、知名運動品牌、職業(yè)運動員共同定義“需求清單”和“性能痛點”，反向引導(dǎo)材料研發(fā)，避免技術(shù)研發(fā)與市場脫節(jié)。整合化工原料企業(yè)、材料科研院所、裝備制造商、數(shù)據(jù)公司、設(shè)計公司，共同成立“體育新材料創(chuàng)新中心”，進行聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)和標準制定。

以智能化研發(fā)賦能敏捷制造。利用AI和大數(shù)據(jù)，構(gòu)建材料成分-結(jié)構(gòu)-工藝-性能關(guān)系數(shù)據(jù)庫，通過機器學(xué)習(xí)預(yù)測新材料配方，將研發(fā)周期從“年”縮短至“月”。為關(guān)鍵材料建立數(shù)字孿生模型，在虛擬空間中模擬其在整個產(chǎn)品生命周期中的性能變化，優(yōu)化設(shè)計并預(yù)測失效。建立模塊化、小批量的敏捷柔性中試平臺，快速響應(yīng)品牌商的個性化、小批量新品開發(fā)需求，實現(xiàn)“材料定制化服務(wù)”。

（三）商業(yè)邏輯從“銷售產(chǎn)品”到“運營價值”

化工新材料全面推向市場應(yīng)用，需要實現(xiàn)商業(yè)邏輯轉(zhuǎn)變，核心是從“一次性的材料銷售”轉(zhuǎn)向“持續(xù)性綜合收益”。

從產(chǎn)品供應(yīng)轉(zhuǎn)為提供“產(chǎn)品+服務(wù)”解決方案。化工新材料在體育休閑領(lǐng)域的持續(xù)性進步，需要細化市場觸角，以終端需求的敏銳感知優(yōu)化產(chǎn)量差異化、功能化迭代。商業(yè)模式上不再只是銷售一噸發(fā)泡材料，而是考慮應(yīng)用場景提供更加側(cè)重回彈、支撐、緩沖等需求的細分差異化牌號。對于俱樂部、健身房等場景，通過提供定期更新的智能地膠、防護墊等，通過訂閱式材料更新，始終保證最佳運動體驗和安全性能，獲取材料應(yīng)用效能周期性變化情況。

構(gòu)建基于綠色低碳的循環(huán)經(jīng)濟閉環(huán)商業(yè)模式。從實現(xiàn)“生產(chǎn)-使用-回收-再生”閉環(huán)角度考慮，材料企業(yè)可聯(lián)合品牌商建立官方回收體系，利用自身的化學(xué)回收技術(shù)，將廢舊裝備轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)再生材料，再以“認證再生料”的形式銷售給品牌商，形成閉環(huán)。鼓勵消費者退回舊產(chǎn)品，并給予購買新品的折扣，以此鎖定客戶并穩(wěn)定回收料的來源。

五、結(jié)語

發(fā)展用于體育休閑領(lǐng)域的化工新材料既是滿足消費升級需求的必然選擇，也是推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要契機。當前，我國正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，以功能化需求為導(dǎo)向的體育休閑用化工新材料，需要緊抓體育強國戰(zhàn)略、大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展、銀發(fā)經(jīng)濟時代等戰(zhàn)略機遇，以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，完善“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新體系，聚焦關(guān)鍵核心技術(shù)突破，推動從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，直至商業(yè)轉(zhuǎn)化的高效模式，從而在全球體育用品產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)更高價值地位。