一、概述
1、定义
气相二氧化硅即气相法二氧化硅,俗称气相法白炭黑,是由硅的卤化物(主要是一甲基三氯硅烷、四氯化硅或三氯氢硅)在氢氧火焰中高温水解生成的带有表面羟基和吸附水的无定形的纳米级颗粒,常态下为白色絮状粉末,是一种无毒、无味、无嗅,无污染的非金属氧化物。该产品具有粒径小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好等特征。
2、分类
根据表面性质的不同,气相二氧化硅可分为亲水型气相二氧化硅和疏水型气相二氧化硅两个系列。气相二氧化硅本身具有亲水性,其表面经过疏水基团的改性即可获得疏水型气相二氧化硅产品。
气相二氧化硅的分类及相关介绍
资料来源:公开资料整理
二、产业链分析
1、产业链
气相二氧化硅行业产业链上游为原材料环节,主要包括一甲基三氯硅烷(一甲)、四氯化硅、氢气、氧气等;中游为气相二氧化硅生产供应环节;下游主要应用于有机硅、硅树脂、胶粘剂、油墨、涂料等领域。
气相二氧化硅行业产业链示意图
资料来源:公开资料整理
2、下游端分析
硅橡胶是气相二氧化硅最主要的下游应用领域,目前我国气相二氧化硅行业在硅橡胶领域的使用量占其总消费量的60%以上。根据硫化方式的不同,硅橡胶可分为室温硫化硅橡胶(RTV)、高温硫化硅橡胶(HTV)和液体硅橡胶(LSR)三个主要品种,气相二氧化硅在高温和室温硅橡胶中的添加比例一般在5%-40%左右,范围比较大,视硅橡胶的用途而定。随着近年来我国有机硅深加工产业的快速发展,硅橡胶产量也随之不断增加,进而推动了我国气相二氧化硅产业的发展。据资料显示,2021年我国室温硫化硅橡胶(RTV)产量为119.2万吨,同比增长14.2%;高温硫化硅橡胶(HTV)产量为85.08万吨,同比增长27.8%;液体硅橡胶(LSR)产量为9.3万吨,同比增长27.6%。
2017-2022年中国硅橡胶分种类产量变化情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
三、全球现状
1、产能
随着近年来气相二氧化硅行业工艺技术的不断完善及下游有机硅深加工需求的持续增长,全球气相二氧化硅产量持续扩张。据资料显示,2021年全球气相二氧化硅产能为45.89万吨,同比增长3.1%,新增产能全部来自我国。结合已公布计划,再考虑新建项目投产可能性及部分落后产能被淘汰,预计到2026年全球产能仍将净增8.99万吨/年,达到56.88万吨/年左右,2022-2026年全球产能年均增长率预计为3.6%。
2017-2022年全球气相二氧化硅产能及增速情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
2、产量
从产量方面来看,近年来全球气相二氧化硅产量处于逐年稳定递增的态势。据资料显示,2021年全球气相二氧化硅产量为32.4万吨,同比增长5.5%。
2017-2022年全球气相二氧化硅产量及增速情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
3、需求结构
从需求结构方面来看,有机硅是全球气相二氧化硅行业最大的需求领域,2021年需求占比达57.4%。其次为油墨涂料和复合材料领域,需求占比分别为10.5%和10.2%。此外在黏合剂、化学机械抛光(CMP)、医药、食品、农业、化妆品等领域也有着可观的消费量。
2021年全球气相二氧化硅需求结构分布情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
四、中国现状
1、产能
我国的气相二氧化硅产业起步较晚,二十世纪六十年代我国才开始小规模生产气相二氧化硅。随着一大批民营有机硅下游深加工企业的崛起,气相二氧化硅的市场需求快速增长,在国内部分气相二氧化硅生产企业不断的产能提升和完善工艺技术的努力下,现如今国内企业的亲水型气相二氧化硅产品质量和供应量已经达到或接近国外生产企业的水平,我国已经成为全球除德国、美国和日本外能自主生产气相二氧化硅产品的少数国家之一。据资料显示,2021年我国气相二氧化硅产能为17.78万吨,同比增长7.9%。
2017-2022年中国气相二氧化硅产能及增速情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
2、产量
从产量方面来看,得益于行业产能的不断扩张及下游需求的持续增长,近年来我国气相二氧化硅产量达12.84万吨,同比增长15.8%。预计到2022年产量将增长至14.34万吨。
2017-2022年中国气相二氧化硅产量及增速情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
3、需求结构
从需求结构方面来看,有机硅领域也是我国气相二氧化硅最主要的下游需求领域,2021年需求占比达68.7%。其次为涂料、油墨和胶粘剂领域,需求占比分别为7.2%和5.8%。除此之外,行业在化学机械抛光、复合材料、胶体电池、消泡剂、污水处理、农业、化妆品、食品、医药、绝热保温材料等领域的需求也保持持续增长。
2021年中国气相二氧化硅需求结构分布情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2023-2028年中国气相二氧化硅行业市场发展监测及投资潜力预测报告》;
4、进出口贸易
自2011年起,我国成为气相二氧化硅的净出口国,多年来我国气相二氧化硅进出口量均保持稳步增长,2019年和2020年受国际贸易环境日益紧张和海外产能陆续投产的影响,进出口量有一定幅度的下滑。随着我国气相二氧化硅企业生产技术的不断提高及产能的不断扩大,国内气相二氧化硅产品逐步受到了海外客户的青睐,凭借我国企业生产成本的优势,2021年我国气相二氧化硅产品已出口到70多个国家和地区,其中韩国、日本、美国、阿联酋、印度、印度尼西亚为主要出口地区。据资料显示,2021年我国气相二氧化硅进口量为0.47万吨,同比下降6%;出口量为2万吨,同比增长25.8%。由于我国未来新增产能(包括疏水)较多,且主要跨国公司均在我国建立了气相二氧化硅生产工厂,预计到2026年我国气相二氧化硅进口量将继续小幅缩减,出口量有望快速增长。
2017-2021年中国气相二氧化硅进出口贸易情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
从行业进口分布来看,2021年,我国气相二氧化硅进口仍主要来源于日本、比利时、德国等国家和地区,其中来自日本和比利时的进口量分别占我国进口量的58.6%和21.1%。
2021年中国气相二氧化硅进口量地区分布情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
五、相关政策
气相二氧化硅作为重要的功能性新材料已广泛应用于多种行业,属于国家鼓励发展的新材料领域。为了推动行业的发展,近年来过国家有关部门陆续出台了一系列相关政策,主要侧重于技术创新、产业结构调整及绿色发展的理念,引导化工新材料和高端专用化学品领域持续创新,为行业以及上下游相关行业的发展营造了良好的政策环境,促进了我国气相二氧化硅行业的发展。
中国气相二氧化硅行业部分相关政策一览表
资料来源:公开资料整理
六、竞争格局
1、市场格局
我国的气相二氧化硅产业起步较晚,长期以来其制备核心技术和市场主要由德国、美国和日本控制。虽然我国气相二氧化硅的生产工艺和规模近年来得到了较大的发展,但与国外大型跨国企业相比还存在着装置规模小、产品品种少、缺乏高端应用领域产品等问题。在气相二氧化硅领域,赢创工业集团、卡博特、瓦克化学、德山化工等跨国企业仍是目前世界上最主要的气相二氧化硅制造商,在部分领域长期占据高端产品大部分的市场份额。近年来,国外气相二氧化硅跨国企业积极进入国内市场,并在国内投资建厂,对我国气相二氧化硅企业形成了较大的竞争压力与挑战,我国气相二氧化硅行业的市场竞争环境较为激烈。
2021年全球气相二氧化硅行业市场格局情况(按产能)
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
2、新增产能情况
据SAGSI资料显示,到2022年底,东岳硅材、汇富纳米、福泰硅业、云能硅材四家企业合计气相二氧化硅新增产能预计有3.3万吨,我国气相二氧化硅总产能将达到21.18万吨,同比增长18.5%。其中2022年以一甲基三氯硅烷为原料路线的产能在总产能的占比将从2021年的54.9%增长到59.6%。
2022年以来中国气相二氧化硅行业预计新增产能情况
资料来源:SAGSI,华经产业研究院整理
七、发展趋势
1、环保政策趋严,行业集中度进一步提升
近年来,随着我国环保政策密集出台,环保力度进一步加大,多地陆续出台了多个涉及化工园区的环境、整顿、提升、搬迁等政策。随着环保要求的提高,目前国内生产规模较小、技术水平及环保投入较低的企业将逐步被淘汰。气相二氧化硅由于生产工艺较复杂,设备投入较大,部分企业未来可能将因为产能规模及环保不达标等因素逐步退出市场,市场格局及行业集中度将向研发能力突出、技术工艺先进的企业集中,从而使具有核心竞争能力的企业进一步提高市场份额及竞争力。
2、有机硅产业发展促进行业快速发展
有机硅是“新材料”战略新兴产业的重要分支,被列入《中国制造2025》重点发展领域。气相二氧化硅主要用作有机硅弹性体的补强剂,目前其在硅橡胶领域的使用量占其总消费量的60%以上。气相二氧化硅在硅橡胶中最重要的作用是补强,另外还能提高硅橡胶的抗高温性和耐化学性,使硅橡胶应用于更广泛的领域。由于气相二氧化硅产品价格较高,虽然市场上存在使用沉淀法二氧化硅作为替代产品的情形,但气相二氧化硅在硅橡胶中的补强性能仍然具有不可或缺的作用。随着我国有机硅单体工业的快速发展,其副产物一甲基三氯硅烷的出路问题成了束缚其发展的瓶颈,因此以一甲基三氯硅烷为原料制备气相二氧化硅逐渐成为新的生产方式,气相二氧化硅的生产成本明显下降,使得气相二氧化硅的竞争优势不断增强,因此有机硅行业的持续发展无论从原材料供应端还是市场需求端均将促进气相二氧化硅行业的快速稳步发展。
华经产业研究院通过对中国气相二氧化硅行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2023-2028年中国气相二氧化硅行业市场发展监测及投资潜力预测报告》。