Силиконовые материалы являются не только важным компонентом индустрии новых материалов, входящей в число стратегически важных развивающихся отраслей страны, но и незаменимым вспомогательным материалом для других стратегически важных развивающихся отраслей.

Благодаря постоянному расширению областей применения и огромному потенциалу спроса, силиконы стали одним из самых популярных химических материалов на сегодняшний день.

Наибольшая доля внутреннего потребления силиконов приходится на такие области, как строительство, электроника, электроэнергетика и возобновляемые источники энергии, здравоохранение и средства личной гигиены. Среди них строительство в настоящее время является основным конечным рынком применения силиконов, на него приходится около 30%.

Помимо непрерывного роста спроса на силиконовые материалы в традиционных отраслях промышленности, энергосберегающие и экологически чистые отрасли, такие как фотовольтаика и возобновляемые источники энергии, а также развитие новых отраслей, таких как строительство сверхвысоковольтных и сверхвысоковольтных электросетей, интеллектуальные носимые материалы, 3D-печать и 5G, создают новые точки роста спроса на силиконы.

Обзор силиконов

Силиконы — это общий термин для органических соединений кремния, которые синтезируются и гидролизуются под действием металлического кремния и хлорметана.

Первым этапом синтеза силиконов является получение метилхлорсилана, который затем гидролизуется для получения монометилтрихлорсилана, диметилдихлорсилана и трихлорсилана. Диметилдихлорсилан является основным мономером органического кремния, а основными продуктами его переработки являются силиконовый каучук и силиконовое масло.

В настоящее время в Китае, как правило, указываются производственные мощности по выпуску метилхлорсилана, тогда как текущая статистика производства основана исключительно на производстве диметилсилоксана.

Производственная цепочка силиконовой промышленности

Производственная цепочка силиконов в основном делится на четыре звена: силиконовое сырье, силиконовые мономеры, силиконовые промежуточные продукты и продукты глубокой переработки силиконов. Предприятий, занимающихся производством сырья, мономеров и промежуточных продуктов, меньше, в то время как глубокая переработка включает в себя широкий спектр продукции и более рассредоточенные производственные мощности.

Силиконовое сырье

Производственный процесс силиконов включает в себя значительную долю сырья. Сырьем для силиконов является промышленный силиконовый порошок, который получают в промышленности путем восстановления кварца коксом в электродуговой печи.

Производство промышленного силикона потребляет большое количество силиконовой руды и энергии, а также вызывает значительное загрязнение окружающей среды. Поэтому стабильное и высококачественное снабжение сырьем для промышленного силикона стало основной гарантией производства силиконов.

Согласно данным SAGSI, в 2020 году мировая производственная мощность по выпуску промышленного силикона составляла 6,23 млн тонн, в то время как производственная мощность Китая составляла 4,82 млн тонн, что составляет 77,4%.

Кремний

Силиконовые мономеры и промежуточные продукты

Внутренние поставки силиконовых мономеров и промежуточных продуктов составляют более 50% от мирового объема, что делает Индию крупнейшим поставщиком силиконовых мономеров и промежуточных продуктов в мире. Из-за нестабильного состояния силиконовых мономеров компании обычно синтезируют их в промежуточные продукты, такие как диметилсилоксан (ДМК) или D4, для продажи.

Существует несколько разновидностей и спецификаций силиконовых мономеров и промежуточных продуктов.

В настоящее время диметилдихлорсилан является наиболее широко используемым мономером для силиконов, на его долю приходится более 90% от общего количества мономеров.

Входной порог для силиконовой промышленности высок и был повышен до 200 000 тонн, что требует как минимум 1,5 миллиарда юаней капиталовложений. Высокий порог входа в отрасль будет способствовать тенденции концентрации производственных мощностей по выпуску мономеров в руках ведущих предприятий.

В настоящее время лишь небольшое число компаний обладают достаточным технологическим накоплением и достигли крупномасштабного производства, при этом более 90% производственных мощностей сосредоточено в руках 11 крупнейших предприятий.

Концентрация производственных мощностей по выпуску силиконовых мономеров также предоставляет предприятиям, работающим в смежных отраслях, больше возможностей для ведения переговоров.

Дихлордиметилсилан

Что касается поставок, многие ведущие предприятия по производству силиконов в Китае реализуют текущие проекты или имеют новые планы. Новые производственные мощности будут сосредоточены в производстве в период с 2022 по 2023 год, и производственная мощность отрасли вот-вот вступит в цикл быстрого расширения.

Согласно данным компании Baichuan Yingfu, такие компании, как Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment и Dongyue Silicon Materials, в этом году инвестируют в увеличение производственных мощностей по выпуску силиконов примерно на 1,025 миллиона тонн. Компании New Special Energy, Asia Silicon Industry и Sichuan Yongxiang также инвестируют в мощности по производству поликристаллического кремния, что приведет к росту спроса на промышленные силиконы.

По прогнозам SAGSI, к 2025 году производственная мощность Китая по выпуску метилмономеров силиконов превысит 6 миллионов тонн в год, что составит более 70% от мировой производственной мощности по выпуску метилмономеров силиконов.

Согласно изданию C&EN, компания Momentive, ведущий иностранный производитель силиконов, планирует закрыть свои производственные мощности по выпуску силиконов в Уотерфорде, штат Нью-Йорк, в результате чего Dow останется единственным производителем сырья для производства силиконов в Соединенных Штатах.

Глобальные мощности по производству силиконовых мономеров переносятся в Китай, и в будущем коэффициент концентрации отрасли будет продолжать расти.

Глубокая обработка силиконов

Глубоко переработанные силиконовые продукты часто существуют в молекулярной форме RnSiX (4-n), а стабильные физико-химические свойства кремниевой цепи и вариативность функциональных групп наделяют глубоко переработанные силиконовые продукты широким спектром применения. Основными продуктами являются силиконовый каучук и силиконовое масло, на долю которых приходится 66% и 21% соответственно.

В настоящее время отрасль глубокой переработки силиконов находится на стадии быстрого развития и отличается относительной разрозненностью. Более 3000 предприятий, занимающихся только переработкой силиконов, работают в этой сфере.

Резервуар для сырья завода «Оливия»

Структура изделий из силиконов глубокой обработки в Китае:

Зарубежные компании, занимающиеся производством силиконовых мономеров, не обладают таким же преимуществом в стоимости их производства по сравнению с китайскими компаниями, и большинство ведущих зарубежных компаний, производящих силиконовые мономеры, сосредоточены на разработке продуктов глубокой переработки и расширении производственной цепочки.

Политика Китая поощрения силиконовой промышленности постепенно сместилась от производства мономеров к глубокой переработке силиконовых изделий, разработке новых силиконовых продуктов, расширению новых областей применения и повышению уровня их комплексного использования.

Кремнезем

Продукты переработки силиконов обладают более высокой добавленной стоимостью и перспективами рыночного применения. В настоящее время существует значительный потенциал для развития потребления силиконов на развивающихся рынках Китая и за рубежом.

Силикон

Поликристаллический кремний