Vật liệu silicon không chỉ là một thành phần quan trọng của ngành công nghiệp vật liệu mới của ngành công nghiệp mới nổi chiến lược quốc gia, mà còn là vật liệu hỗ trợ không thể thiếu cho các ngành công nghiệp mới nổi chiến lược khác.

Với sự mở rộng liên tục của các lĩnh vực ứng dụng, tiềm năng nhu cầu rất lớn đã khiến silicone trở thành một trong những vật liệu hóa học phổ biến nhất hiện nay.

Tỷ lệ tiêu thụ silicon trong nước lớn nhất là trong các lĩnh vực như xây dựng, điện tử, điện và năng lượng mới, chăm sóc y tế và chăm sóc cá nhân.Trong số đó, lĩnh vực xây dựng hiện là kịch bản đầu cuối chính cho ứng dụng của silicon, chiếm khoảng 30%.

Ngoài sự tăng trưởng liên tục của nhu cầu về vật liệu silicon trong các ngành công nghiệp truyền thống, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường như quang điện và năng lượng mới, cũng như sự phát triển của các ngành công nghiệp mới nổi như xây dựng lưới điện siêu cao và siêu cao áp. , vật liệu đeo thông minh, in 3D và 5G, tất cả đều mang lại điểm tăng trưởng nhu cầu mới cho silicon.

Tổng quan về Silicone

Silicones là một thuật ngữ chung cho các hợp chất hữu cơ silicon, được tổng hợp và thủy phân bởi silicon kim loại và chloromethane.

Bước đầu tiên trong quá trình tổng hợp silicon là tạo ra methylchlorosilane, sau đó được thủy phân để thu được monomethyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane và trichlorosilane.Dimethyldichlorosilane là loại monome chính của silicon hữu cơ, với các sản phẩm hạ nguồn chính của nó là cao su silicon và dầu silicon.

Hiện tại, năng lực sản xuất silicon được đề cập ở Trung Quốc thường đề cập đến năng lực sản xuất methylchlorosilane, trong khi các số liệu thống kê sản xuất hiện tại đều dựa trên việc sản xuất dimethylsiloxane.

Dây chuyền công nghiệp silicone

Chuỗi ngành công nghiệp silicon chủ yếu được chia thành bốn liên kết: nguyên liệu thô silicon, monome silicon, sản phẩm trung gian silicon và sản phẩm chế biến sâu silicon.Có ít doanh nghiệp sản xuất nguyên liệu thô, monome và sản phẩm trung gian hơn, trong khi quá trình chế biến sâu ở hạ nguồn liên quan đến nhiều loại sản phẩm và năng lực sản xuất phân tán hơn.

nguyên liệu silicon

Quá trình sản xuất silicone liên quan đến một tỷ lệ lớn nguyên liệu thô.Nguyên liệu thô của silicon là bột silicon công nghiệp, được điều chế trong công nghiệp bằng cách khử thạch anh bằng than cốc trong lò hồ quang điện.

Việc sản xuất silicone công nghiệp tiêu thụ một lượng lớn quặng silicone và năng lượng, đồng thời gây ô nhiễm môi trường đáng kể.Do đó, nguồn cung cấp nguyên liệu silicone công nghiệp ổn định và chất lượng cao đã trở thành sự đảm bảo cơ bản cho quá trình sản xuất silicone.

Theo SAGSI, năm 2020, năng lực sản xuất silicone công nghiệp toàn cầu là 6,23 triệu tấn, trong khi năng lực sản xuất của Trung Quốc là 4,82 triệu tấn, chiếm 77,4%.

silicon

Silicone monome và chất trung gian

Nguồn cung cấp monome và chất trung gian silicon trong nước chiếm hơn 50% tổng số toàn cầu, khiến nước này trở thành nhà cung cấp monome và chất trung gian silicon lớn nhất trên thế giới.Do trạng thái không ổn định của các monome silicon, các công ty thường tổng hợp các monome thành các chất trung gian như DMC (dimethylsiloxane) hoặc D4 để bán.

Có rất ít loại và thông số kỹ thuật của monome và chất trung gian silicon.

Dimethyldichlorosilane hiện là monome silicon được sử dụng rộng rãi nhất, chiếm hơn 90% tổng lượng monome.

Ngưỡng đầu vào của ngành công nghiệp silicon cao, đã được nâng lên 200000 tấn và cần ít nhất 1,5 tỷ nhân dân tệ vốn đầu tư.Ngưỡng gia nhập ngành cao sẽ thúc đẩy xu hướng tập trung năng lực sản xuất monome vào các doanh nghiệp đầu ngành.

Hiện tại, chỉ một số ít doanh nghiệp có đủ tích lũy công nghệ và đạt được quy mô sản xuất lớn, với trên 90% năng lực sản xuất được phân bổ trong 11 doanh nghiệp hàng đầu.

Sự tập trung năng lực sản xuất monome silicon cũng mang lại không gian thương lượng rộng rãi hơn cho các doanh nghiệp hạ nguồn.

Dichlorodimetylsilan

Về nguồn cung, nhiều doanh nghiệp silicon hàng đầu ở Trung Quốc có các dự án đang triển khai hoặc kế hoạch mới.Năng lực sản xuất mới sẽ được tập trung vào sản xuất từ ​​​​năm 2022 đến năm 2023 và năng lực sản xuất của ngành sắp bước vào chu kỳ mở rộng nhanh chóng.

Theo dữ liệu từ Baichuan Yingfu, các công ty như Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment và Dongyue Silicon Materials sẽ đầu tư khoảng 1,025 triệu tấn công suất sản xuất silicon trong năm nay.Các công ty như Năng lượng đặc biệt mới, Công nghiệp silicon châu Á và Tứ Xuyên Yongxiang cũng đang đầu tư vào năng lực sản xuất silicon đa tinh thể, thúc đẩy nhu cầu silicon công nghiệp tăng lên.

SAGSI dự đoán rằng năng lực sản xuất monome silicon methyl của Trung Quốc sẽ vượt quá 6 triệu tấn/năm vào năm 2025, chiếm hơn 70% năng lực sản xuất monome silicone methyl toàn cầu.

Theo C&EN, Momentive, công ty silicone hàng đầu nước ngoài có kế hoạch đóng cửa công suất sản xuất silicone của mình tại Waterford, New York, biến Dow trở thành nhà sản xuất nguyên liệu thô thượng nguồn silicone duy nhất tại Hoa Kỳ

Năng lực sản xuất monome silicon toàn cầu được chuyển sang Trung Quốc và tỷ lệ tập trung của ngành sẽ tiếp tục được cải thiện trong tương lai.

Xử lý sâu silicone

Các sản phẩm silicon được xử lý sâu thường tồn tại ở dạng phân tử RnSiX (4-n) và các đặc tính hóa lý ổn định của chuỗi silicon và sự biến đổi của các nhóm chức năng mang lại cho các sản phẩm silicon được xử lý sâu nhiều chức năng sử dụng.Các sản phẩm chính là cao su silicon và dầu silicon, lần lượt chiếm 66% và 21%.

Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến sâu silicone vẫn đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng, với một ngành công nghiệp tương đối phân tán.Có hơn 3.000 doanh nghiệp chế biến sâu hạ nguồn chỉ tham gia chế biến silicone.

Bể chứa nguyên liệu của nhà máy Olivia

Cấu trúc của các sản phẩm silicon được chế biến sâu ở Trung Quốc:

Các công ty silicone ở nước ngoài thiếu lợi thế về chi phí trong việc sản xuất monome silicone so với các công ty Trung Quốc và hầu hết các công ty silicone hàng đầu ở nước ngoài đều tập trung vào phát triển các sản phẩm chế biến sâu hạ nguồn và mở rộng chuỗi công nghiệp.

Các chính sách khuyến khích của Trung Quốc đối với ngành công nghiệp silicon đã dần chuyển từ sản xuất monome sang chế biến sâu các sản phẩm silicon, phát triển các sản phẩm silicon mới, mở rộng các lĩnh vực ứng dụng mới và cải thiện mức độ sử dụng toàn diện.

silic

Các sản phẩm hạ nguồn silicones có giá trị gia tăng sản phẩm cao hơn và triển vọng ứng dụng thị trường.Hiện tại, vẫn còn nhiều cơ hội phát triển trong việc tiêu thụ silicone ở các thị trường mới nổi ở Trung Quốc và nước ngoài.

silicon

Silicon đa tinh thể