有机硅市场如何发展

1. 有机硅市场如何发展

有机硅市场愈演愈烈 技术改革是关键
2010/7/22 16:16:42  来源:中国有色金属工业协会
SMM网讯：2009年有机硅行业中有机硅单体的产能已经达到109万吨，产量为50多万吨；硅橡胶的产量为45-48万吨，硅油的产能为10万吨，产量为6万吨；硅树脂的产能为2万吨，产量为1万吨，需求量2万吨，进口量为1万吨；硅烷偶联剂供不应求，估计产量为10万吨；气相白炭黑产量为1.8万吨。所有的有机硅产品2009年的表观消费量为45万吨(相当于90万吨单体)，进口硅氧烷13万吨(相当于26万吨单体)。

从2009年的有机硅数据统计来看，有机硅行业发展潜力巨大。2010年1-6月，江西星火有机硅厂实现主营业务收入73313.5万元，同比增长14.62%。整体来看，预计有机硅市场的在这种高速增长及高额利润背景下，未来国内有机硅行业将日趋乐观。

有机硅市场活跌的同时，也迎来不少企业青睐的目光。由此，便有大多有机硅企业纷纷扩张。据悉新安股份，现在有机硅单体的产能为10万吨，2010年有望增加9-10万吨；道康宁公司至少增加10万吨；山东金岭集团2009年6月建设安装完成，8月底进行试开车，9月14日生产出合格产品，保守预计2010年将增加单体6万吨以上；山东东岳有机硅"10+6"项目2010年投产能增加5-6万吨的产量。

除了大多有机硅企业纷纷扩张之外。近期我国建筑、电子电气、汽车、日化和纺织等产业的发展十分迅速，从而更加拉动了有机硅材料消费量的增长。有机硅一向被作为“工业味精”应用十分广泛，下游行业市场发展较好，相应地，有机硅行业也将继续保持较高的增速。

诚然，市场发展较为乐观，技术改革还得是关键。有机硅产品具有很好的耐高温、耐低温性能和电绝缘性能，同时，还具有耐电弧、耐电晕、耐漏电、耐臭氧、耐辐射、耐候、难燃等特点，而且生产出来的产品洁净、稳定、耐用，用途极为广泛。例如有机硅改性树脂在粉末涂料中的应用。有机硅改性树脂作为粉末涂料的组分，对提高涂膜的表面性能、耐热性、耐候性等方面有很大的好处。随着粉末涂料朝着低温固化、薄膜化、功能化等方向发展，有机硅改性树脂可以在发展高性能功能化粉末涂料中发挥重要的作用。因此，研究开发成本低、活性大、具有合适结构和性能的活性硅树脂中间体将大大促进有机硅改性树脂在粉末涂料行业中的应用。除些之外，有机硅行业大多技术方面还在研制中。

2. 有机硅的行业发展

中国已成为有机硅材料的最大消费国。由于纺织，电子、电器产品的大量出口和国内建筑、纺织、汽车、日化等行业对有机硅材料的旺盛需求，推动和促进了我国有机硅材料的发展。2010我国硅氧烷消费量达到55.5万吨，占全球总量的36%，成为全球有机硅的最大消费国；中国以加工制造业为主的产业格局，造成了中国有机硅消费结构与全球其它国家和地区有很大差别，其它国家和地区硅橡胶和硅油占比平均，中国则以硅橡胶为主。“十二五”期间，我国有机硅消费年均增长率预计将保持在18%左右，2015年硅氧烷消费量预计达到约130万吨，折合有机硅单体约260万吨。2010年，中国有机硅(折硅氧烷)产量约41万吨；消费量55.5万吨。有机硅一方面在传统应用领域继续保持稳步增长，另一方面在新能源、节能环保、医疗卫生及高端制造等方面不断开发出新的用途，特别是在太阳能电池、LED、个人护理用品、轨道交通以及替代石油基产品方面，其应用得到快速发展。由于具有广阔的市场空间，有机硅被列入了新材料“十二五”规划。20多个有机硅产品列入了新材料“十二五”规划的产品目录。有机硅“十二五”规划将严格准入门槛，控制产能增长，2015年产能达到300万吨，满足国内需求外略有出口。规划提出，到2015年形成3-5家具有国际竞争力的有机硅单体骨干企业。规划显示，硅烷偶联剂要建成2-3个规模超过3万吨/年、采用绿色环保技术生产的企业，2015年总产量达到40万吨，品种数量超过100个。生物活性有机硅的植物提纯目前为止只有法国等发达国家掌握。有机硅对生物体的重要作用使得有机硅产品拥有巨大的应用前景。在未来几年内，利用植物活性提取的有机硅产品必将在医药，美容，保健等领域爆发式拓展。有机硅产品在各行各业中的消费比列，取决于当时的产业结构。以日本为例，1988年的分配为：电子电器约占25%-30%，建筑占15%-20%，汽车占10%-15%，食品医疗占10%，办公机械占10%，其余（包括纤维、纸张、塑料、涂料等）占15%-30%。可见，电子电器、建筑及汽车是该国有机硅市场的三大支柱。近几年来的市场发展趋势，电子电气的发展速度仍居首位，有机硅材料的可靠性与耐久性，使其在建筑及汽车行业中的应用得以继续增长；由于硅氧烷的生理惰性及对人体的安全、可靠性得到进一步确认，因而有机硅在医疗及化妆品中的应用数量急剧增长。 2011年，我国工业硅产量为136万吨，同比增长15.2%，行业实现产品销售收入,392.01亿元，同比增长46.43%，自2008年以来年均增速全部超过20%，实现利润总额33.52亿元，同比增长77.05%。2012年1-6月，我国有机硅行业企业数为305家，较上年同期增长19.61%;从业人员6.53万人，较上年同期增长19.03%。从经营规模来看，2012年上半年，行业资产规模为324.45亿元，同比增长34.42%，实现销售收入283.95亿元，同比增长56.98%，实现工业总产值288.97亿元。从经营效益来看，2012年上半年，有机硅行业实现产品销售利润28.62亿元，同比增长27.20%，实现利润总额15.44亿元，较上年同期下降1.87%。总体来看，2012年上半年我国有机硅行业整体经营情况较好，资产和产销规模均实现较快增长。从有机硅的消费量来看，数据显示，2011年我国工业硅国内消费量共计61万吨，同比增长27.1%，其中有机硅消费量占32.79%，较上年下降了3.67个百分点，铝合金铸件消费量也有所下降，而多晶硅消费金属硅的量则大幅提高了近10个百分点。从进出口来看，海关统计数据显示，2011年我国工业硅出口量为54.1万吨，同比下降5.8%。其中对日出口16.1万吨，同比下降4.7%;对韩出口9.6万吨，同比增加24.6%;对欧出口9.8万吨，同比下滑14.1%，实现进出口总额10.75亿美元，其中进口额7.79亿美元，出口额2.95亿美元，实现贸易逆差4.84亿美元，贸易缺口同比有所缩小;;2012年1-5月，国内工业硅累计出口量为18.74万吨，其中出口量最多的是日本，为6.15万吨，占出口总量的32.8%;其次是韩国，出口量占比为14.7%;出口居前十的国家额出口总量占到全部出口的76%。近几年以及今后相当长的时间内，有机硅最强劲的需求来自亚洲，需求量的增长中心将是中国及太平洋地区，年均增长率有望达到10%-15%，而随着我国电子电气、建筑、机械、冶金、汽车、化工、纺织、医疗等行业的发展，我国有机硅的消费量仍将以大于20%的增速增长并成为全球增长最快的市场。 现状中国有机硅工业经过20年尤其是“十五”期间的自主开发建设，取得了令人瞩目的成就。无论是甲基氯硅烷单体的生产规模，还是有机硅产品的应用技术，都有长足的进步。近些年来，中国的有机硅市场是全球增长最快的市场，有机硅市场的发展速度高于GDP增速，增幅超过25%。国内的有机硅单体规模发展迅速，1999年新兴材料投入运行的装置仅为2万吨/年，2007年下半年投产的单体装置已达到了10万吨/年。到2008年，中国已形成蓝星星火、新安集团、吉化集团、梅兰集团、江苏镇江宏达5家有机硅单体生产企业，年产能达40万吨。中国在建的有机硅产能约有35万吨，拟建的有80-100万吨。中国有机硅深加工及其应用，正在形成一批以高温胶、液体硅橡胶、纺织助剂、硅烷偶联剂等有特色的企业和产业群，活跃在国内外市场。但另一方面，近些年国内有机硅缺口仍然很大，2007年全年进口依赖率在50%左右。前景预计到2010年国内有机硅企业的产能将达120万吨/年，加上道康宁和瓦克合资企业在江苏张家港建设的40万吨/年装置，总产能将达到160万吨/年。但未来3-5年中国有机硅消费仍将保持25%左右的增长，2010年之前国内有机硅单体的自给率仍将保持在较低的水平。到2009年后，中国有机硅行业将进入产能释放的集中期。预计2009年中国新增有机硅单体约为20万吨左右。但国内单体总需求量为96万吨左右，对外依存度仍然高达50%以上。

3. 有机硅的行业发展

行业主要上市企业：合盛硅业(603260)、通威股份(600438)、瓦克尔化学(WCH)等
本文核心数据：全球有机硅产能产量、中国有机硅DMC产量、中国有机硅表观消费量
1、 全球有机硅产能向中国国内转移趋势明显
有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的一大门类化合物，包括各类小分子化合物和高分子聚合物。其中，以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。其中，功能性硅烷，与硅橡胶、硅油及硅树脂并称为有机硅材料四大门类。
根据全国硅产业绿色发展战略联盟的数据显示，2008-2023年全球有机硅产能呈现波动趋势;由于全球对于环保的重视导致淘汰了一批劣质的中小企业从而导致全球产能出现波动。根据SAGSI的预测，2023年全球有机硅产能和产量将分别达到364万吨/年、267万吨/年。
根据全国硅产业绿色发展战略联盟的数据显示，我国自2014年起由有机硅净进口国转变为净出口国，2020年有机硅累计出口24.3万吨，同比增长8.5%，进口15.2万吨，同比增长2.9%。如今，我国已成为有机硅生产和消费大国，国内有机硅产品优势愈加凸显。
2、供需关系：需求较为旺盛带动有机硅DMC产量逐年上升
有机硅材料主要生成DMC中间体，占比达到80%左右。根据全国硅产业绿色发展战略联盟的数据显示，截至2020年底中国有机硅DMC产能约169万吨，同比增长6.3%;2020年全年累计产量134万吨，同比增长11.5%，行业开工率约80.0%。
从需求端看，近十余年，我国的有机硅产品需求较为旺盛，需求量保持了快速增长。根据中国有色金属工业协会硅业分会的统计数据，2020年中国有机硅表观消费量66万吨，同比增长11.0%;2015-2020年的CAGR为11.1%。
随着中国经济转型的逐步推进，居民收入水平的快速提升，以及“中国制造2025”、“一带一路”国家战略的稳健实施，中国有色金属工业协会硅业分会预计我国有机硅表观消费量仍将保持中高速增长。
3、不仅仅着眼在传统行业，更是在新兴产业继续发光发热
有机硅材料以其优异的性能在国民经济中扮演“工业味精”的角色，被广泛应用于建筑，电子电器、纺织服装、能源，医疗卫生行业等等。2020年上半年受疫情影响，传统需求像是汽车行业受到较大打击，但我国防控疫情得当，出口超出预期，其传统需求已有所好转。
此外，由于有机硅材料拥有优异的耐高温、耐压缩、耐辐射以及导电性能，有机硅材料大量应用于新经济领域，像是5G、新能源车、可再生能源、芯片半导体等新兴产业将会带动有机硅材料进一步发展。

更多数据请参考前瞻产业研究院《中国有机硅行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

4. 有机硅市场如何发展

根据SAGSI预测，到2023年中国聚硅氧烷产量将达到170万吨/年。结合近年来有机硅全球产能向中国国内转移，国内有机硅产品优势愈加凸显，前瞻认为，到2026年中国聚硅氧烷产量将突破193万吨，CAGR达5.21%。
中国有机硅产品创新力不足，高端产品依赖进口
我国出口的有机硅产品主要是低端的中间产品和基础聚合物，高端有机硅产品大量依赖进口。2010-2020年间，我国进口单价始终高于出口单价，2020年进口单价为5392元/吨，出口单价为2975元/吨。
近两年专利申请数量下降
2004-2016年我国有机硅行业技术专利申请数量逐年上升，2018年达到近年来的最高值，申请量为11974项。2018-2020年我国有机硅行业技术专利申请数量有所下降，2020年申请量为6315项。
中国石油化工股份有限公司专利申请数量位列第一
从有机硅行业技术专利申请人来看，中国石油化工股份有限公司专利申请量最多，达到1668项，占全行业比重为1.60%;其次是信越化学工业株式会社的827项，占全行业的比重为0.80%;并列排在第三位的是中国石油化工股份有限公司北京化工研究院和3M创新有限公司，申请量为729项，占全行业的比重为0.7%。
涂料组合物的专利申请最为热门
从有机硅行业技术专利申请的分布来看，“C09D 涂料组合物，例如色漆、清漆或天然漆;填充浆料;化学涂料或油墨的去除剂;油墨;改正液;木材着色”专利申请数量最多，高达24429项，占据整个行业申请总量的23.50%;其次是“C08L 高分子化合物的组合物”技术专利，申请数量为16318项，占总申请量的15.69%;排在第三位的是“C08K 使用无机物或非高分子有机物作为配料”，其申请量为12568项，占总申请量的12.09%。
中国有机硅市场将温和增长
根据SAGSI预测，到2023年中国聚硅氧烷产量将达到170万吨/年。结合近年来有机硅全球产能向中国国内转移，国内有机硅产品优势愈加凸显，前瞻认为，到2026年中国聚硅氧烷产量将突破193万吨，CAGR达5.21%。
更多数据来请参考前瞻产业研究院《中国有机硅行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

5. 有机硅的基本简介

 结构有机硅材料具有独特的结构：（1） Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来；（2） C-H无极性，使分子间相互作用力十分微弱；（3） Si-O键长较长，Si-O-Si键键角大。（4） Si-O键是具有50%离子键特征的共价键（共价键具有方向性，离子键无方向性）。特点由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。生物体新陈代谢也需要有机硅参与，通常此类有机硅化学式表现为CH3(SiOH)3。有机硅对于身体各项功能起着重要的作用并且与矿物质的吸收有着直接关系。 人体平均拥有约七克硅，其数量远远超过其他重要矿物质，如铁。 铁和硅是人体必需的，对维持正常的新陈代谢是非常重要的作用。有机硅材料按其形态的不同，可分为：硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、生物活性有机硅、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。 基本介绍有机硅产品的基本结构单元是由硅－氧链节构成的，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此，在有机硅产品的结构中既含有 有机基团，又含有无机结构，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是：耐温特性有机硅产品是以硅－氧（Si－O）键为主链结构的，C－C键的键能为82.6千卡/克分子，Si－O键的键能在有机硅中为 121千卡/克分子，所以有机硅产品的热稳定性高，高温下（或辐射照射）分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温，而且也耐低温，可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。耐候性有机硅产品的主链为－Si－O－，无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。电气绝缘性能有机硅产品都具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此，它们是一种稳定的电绝缘材料，被广泛应用于电子、电气工业上。有机硅除了具有优良的耐热性外，还具有优异的拒水性，这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。生物特性生物活性有机硅是人体必需的一种的营养素。有机硅是构成人体组织和参与新陈代谢的重要元素。存于人体的每一个细胞当中，作为细胞构建的支撑，同时帮助其他重要物质如镁，磷，钙等吸收。人体只能通过食物不断获得有机硅。科学家们认为，有机硅主要以三种形式存在于人体中：（一）可溶性有机硅，占重量的10%（二）百分之三十存在于各种细胞基质（三）60%用来合成蛋白质 这说明我们每天所需的有机硅是相当高。如果要保持5年，10年甚至于是30年的年轻程度，每天摄入有机硅20-30毫克的有机硅尤为重要。低表面张力和低表面能有机硅的主链十分柔顺，其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氢化合物粘度低，表面张力弱，表面能小，成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因：疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。 由于有机硅具有上述这些优异的性能，因此它的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用，而且也用于国民经济各部门，其应用范围已扩到：建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。

6. 硅化工的发展历史

1818年德国首次研制成功硅酸钠并开始了工业化生产。我国于1938年开始在北京、青岛、天津、广州等地先后建设多家硅酸钠生产厂。解放后，生产厂遍布全国各地，1980年代年产量突破百万吨大关。1984年我国制订了国家标准，成立了硅化合物全国情报网和无机硅化物科学技术顾问组，极大的促进了该行业的良好发展。由于硅酸钠的性能特殊，至今无可替代的产品出现，近年来硅酸钠品种与数量均有大幅度增加，已成为无机盐行业中重要的一部分。目前全国约有硅酸盐生产企业近200家，年总产量已达到1.7 Mt。泡花碱的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状泡花碱等各种硅酸盐类产品，是硅化物的基本原料。在化轻工业中，泡花碱是洗衣粉、肥皂等洗涤产品中不可缺少的原料，也是水质软化剂、助沉剂；在纺织工业中，泡花碱可用于助染、漂白和浆纱；在机械行业中，泡花碱广泛用于铸造、精密铸造、砂轮制造和金属防腐剂等；在建筑行业中，泡花碱可用于制造快干水泥、耐酸水泥、防水剂、土壤固化剂、耐火材料等；在农业方面，泡花碱可制造硅素肥料。另外泡花碱作为粘合剂，广泛应用于纸板(瓦楞纸)纸箱的粘合剂。总之，由于泡花碱的广泛应用，使得这个行业在国民经济中占有很重要的地位。

7. 工业硅的介绍

工业硅又称金属硅，是本世纪六十年代中期出现的一个商品名称。金属硅是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年来，含Si量99.99%的也列在金属硅内），其余杂质为铁、铝、钙等。因其用途不同而划分为多种规格，按照金属硅中铁、铝、钙的含量，可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。金属硅的附加产品包括微硅粉，边皮硅，黑皮硅，金属硅渣等，其中微硅粉也称硅灰，它广泛应用于耐火材料和混凝土行业 。

8. 有机硅的介绍

有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。