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國內外有機硅行業市場現狀與發展趨勢
發表日期:2012-10-12

國內外有機硅行業市場現狀與發展趨勢

資料來源http://www.askci.com/freereports/2008-08/200882092326.html中商情報網

1 概述

 

  有機硅作為一種新型的高科技材料,從20世紀40年代初工業化生產以來,被廣泛應用于電子、電器、航空、航天、建筑、紡織、醫藥、日化等領域,成為國民經濟發展和人民生活水平提高不可或缺的新材料。

 

  有機氯硅烷單體是整個有機硅化學的支柱,其中絕大多數有機硅材料都含有由二甲基二氯硅烷所制得的聚硅氧烷,如果引入其他基團、如苯基、乙烯基、氯苯基以及氟烷基等,可衍生出一系列性能各異的有機硅聚合物。制備有機硅產品需用眾多的有機硅單體,其中甲基氯硅烷單體的用量占90%以上,甲基氯硅烷單體中又以二甲基二氯硅烷用量最大,約占80%,另外還有苯基氯硅烷單體、乙烯基氯硅烷單體等。所以,有機硅工業的發展是和有機氯硅烷(尤其是甲基氯硅烷)的合成技術分不開的。

 

  有機硅產品種類繁多,按其基本形態分為4大類,即硅油、硅橡膠、硅樹脂和硅烷(包括硅烷偶聯劑和硅烷化試劑)。表1是按行業分類有機硅產品主要應用領域。

 

 

  2 國外市場分析與預測

 

  2.1 供應及生產發展趨勢

 

  隨著需求的增加,國外有機硅單體的生產能力一直在不斷的擴大,截止到2007年底,生產能力已達到319t(以二甲基二氯硅烷計,以下同。二甲基二氯硅烷經水解得到DMCD4,通常按2t粗二甲基二氯硅烷得1tDMCD4)。

 

  由于有機硅單體生產以及后加工均為技術密集型,因此長期以來有機硅為相對壟斷性行業。主要生產企業有美國道康寧公司、美國邁圖公司、德國瓦克公司、中國藍星集團和日本信越公司,該五大公司產能合計占全球總產能的77%。2007年世界有機硅市場競爭結構見圖1。

 

  道康寧公司是目前世界上最大的有機硅單體及材料的生產商,其有機硅單體的生產能力總計為86ta,占全球產能的27%,分別在美國、英國和日本建有生產裝置,目前正在張家港與德國瓦克公司合作建設新的生產裝置,2007年其有機硅業務的銷售額為49.4億美元,較2006年增長了13%(主要來自Hemlock Semiconductor Corp。多晶硅業務的增長)。其次是Monentive Performance Materials(邁圖,前身是美國的GE公司有機硅事業部)公司,其有機硅單體的生產能力總計為45ta,占全球產能的14%。表3列出2007年世界主要有機硅生產廠家的生產能力。

 

近年來,全球有機硅單體的生產一直保持健康的發展態勢,產量在逐年增加,2000年產量(折合硅氧烷)達到80t.2001年增長到86t,2004年超過了100t,2007年達到140t,年均增長率約為8.3%。國外近幾年內基本沒有新建和擴建的計劃,有機硅單體的生產有向我國轉移的趨勢,如道康寧公司與瓦克公司正在我國建設總規模為40ta的生產裝置。

 

  2.2 消費現狀及發展趨勢

 

  隨著經濟的發展和有機硅產品應用領域的不斷擴大,全球有機硅工業一直以高于全球經濟增長速度發展,1999年全球有機硅產品的消費量(折合硅氧烷,硅氧烷與有機硅單體按12折算)67t,2000年增加到75t,2004年接近100t,2005年超過120t,2006年消費量達到130t。

 

  有機硅的消費水平與經濟發展水平密切相關,美國是全球最大的有機硅制品消費國,約占全球有機硅產品市場的35%,其次是歐洲,約為33%,日本占15%左右。由于工業結構的不同,世界各國的有機硅消費結構有一定的差異。在美國,硅油主要用于化妝品、造紙、工業用消泡劑等方面;硅橡膠的市場主要在建筑、汽車和電子/電器等領域。日本的硅油主要用于化妝晶、涂料和紡織等方面;硅橡膠主要用于建筑、電子/電器及汽車等方面。歐洲的硅油主要用于加工助劑、化妝品、紡織和造紙等領域,硅橡膠則絕大多數用于建筑業。表42006年美國、日本和西歐有機硅產品消費結構。

 

  

進入21世紀以來,以美國為首的發達國家和地區的經濟在經歷了近10年的快速增長后增長速度明顯放慢,有機硅產品的消費增長速度也有所降低,但仍高于經濟的平均增長速度。以我國為代表的發展中國家和地區的經濟卻保持較高的發展速度,因此這些國家和地區對有機硅產品的需求還在繼續快速擴大。預計2010年前全球有機硅消費的年平均增長速度可保持在5%-7%。依此推算,2010年全球有機硅單體的需求量將達到330-360t(以二甲基二氯硅烷計),2015年有望達到450t。

 

  2.2.1 美國

 

  2000—2005年,美國有機硅消費年均增長率為1.5%;2005—2010年年均增長率有望達到2%-3%。美國有機硅材料消費量統計見表5。美國硅油的應用領域主要在保健及化妝品、洗滌用品、紡織、紙張涂層、拋光劑、制藥和各種加工助劑等方面。在硅橡膠類產品中,室溫硫化硅橡膠消費增長很快,主要用在建筑業;高溫膠則主要用在汽車、電子、電氣、醫療保健等方面。

 

  2.2.2 西歐

 

  西歐有機硅產品消費主要集中在德、英、法等國,2000年有機硅產品(折硅氧烷)消費量為26.7t,2006年為33.3t,年均增長率為6%-8%。表6列出了近十幾年來西歐有機硅產品的消費情況,三大類產品中,硅油所占比重由2000年的47.2%上升為2006年的52.3%;硅橡膠則由2000年的45.3%下降到2006年的41.4%;硅樹脂所占比重變化不大,基本保持在7%,其絕對量和消費比例均高于美國。

 

  2.2.3 日本

 

  由于經濟持續低迷,近幾年日本國內有機硅消費量幾乎沒有增長,但消費結構有變化,按制品劃分,硅橡膠消費比例由2000年的38.3%下降到2006年的33.0%,硅油及其加工制品的消費量由54.5%上到2006年的60.2%,硅樹脂及其他產品消費比例基本保持在7%。表7給出近年日本有機硅的消費情況。

 

  2.2.4 其他

 

  近年來,亞太地區(不包括我國和日本)的經濟發展比較快,成為全球經濟發展的重點,而且隨著歐美國家部分高科技產業,如汽車、電子等向該地區的轉移,有機硅產品的消費量大增。其消費量增長速度遠遠高于歐美,達到7%-9%。2001年,亞太地區有機硅單體的消費量已超過10t,2005年達到20—22t,成為拉動全球有機硅產業快速發展的動力。預計隨著這些國家經濟的持續快速發展和技術水平的提升,未來有機硅材料的需求量將會大幅度增加,繼續拉動全球有機硅產業的健康發展。

 

  3 國內市場分析及預測

 

  3.1 生產

 

  我國有機硅產品的研制始于20世紀50年代中期的沈陽化工研究院,到20世紀60年代開始工業化生產。20世紀80年代,我國有很多家有機硅單體生產廠,但大多存在規模小、成本高、技術落后的問題。20世紀90年代,藍星星火化工廠在國內率先建立了年產量萬噸級的生產裝置。截止2007年底,全國有機硅單體生產總能力(以甲基氯硅烷的合成能力計)已達到52.5ta。我國主要有機硅單體生產企業及生產能力見表8。

 

  200610月,藍星(集團)總公司宣布收購法國羅地亞公司的有機硅業務項目,從而使該集團國內外甲基氯硅烷的生產能力增加了22ta,達到42ta,躋身國際有機硅單體生產大公司之列。

 

  隨著生產能力的擴大和市場需求的增加,國內有機硅單體的產量連年增加,2007年的產量約為30t左右,表9是近年國內有機硅單體產量。

 

  目前國內有機硅單體合成流化床裝置的生產規模為5ta,二甲基二氯硅烷的選擇性可長期穩定在80%以上,生產技術水平有了顯著的提高,基本接近國外先進水平,而且實現了長周期運轉,已具備了與國外產品抗衡的能力。因此,產品在滿足國內市場的同時已進入國際市場,2006年與2007年出口量連續兩年都超過6t。

 

  隨著應用市場的不斷開發,我國現已成為世界有機硅單體的消費大國,但長期以來國內生產無法滿足需求。根據近年國內有機硅單體的生產情況,我國有機硅單體大發展的時機已成熟,完全可以用國內開發的生產技術建設大規模的有機硅單體生產裝置。近兩年來,國內掀起了有機硅單體投資熱潮,除浙江合盛、山東東岳等公司的裝置已建成外,仍有新建和擴建項目在實施之中。此外,我國作為世界最具發展潛力的有機硅單體消費國也吸引著國外的生產商直接參與我國的有機硅單體的生產,德國的瓦克公司和美國道康寧公司聯合投資的有機硅單體公司已于2006年開始在張家港建設,計劃總生產規模為40ta,預計一期工程將于2008年投產。

 

  根據已完成和正在實施的建設工程統計資料,預計2010年我國有機硅單體以甲基氯硅烷的總合成能力計將超過150ta,成為全球最大的有機硅單體生產國。2010年我國有機硅單體能力預測見表10。

 

  根據目前國內有機硅單體的生產水平,按二甲基氯硅烷的選擇性82%計,水解和裂解總收率為97%計,則2010年國內聚硅氧烷的供應量為65t(折合二甲基二氯硅烷130t)。

 

  3.2 消費

 

  隨著建筑工業、電子/電器工業、日化和紡織工業等工業的發展,我國有機硅產品的消費量長期快速增長。2000—2007年間,國內有機硅單體的消費量年均增長率達26%以上。2006年,由于反傾銷政策的實施,國內有機硅材料的低端市場有所萎縮,如硅油消泡劑、脫模劑等。與2005年相比,2006年全國有機硅單體的消費量略有增加,約為52t。2007年,隨著國內產能釋放和價格的回落,有機硅單體消費激增。近年國內有機硅單體的供求情況見表11。

 

  從表11可見,我國有機硅產品的消費量的年均增長速度遠遠高于世界其他國家和地區,是全球有機硅產業發展的主要推動力。

 

  由于工業結構和下游工業水平不同于發達國家,而且許多應用領域還在開發,因此我國有機硅單體的消費結構不同于發達國家:硅橡膠的市場規模最大,2007年約消費75%硅氧烷,硅油的消費比例約為20%;硅樹脂及其他約為5%。

 

  與發達國家相比,我國的有機硅市場仍處于高速成長期,預計2008—2010年間年均增長速度為20%,2010年聚硅氧烷的需求量為53t(折合二甲基二氯硅烷為106t)??紤]到國內有機硅單體己進入國際市場,而且我國的產品與發達國家的產品相比具有價格優勢,因此出口量具有增加的可能性。若在建裝置順利投產,2010年全國有機硅單體的供需基本平衡。

 

  根據國內目前有機硅單體消費的增長形勢,預計2015年全國有機硅單體的需求量約為85t(折合二甲基二氯硅烷為170t)。因2010年后除張家港項目外,基本沒有新建項目投產,因此2010年后如不增加有機硅單體的產能,國內將再次出現供應缺口。

 

  3.2.1 硅橡膠

 

  (1)建筑業。近年來,隨著建筑以及家庭裝修業的發展和新型建筑材料的應用,國內硅酮密封膠和有機硅結構膠的用量以年均20%左右的速度發展,2007年建筑及室內裝修用硅橡膠的數量(以硅氧烷計)接近15t,是國內有機硅材料的最大消費市場。建筑業作為我國的支柱產業,預計今后仍將快速發展,預計2010年國內有機硅建筑與室內裝修方面對硅橡膠的需求量將達到23t,2015年在35t以上。

 

  (2)電子/電器工業是我國硅橡膠的又一重大消費領域,年消費量已達到7.5t左右。我國目前是全球最大的電子/電器產品的生產大國,產品行銷世界各地。由于人民幣升值、產品更新換代以及勞動力成本等因素的影響,電子/電器出口增長速度出現下降的趨勢。電子產品的小型化將減少各種電子材料的用量。因此,電子/電器行業對硅橡膠的需求增長速度將低于建筑業,預計2010年的需求量為13t,2015年需求量將達到18t。

 

  (3)汽車工業硅橡膠的用量在大幅度增加,2007年的用量已達0.6t。根據國外的最新研究,增加有機硅材料在汽車零部件方面的用量,可以大幅度提高汽車的安全性能,因此汽車產量和單車用量水平的提高都將推動汽車工業對硅橡膠需求的增加,預計2010年的用量為1t,2015年在2t左右,2007年我國消費硅橡膠(以硅氧烷計)23.1t。

 

  根據以上分析,預計2010年國內硅橡膠的總需求量將達到37t,2015年將達到55t左右。

 

  3.2.2 硅油

 

  (1)日化行業。我國的日用化工行業有了長足的發展,國際上知名的日化跨國公司基本上都已在我國建立了合資或獨資的工廠,使我國日化產品的生產水平基本與發達國家持平。盡管人均消費水平遠遠低于發達國家,但由于人口的因素,我國現已成為全球日化產品的生產和消費大國。目前,日化領域每年消費的硅油數量近3.5t,主要用于護膚品和護發產品中。

 

  (2)紡織品。我國是世界上紡織品出口量較大的國家,隨著國際市場上對紡織品質量要求的提高,使得硅油在紡織工業中的應用越來越多,目前每年用量約為1t。

 

  (3)消泡劑。有機硅類消泡劑以其性能優良、副作用小等特點而被造紙工業、發酵工業等使用。隨著我國造紙工業和發酵工業的快速發展,有機硅消泡劑的用量在不斷增加。由于目前有機硅單體價格較高,與其他消泡劑(如植物油)相比,硅油消泡劑尚無性價比優勢,因此僅被少量使用,但今后其用量將會隨造紙和發酵等工業對原材料成本消化能力的提高和有機硅單體價格回落到較為合理的水平而增加。此外,食品工業和醫藥工業對硅油的消費量也在不斷地增加。

 

  硅油產品除良好的應用性能外,其最大的優點是無毒無害,因此越來越受相關應用領域的歡迎。2007年,我國總計消費硅油約6.2t。預計今后相當長的時期內,國內硅油的消費都將處于高速增長的狀態,預計2010年國內硅油的總需求量將達12t左右,而且高檔硅油制品的比例將大幅度提高。2015年將達到24t左右。

 

  3.2.3 硅樹脂及其它

 

  與硅油和硅橡膠相比,我國的硅樹脂消費水平還很低,2005年國內產量約為5000t,多數高檔次的產品依賴進口。

 

  (1)電絕緣漆是硅樹脂的重要用途之一。其耐熱性高、絕緣性好,使用在電機或電器上體積就可做得更小、質量更輕(節省金屬導電材料)、使用壽命更長。硅樹脂絕緣漆主要品種有線圈浸漬漆、云母粘接絕緣漆、玻璃布石棉布等浸漬漆、低溫干燥漆、無溶劑浸漬漆等。

 

  (2)涂料是硅樹脂的另一重要用途。用硅樹脂配制的耐高溫涂料不僅具有耐500-600高溫,而且還兼有耐低溫、防腐蝕和憎水性等優良性能,廣泛用在石油化工、冶金、發電等企業的高溫設備上,還用于發動機以及其它需要防腐、防氧化的高溫部位和場合。

 

  2007年硅樹脂及其它產品消費量約1.5t,隨著我國工業水平的提高,硅樹脂的需求量將會不斷擴大,預計2010年硅樹脂及其它產品的總需求量將會達到4t,2015年硅樹脂及其它產品的總需求量將會達到6t。

 

  4 行業發展有利條件

 

  (1)我國原材料供應具有一定的優勢。有機硅單體的主要起始原料是硅塊、甲醇和氯化氫,其中硅塊占原料成本的比例最高,其次是甲醇。硅塊是由石英砂或硅石與碳質還原劑為原料生產的,為高耗能產品。生產硅塊約耗電12000kWht,而且環境污染也比較大。因此,歐美發達國家已基本不生產該產品,主要依賴進口。長期以來,我國是全球最大的硅塊生產國和出口國。2007年硅塊產量約為全球總需求量的55%-60%,出口量為69.8t,比2005年增長了30%。但是,我國滿足有機硅生產要求的化學硅產量比較有限,國際上大的有機硅單體生產商一般在我國采購粗硅塊,經過進一步提純后用于有機硅單體的生產。

 

  (2)反傾銷為我國有機硅單體生產的發展贏得了寶貴時間。近年特別是2002年國內年產量5萬噸級裝置正常生產以來,我國有機硅單體的生產發展迅猛。面對我國有機硅單體產業的迅速壯大,同時我國又存在上下游一體化程度低,抗風險能力差的弱點,國外各大有機硅公司紛紛對我國低價傾銷有機硅單體,并大量在華生產和銷售下游有機硅材料。為此,國內有機硅單體生產企業對進口產品提起了反傾銷訴訟。2004716,中華人民共和國商務部發布了2004年第36號公告,決定即日起對原產于日本、美國、英國和德國的進口初級形態二甲基環硅氧烷進行反傾銷立案調查,并于2005929初步裁定存在傾銷,決定對其采用比例為13%-35%的保證金形式實施臨時反傾銷措施。2006116,商務部作出終裁決定,認定原產于日本等4國的進口初級形態二甲基環硅氧烷存在傾銷,使國內相關產業遭受了實質損害,而且傾銷與實質損害之間存在因果關系。商務部決定自2006116日起對原產于日本等4國的該類進口產品征收反傾銷稅,稅率為13%22%,實施期限自2006116日起5年。這一舉措為我國有機硅單體企業創造了極為有利的發展機遇和經營環境。

 

  (3)有機硅單體的生產重心向我國轉移。我國是有機硅單體最主要原料硅塊的最大生產國和出口國,又是其發展最快的市場。世界有機硅單體的生產重心有向我國轉移的趨勢,國外有機硅單體新建裝置較少,基本都集中在我國。這種趨勢一方面體現在國內企業正在興起有機硅單體項目的建設熱潮,另一方面國外有機硅單體生產企業紛紛在我國投資生產有機硅單體。

 

  (4)國際市場需求旺盛,出口潛力較大。全球有機硅工業的發展一直快于經濟增長。盡管發達國家有機硅材料的市場已十分發達,但由于有機硅材料新的用途不斷出現,未來有機硅材料的消費仍將會保持4%-5%的年均增長速度。此外,亞太地區、中東及非洲地區的有機硅材料市場已進入成長期,其未來的發展將高于歐美發達國家。

 

  5 我國有機硅行業存在的問題

 

  (1)總量不足,嚴重依靠進口。與市場需求相比,國內的供應缺口很大。2007年全國硅氧烷的凈進口量為15.8t(折合有機硅單體為31.6t),相當于國內消費量的一半以上。此外,一些企業以國外的廢舊硅橡膠為原料,進行再加工利用,主要用于生產低檔次的硅橡膠制品。目前我國有機硅單體大約60%依靠進口。

 

  (2)技術水平與國際先進水平仍有一定的差距。盡管國內有機硅單體的生產能力已具有了一定的規模,并且單套裝置的生產能力也達到了國外的先進水平,但是主要的技術指標與國際先進水平相比仍然存在一定的差距。例如,氯甲烷單耗指標國際先進水平可達0.79tt,而國內先進水平則為0.85tt。

 

  (3)品種匱乏,特殊品種及中高檔產品主要依靠進口。下游有機硅材料的合成和應用開發仍比較落后,國外有機硅材料多達10000余種,而我國僅有數百種,而且高檔的有機硅材料主要依靠進口或由在華外資企業生產。

 

  盡管我國在甲基有機硅單體方面已經取得了巨大的進步,但特種有機硅單體,如苯基單體、乙烯基單體的生產目前還很少,制約了下游特種有機硅材料的發展。

 

  (4)有機硅產業的上下游一體化程度低,抗風險能力差。世界上主要的有機硅單體生產商的有機硅單體自加工比例都超過50%,有機硅單體和有機硅材料的生產是上下游一體化的,企業整體經濟效益受有機硅單體價格波動的影響較小,企業抗風險能力強。我國有機硅行業在長期計劃經濟體制下形成了上下游割裂的特殊產業結構,有機硅單體生產集中在化工行業,下游的硅橡膠、硅油等有機硅材料往往屬于建材行業和輕工行業,有機硅單體生產企業的自加工比例很低,企業經濟效益對有機硅單體價格波動非常敏感,抗風險能力較弱。

 

  6 發展建議

 

  (1)建設原料基地,保障原料供應。盡管我國是世界上最大的硅塊生產國,但能滿足有機硅單體生產需要的硅塊產品數量卻比較有限,產品質量與國外相比也存在不足,影響二甲基二氯硅烷的選擇性。根據2010年國內有機硅單體的生產規模,化學硅的年需要量在30t左右,應積極開發工業硅提純技術,同時在煤炭和硅石資源比較充足的地區建設化學級硅塊生產基地,為進一步提高有機硅單體生產水平創造條件。

 

  (2)提高技術裝備水平,促進大型化和提高運行穩定性。有機硅單體生產設備多數為非標設備,而且由于操作條件和生產原材料的特點,對設備的要求比較特殊。以單體合成的流化床反應器為例,目前國外該設備直徑已超過4m,連續運行時間達3000h以上,但國內基本為直徑3m,設備連續運轉周期不足2000h。因此,需要進一步加強國內設備的開發工作,提高有機硅單體合成的裝備水平,促進安全高效生產。以國內自主開發為主,并積極借鑒國外先進技術,進一步提升有機硅單體的生產技術水平。

 

  (3)加強副產品的綜合利用,降低環境影響,提高資源利用效率。由于硅粉和氯甲烷之間化學反應的特點,不能將氯甲烷和硅粉全部轉化為二甲基二氯硅烷,因此如何利用和處理一甲基三氯硅烷(簡稱一甲)、三甲基氯硅烷(簡稱三甲)、一甲基二氯硅烷、高沸物等副產物(占單體合成能力的15%-20%),對于提高原料的利用率和降低綜合成本十分重要。國外有機硅單體生產企業各有不同的工藝方案,目前國內企業由于裝置規模小,這些副產物的數量難以達到規?;?,因此沒有被充分利用,在一定程度上影響了企業的經濟效益。江西星火有機硅廠的一甲單體,建成了4800ta氣相法白炭黑生產裝置。其它副產物都有下游企業消化,難于處理高沸物都變廢為寶。

 

  此外,氯化氫是有機硅單體生產的載體,通過提高氯化氫的循環利用率可以降低有機硅單體的原料成本,同時也可減少副產鹽酸的銷售壓力,目前國外氯化氫的重復利用率達到了85%以上,而國內目前的水平只有70%左右。

 

  (4)大力發展下游有機硅材料產業,促使上下游平衡發展,提高產業的上下游一體化程度,提高產業抗風險能力。有機硅材料雖然只有硅橡膠、硅油、硅樹脂和硅烷偶聯劑4大類,但具體品種達數千種,目前許多特種有機硅材料國內還不能生產。應大力發展下游有機硅材料產業,促使上下游平衡發展。鼓勵企業提高單體自用率,促進產業的上下游一體化。,

 

  7 結束語

 

  我國有機硅行業應該以資源優勢為基礎,發揮市場優勢,抓住生產技術取得重大突破的歷史性機遇,珍惜反傾銷帶來的寶貴時間,力爭在“十一五”期間,完成我國從有機硅資源大國和市場大國向產業大國的歷史性跨越;同時進一步提高技術水平、實現產品系列化和精細化,加強副產品的綜合利用,減少對環境的影響,加強上下游一體化,提高產業整體競爭力和抗風險能力,為在“十二五”期間實現從產業大國向產業強國升級打下堅實基礎。加強有機硅材料的開發,大力發展特種有機硅材料和中高檔產品,提升國內有機硅材料的競爭能力。

 

 

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