Τα υλικά σιλικόνης δεν αποτελούν μόνο ένα σημαντικό συστατικό της βιομηχανίας νέων υλικών της εθνικής στρατηγικής αναδυόμενης βιομηχανίας, αλλά και ένα απαραίτητο υποστηρικτικό υλικό για άλλες στρατηγικές αναδυόμενες βιομηχανίες.

Με τη συνεχή επέκταση των πεδίων εφαρμογής, το τεράστιο δυναμικό ζήτησης έχει καταστήσει τις σιλικόνες ένα από τα πιο δημοφιλή χημικά υλικά σήμερα.

Το μεγαλύτερο ποσοστό της εγχώριας κατανάλωσης σιλικόνης αφορά τομείς όπως οι κατασκευές, η ηλεκτρονική, η ηλεκτρική ενέργεια και οι νέες πηγές ενέργειας, η ιατρική περίθαλψη και η προσωπική φροντίδα. Μεταξύ αυτών, ο κατασκευαστικός τομέας αποτελεί σήμερα το κύριο τερματικό σενάριο για την εφαρμογή σιλικόνης, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 30%.

Εκτός από τη συνεχή αύξηση της ζήτησης για υλικά σιλικόνης στις παραδοσιακές βιομηχανίες, οι βιομηχανίες εξοικονόμησης ενέργειας και προστασίας του περιβάλλοντος, όπως τα φωτοβολταϊκά και οι νέες πηγές ενέργειας, καθώς και η ανάπτυξη αναδυόμενων βιομηχανιών, όπως η κατασκευή δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας εξαιρετικά υψηλής και εξαιρετικά υψηλής τάσης, τα έξυπνα φορετά υλικά, η τρισδιάστατη εκτύπωση και το 5G, παρέχουν νέα σημεία ανάπτυξης της ζήτησης για σιλικόνες.

Επισκόπηση των σιλικονών

Οι σιλικόνες είναι ένας γενικός όρος για τις οργανικές ενώσεις του πυριτίου, οι οποίες συντίθενται και υδρολύονται από μεταλλικό πυρίτιο και χλωρομεθάνιο.

Το πρώτο βήμα στη σύνθεση σιλικονών είναι η παραγωγή μεθυλοχλωροσιλανίου, το οποίο στη συνέχεια υδρολύεται για να ληφθούν μονομεθυλοτριχλωροσιλάνιο, διμεθυλοδιχλωροσιλάνιο και τριχλωροσιλάνιο. Το διμεθυλοδιχλωροσιλάνιο είναι η κύρια μονομερής ποικιλία οργανικού πυριτίου, με κύρια κατάντη προϊόντα του να είναι το σιλικονούχο καουτσούκ και το σιλικονέλαιο.

Προς το παρόν, η αναφερόμενη στην Κίνα παραγωγική ικανότητα σιλικονών αναφέρεται γενικά στην παραγωγική ικανότητα μεθυλοχλωροσιλανίου, ενώ τα τρέχοντα στατιστικά στοιχεία παραγωγής βασίζονται όλα στην παραγωγή διμεθυλοσιλοξανίου.

Βιομηχανική αλυσίδα σιλικόνης

Η αλυσίδα της βιομηχανίας σιλικόνης χωρίζεται κυρίως σε τέσσερις κρίκους: πρώτες ύλες σιλικόνης, μονομερή σιλικόνης, ενδιάμεσα σιλικόνης και προϊόντα βαθιάς επεξεργασίας σιλικόνης. Υπάρχουν λιγότερες επιχειρήσεις παραγωγής πρώτων υλών, μονομερών και ενδιάμεσων προϊόντων, ενώ η κατάντη βαθιά επεξεργασία περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα προϊόντων και πιο διασκορπισμένη παραγωγική ικανότητα.

Πρώτες ύλες σιλικόνης

Η διαδικασία παραγωγής σιλικονών περιλαμβάνει μεγάλο ποσοστό πρώτων υλών. Η πρώτη ύλη των σιλικονών είναι η βιομηχανική σκόνη σιλικόνης, η οποία παρασκευάζεται στη βιομηχανία με αναγωγή χαλαζία με οπτάνθρακα σε ηλεκτρικό κλίβανο τόξου.

Η παραγωγή βιομηχανικής σιλικόνης καταναλώνει μεγάλη ποσότητα μεταλλεύματος σιλικόνης και ενέργειας και προκαλεί σημαντική περιβαλλοντική ρύπανση. Ως εκ τούτου, η σταθερή και υψηλής ποιότητας προμήθεια βιομηχανικών πρώτων υλών σιλικόνης έχει γίνει η βασική εγγύηση για την παραγωγή σιλικόνης.

Σύμφωνα με το SAGSI, το 2020, η παγκόσμια βιομηχανική παραγωγική ικανότητα σιλικόνης ήταν 6,23 εκατομμύρια τόνοι, ενώ η παραγωγική ικανότητα της Κίνας ήταν 4,82 εκατομμύρια τόνοι, αντιπροσωπεύοντας το 77,4%.

Πυρίτιο

Μονομερή και ενδιάμεσα σιλικόνης

Η εγχώρια προμήθεια μονομερών και ενδιαμέσων σιλικόνης αντιπροσωπεύει πάνω από το 50% του παγκόσμιου συνόλου, καθιστώντας την τον μεγαλύτερο προμηθευτή μονομερών και ενδιαμέσων σιλικόνης στον κόσμο. Λόγω της ασταθούς κατάστασης των μονομερών σιλικόνης, οι εταιρείες γενικά συνθέτουν τα μονομερή σε ενδιάμεσα προϊόντα όπως DMC (διμεθυλοσιλοξάνιο) ή D4 προς πώληση.

Υπάρχουν λίγες ποικιλίες και προδιαγραφές μονομερών και ενδιαμέσων σιλικόνης.

Το διμεθυλοδιχλωροσιλάνιο είναι σήμερα το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μονομερές σιλικόνης, αντιπροσωπεύοντας πάνω από το 90% της συνολικής ποσότητας μονομερούς.

Το όριο εισόδου για τη βιομηχανία σιλικόνης είναι υψηλό, το οποίο έχει αυξηθεί σε 200.000 τόνους και απαιτεί κεφαλαιουχικές επενδύσεις τουλάχιστον 1,5 δισεκατομμυρίου γιουάν. Το υψηλό όριο εισόδου στη βιομηχανία θα προωθήσει την τάση συγκέντρωσης της παραγωγικής ικανότητας μονομερών προς τις κορυφαίες επιχειρήσεις.

Προς το παρόν, μόνο ένας μικρός αριθμός εταιρειών διαθέτει επαρκή τεχνολογική συσσώρευση και έχει επιτύχει παραγωγή μεγάλης κλίμακας, με πάνω από το 90% της παραγωγικής ικανότητας να κατανέμεται μεταξύ των 11 κορυφαίων επιχειρήσεων.

Η συγκέντρωση της παραγωγικής ικανότητας μονομερών σιλικόνης παρέχει επίσης μεγαλύτερο διαπραγματευτικό χώρο για τις επιχειρήσεις κατάντη.

Διχλωροδιμεθυλοσιλάνιο

Όσον αφορά την προσφορά, πολλές κορυφαίες επιχειρήσεις σιλικόνης στην Κίνα έχουν τρέχοντα έργα ή νέα σχέδια. Η νέα παραγωγική ικανότητα θα επικεντρωθεί στην παραγωγή από το 2022 έως το 2023 και η παραγωγική ικανότητα του κλάδου πρόκειται να εισέλθει σε έναν κύκλο ταχείας επέκτασης.

Σύμφωνα με στοιχεία της Baichuan Yingfu, εταιρείες όπως η Hesheng Silicon Industry, η Yunnan Energy Investment και η Dongyue Silicon Materials θα επενδύσουν περίπου 1,025 εκατομμύρια τόνους παραγωγικής ικανότητας σιλικόνης φέτος. Εταιρείες όπως η New Special Energy, η Asia Silicon Industry και η Sichuan Yongxiang επενδύουν επίσης στην παραγωγική ικανότητα πολυκρυσταλλικού πυριτίου, οδηγώντας σε αύξηση της ζήτησης για βιομηχανικές σιλικόνες.

Το SAGSI προβλέπει ότι η παραγωγική ικανότητα της Κίνας σε μεθυλο-μονομερή σιλικόνης θα ξεπεράσει τα 6 εκατομμύρια τόνους ετησίως έως το 2025, αντιπροσωπεύοντας πάνω από το 70% της παγκόσμιας παραγωγικής ικανότητας μεθυλο-μονομερών σιλικόνης.

Σύμφωνα με την C&EN, η Momentive, κορυφαία ξένη εταιρεία σιλικόνης, σχεδιάζει να κλείσει την παραγωγική της μονάδα σιλικόνης στο Γουότερφορντ της Νέας Υόρκης, καθιστώντας την Dow τον μοναδικό κατασκευαστή πρώτων υλών σιλικόνης στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Η παγκόσμια παραγωγική ικανότητα μονομερών σιλικόνης μεταφέρεται στην Κίνα και ο λόγος συγκέντρωσης της βιομηχανίας θα συνεχίσει να βελτιώνεται στο μέλλον.

Βαθιά επεξεργασία σιλικόνης

Τα προϊόντα βαθιάς επεξεργασίας σιλικόνης υπάρχουν συχνά στη μοριακή μορφή RnSiX (4-n), και οι σταθερές φυσικοχημικές ιδιότητες της αλυσίδας πυριτίου και η μεταβλητότητα των λειτουργικών ομάδων προσδίδουν στα προϊόντα βαθιάς επεξεργασίας σιλικόνης πλούσιες χρήσεις. Τα κύρια προϊόντα είναι το σιλικονούχο καουτσούκ και το σιλικονέλαιο, που αντιπροσωπεύουν το 66% και το 21% αντίστοιχα.

Προς το παρόν, η βιομηχανία βαθιάς επεξεργασίας σιλικόνης βρίσκεται ακόμη σε στάδιο ταχείας ανάπτυξης, με μια σχετικά διασκορπισμένη βιομηχανία. Υπάρχουν πάνω από 3.000 επιχειρήσεις βαθιάς επεξεργασίας που ασχολούνται μόνο με την επεξεργασία σιλικόνης.

Δεξαμενή πρώτων υλών εργοστασίου Olivia

Η δομή των προϊόντων βαθιάς επεξεργασίας σιλικόνης στην Κίνα:

Οι εταιρείες σιλικόνης στο εξωτερικό δεν έχουν πλεονέκτημα κόστους στην παραγωγή μονομερών σιλικόνης σε σύγκριση με τις κινεζικές εταιρείες, και οι περισσότερες από τις κορυφαίες εταιρείες σιλικόνης στο εξωτερικό επικεντρώνονται στην ανάπτυξη προϊόντων βαθιάς επεξεργασίας κατάντη και στην επέκταση της βιομηχανικής αλυσίδας.

Οι πολιτικές ενθάρρυνσης της Κίνας για τη βιομηχανία σιλικόνης έχουν σταδιακά μετατοπιστεί από την παραγωγή μονομερών στην βαθιά επεξεργασία προϊόντων σιλικόνης, στην ανάπτυξη νέων προϊόντων σιλικόνης, στην επέκταση νέων πεδίων εφαρμογής και στη βελτίωση του συνολικού επιπέδου αξιοποίησης.

Πυρίτιο

Τα προϊόντα σιλικόνης που προέρχονται από την παραγωγή έχουν υψηλότερη προστιθέμενη αξία προϊόντος και προοπτικές εφαρμογής στην αγορά. Προς το παρόν, υπάρχει ακόμη σημαντικό περιθώριο ανάπτυξης στην κατανάλωση σιλικόνης στις αναδυόμενες αγορές της Κίνας και του εξωτερικού.

Σιλικόνη

Πολυκρυσταλλικό πυρίτιο