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一、2007年我国有机硅工业发展历程
我国有机硅产品的研制起始于上世纪50年代中期,是我国发展最早、目前最大的化工新材料品种之一。60年代有机硅产品开始工业化生产,1965年我国与日本水平相近,但由于十年动乱的影响,产量一直较低,应用范围也仅局限于军工配套。80年代初开始转向民用,经过“六五”安排了国家重点科技攻关,“七五”安排了万吨级有机硅工业试验及推广应用,至“八五”期间的行业调整,形成“单体集中生产、产品加工适应分散”的格局,在合成技术和产品开发方面都有较大的进展。
现在,国民经济和高新技术所需要的基本有机硅品种我国都已有产品问世,硅橡胶、硅树脂、硅油和硅烷偶联剂、有机硅涂料、表面活性剂、匀泡剂以及二次加工品等均有一定规模的生产。国内研制开发的有机硅产品已在国防、军工、民用部门得到广泛应用,发挥了重要作用。
我国有机硅单体合成技术经历了从搅拌床到流化床直接合成法,催化剂体系从氯化亚铜催化体系到铜催化体系的转变。目前,甲基氯硅烷的生产已普遍采用流化床工艺,生产效率较高。但是由于原料质量、催化剂活性及选择性、设备结构和工艺条件等诸多因素的影响,甲基氯硅烷混合单体中二甲基二氯硅烷含量偏低,导致连续运转时间较短。
20世纪80年代以来我国曾有20余家工厂从事甲基有机硅单体的研制和生产,当时国内单体产量仅为2000t/a左右,甲基氯硅烷合成多采用搅拌床及数台600mm硫化床,最大规模为百吨级。为了提高硅单体生产水平,国家科委、化工部组织了“六五”攻关,并决定在原化工部星火化工厂建设万吨级工业性实验装置。该装置于1991年试车,1995年通过验收,1997年正常生产;装置生产能力、产品质量、原材料及公用工程消耗等各项指标均达到或超过设计值。1998年甲基氯硅烷单体产量首次突破10kt,1999年又完成了扩产到20kt/a的技术改造并通过验收。
有机硅行业的技术壁垒主要在于单体生产,生产工艺复杂、流程长、技术含量高,投资大,进入壁垒高。单体生产水平直接体现整体有机硅工业水平。目前国外仅5 家企业具备有机硅单体的规模化生产能力,且对技术严格保密。我国原来的一些生产企业包括江西星火化工厂、吉化电石厂、晨光化工研究院、北京化二、浙江新安化工厂、蚌埠有机硅化工厂、上海树脂厂、川天化有机硅分厂、济南石化四厂、通化第五化工厂、旅顺有机硅化工厂、江西星海精细化工厂等,受单体合成技术壁垒高等因素影响,其中许多企业逐渐被淘汰,到2000年,全国甲基单体生产厂仅有5家,合计生产能力5.86万t/a,总产量4.79万t,又经过几年淘汰,到2005年底为止,国内仅存3 家企业,其中吉林化工扩产后开工率不到40%,单体年产量只有2.5 万吨。
有机硅单体生产的技术难题在于如何保证产品质量的稳定(包括二甲选择性),以及如何扩大单套装置的规模。国外先进有机硅单体生产商的二甲选择性一般为88%-92%,目前国内有机硅企业的二甲选择性提高很快:1982年只有60%左右,2002年达到75%-80%,现在提高到82%以上,与国外先进技术差距大大缩小。
国外有机硅大公司的有机硅单体单套规模一般在5-10万吨/年以上,最大的单体单套装置20万吨/年,国内的有机硅单体规模发展迅速。星新材料(600299)的星火化工厂已建成了5万吨/年规模装置,2006年下半年将投产10万吨/年的单体装置。新安股份(600596)的单套装置生产能力也已超过5万吨/年,也计划在2007年建成10万吨/年的单体装置。
2005年国内有机硅单体年产能为23.8万吨。7个在建、拟建项目新增年产能93.5万吨。但是由于行业的技术壁垒较高,而且江浙3家拟投资主体企业技术来源及工业化能力不成熟,新项目何时成功尚待观察。再加上国家给予有机硅单体生产以反倾销保护,意味两个外资项目审批要拖延。这就意味着未来一两年内,国内产能难以大量增加。
目前国内单体生产研究的重点在于:提高粗硅烷中二甲基二氯硅烷含量(即二甲选择性,国外能做到90%以上,新安股份达到85%以上,星新材料为82%),提高流化床反应时间(国外45天,国内30天左右),降低能耗、物耗,合理利用粗硅烷等生产过程中的副产品,达到综合效益最大。
有机硅材料品种繁多,单个品种生产量少,应用面广,下游客户分散,性能优越,应用尚需不断开发,技术服务性特别强。最明显的是下游客户分散,就算是全球最大的有机硅企业道康宁(Dowcorning),也没有一个客户的单一采购量超过道康宁销售收入的3%。由于这些特征,有机硅材料品种开发和销售主要体现企业服务客户的能力,以及拓展市场、创造新需求的技术实力。
| 阶段 | 名称 | 内容 |
|---|---|---|
| 第一阶段 | 有机硅原料商业化(1943-1960) | 在这一时期里,传统的硅氧烷、二甲基聚合物、弹性体和简单的甲基、苯基树脂被大量开发 |
| 第二阶段 | 改性原料带来爆炸式发展(1960-1980) | 应用爆炸式的增长受益于改性有机硅材料开发,主要指氟硅氧烷、硅聚醚表面活性剂和带有无机官能团硅烷的开发 |
| 第三阶段 | 技术服务引导生产(1980-2000) | 原料、组分、系统经常被看作是独立、连续的层次。但是这种在有机硅产品开发中,大量的商业用途和交叉应用为有机硅材料提供了广阔的空间 |
| 第四阶段 | 先进技术与有机硅融合(2000-至今) | 科学的发展让人们看到更为广阔的商业应用空间 |
1、我国有机硅产品构成
我国有机硅产品主要包括硅橡胶、硅油、硅树脂和硅烷偶联剂,硅橡胶产品在行业中的比重最高,达到71.5%;硅油产品在行业中的比重为19.0%;硅树脂产品在行业中的比重为2.4%;硅烷偶联剂产品在行业中的比重为7.1%。以下是我国有机硅产品构成情况。

我国有机硅产品构成
2、生产状况
我国有机硅产品的研制始于20世纪50年代中期的沈阳化工研究院,到20世纪60年代开始工业化生产。20世纪80年代,我国有很多家有机硅单体生产厂,但大多存在规模小、成本高、技术落后的问题。20世纪90年代,蓝星星火化工厂在国内率先建立了年产量万吨级的生产装置。截止2007年底,全国有机硅单体生产总能力(以甲基氯硅烷的合成能力计)已达到52.5万t/a。
三、有机硅行业发展特点及技术壁垒
1、有机硅行业发展特点
我国有机硅工业近几年取得了令人瞩目的成就,但与国外跨国公司相比仍有差距。目前有机硅工业在国民经济结构调整和高新技术的推动下,正在由分散、粗放型向集约化生产转变,由国内市场向国内外两个市场转移,向全球化经营目标迈进。对于正处在转型和发展关键时期的我国有机硅工业,可以通过借鉴国外公司的经验,制定正确的发展战略,使有机硅工业保持健康协调发展。
我国有机硅工业当前存在的主要问题是:生产企业数量多、规模小、力量分散;产品的品种少,以中低档为主,高档产品的比重偏低;企业研发能力弱,普遍投入不足,自主创新能力不强,产品应用开发跟不上市场需求。跨国公司的许多做法值得我们借鉴。
国外公司为了取得竞争优势,不惜加大科技开发的投入,几乎都在中国设立研发中心,以确立其在中国和全球范围内的领先地位。同时,大型跨国公司加大产品结构调整的力度,纷纷进行兼并和重组,进行资产与技术的交换与合作,收缩经营范围,加强核心业务,集中力量谋求发展优势。另外值得关注的是,跨国公司正从多元化向专业化发展,加速向技术和效益密集型转移,逐步退出附加值低、污染严重的传统产品,重视开发环境友好产品;向上下游一体化发展,优化资源配置,降低运输和终端销售成本,进一步集约化经营,增强产品在技术、质量、市场等方面的领先地位,在国际市场竞争中占优势或者取得主导地位。
基于我国有机硅工业目前的现状,建议全行业以结构调整为主线,向规模化、大型化发展,加速向技术和效益密集型转移,进一步走集约化经营,向上中下游一体化协调发展,增强协同作用,发展循环经济,节能降耗降低成本,提高产品在国际市场的竞争力。
2、技术壁垒
由于有机硅行业的集中度较高,五大企业占有市场份额80%,而且技术壁垒较高,因此对于新进入企业的壁垒较高。对于规模较大的有机硅企业具有一定的退出壁垒,但是对于一般企业来讲退出壁垒不明显。
四、国内有机硅产品和原材料价格
世界能源危机和石油价格上涨使国内初级原材料产品价格也大幅上涨,并带动生产资料价格一路走高。中国经济在快速增长过程中遭遇前所未有的外部冲击。同时这也将给我国有机硅行业带来极大的威胁。
另为作为高耗能行业,国际市场上工业硅资源供应紧张,而中国工业硅资源成本相对为全球最低,加之中国对有机硅需求的平均增长率多年来一直保持在25%以上,是全球需求增长最快的区域。而05年国家商务部对进口初级形态二甲基环硅氧烷的反倾销裁定,使得世界有机硅生产巨头不约而同选择在华投资作为突破途径。
第二节 2007年国内有机硅产品进出口统计分析
我国有机硅产品的消费量长期快速增长。2000—2007年间,国内有机硅单体的消费量年均增长率达26%以上。2006年,由于反倾销政策的实施,国内有机硅材料的低端市场有所萎缩,如硅油消泡剂、脱模剂等。与2005年相比,2006年全国有机硅单体的消费量略有增加,约为52万t。2007年,随着国内产能释放和价格的回落,有机硅单体消费激增。
| 年份 | 产量 | 进口量 | 出口量 | 表观消费量 |
|---|---|---|---|---|
| 2000年 | 48000 | 102398 | 6500 | 119898 |
| 2001年 | 58000 | 125220 | 10300 | 143920 |
| 2002年 | 87000 | 163464 | 17602 | 189362 |
| 2003年 | 113400 | 203420 | 21474 | 238646 |
| 2004年 | 154000 | 287500 | 41600 | 322900 |
| 2005年 | 191000 | 309444 | 54090 | 554534 |
| 2006年 | 240000 | 337505 | 61428 | 516077 |
| 2007年 | 300000 | 377360 | 61992 | 615368 |
一、我国有机硅的市场状况及未来有机硅行业发展
根据已完成和正在实施的建设工程统计资料,预计2010年我国有机硅单体以甲基氯硅烷的总合成能力计将超过150万t/a,成为全球最大的有机硅单体生产国。2010年我国有机硅单体能力预测。
由于工业结构和下游工业水平不同于发达国家,而且许多应用领域还在开发,因此我国有机硅单体的消费结构不同于发达国家:硅橡胶的市场规模最大,2007年约消费75%硅氧烷,硅油的消费比例约为20%;硅树脂及其他约为5%。
与发达国家相比,我国的有机硅市场仍处于高速成长期,预计2008—2010年间年均增长速度为20%,2010年聚硅氧烷的需求量为53万t(折合二甲基二氯硅烷为106万t)。考虑到国内有机硅单体己进入国际市场,而且我国的产品与发达国家的产品相比具有价格优势,因此出口量具有增加的可能性。若在建装置顺利投产,2010年全国有机硅单体的供需基本平衡。
根据国内目前有机硅单体消费的增长形势,预计2015年全国有机硅单体的需求量约为85万t(折合二甲基二氯硅烷为170万t)。因2010年后除张家港项目外,基本没有新建项目投产,因此2010年后如不增加有机硅单体的产能,国内将再次出现供应缺口。
二、我国有机硅未来需求预测
据预测,到2008年我国 有机硅单体需求量将达到60万吨,市场容量超过80亿元。
1、硅橡胶
1)建筑业
近年来,随着建筑以及家庭装修业的发展和新型建筑材料的应用,国内硅酮密封胶和有机硅结构胶的用量以年均20%左右的速度发展,2007年建筑及室内装修用硅橡胶的数量(以硅氧烷计)接近15万t,是国内有机硅材料的最大消费市场。建筑业作为我国的支柱产业,预计今后仍将快速发展,预计2010年国内有机硅建筑与室内装修方面对硅橡胶的需求量将达到23万t,2015年在35万t以上。
2)电子/电器工业
电子/电器工业是我国硅橡胶的又一重大消费领域,年消费量已达到7.5万t左右。我国目前是全球最大的电子/电器产品的生产大国,产品行销世界各地。由于人民币升值、产品更新换代以及劳动力成本等因素的影响,电子/电器出口增长速度出现下降的趋势。电子产品的小型化将减少各种电子材料的用量。因此,电子/电器行业对硅橡胶的需求增长速度将低于建筑业,预计2010年的需求量为13万t,2015年需求量将达到18万t。
3)汽车工业
汽车工业硅橡胶的用量在大幅度增加,2007年的用量已达0.6万t。根据国外的最新研究,增加有机硅材料在汽车零部件方面的用量,可以大幅度提高汽车的安全性能,因此汽车产量和单车用量水平的提高都将推动汽车工业对硅橡胶需求的增加,预计2010年的用量为1万t,2015年在2万t左右,2007年我国消费硅橡胶(以硅氧烷计)约23.1万t。
根据以上分析,预计2010年国内硅橡胶的总需求量将达到37万t,2015年将达到55万t左右。
2、硅油
1)日化行业
我国的日用化工行业有了长足的发展,国际上知名的日化跨国公司基本上都已在我国建立了合资或独资的工厂,使我国日化产品的生产水平基本与发达国家持平。尽管人均消费水平远远低于发达国家,但由于人口的因素,我国现已成为全球日化产品的生产和消费大国。目前,日化领域每年消费的硅油数量近3.5万t,主要用于护肤品和护发产品中。
2)纺织品
我国是世界上纺织品出口量较大的国家,随着国际市场上对纺织品质量要求的提高,使得硅油在纺织工业中的应用越来越多,目前每年用量约为1万t。
3)消泡剂
有机硅类消泡剂以其性能优良、副作用小等特点而被造纸工业、发酵工业等使用。随着我国造纸工业和发酵工业的快速发展,有机硅消泡剂的用量在不断增加。由于目前有机硅单体价格较高,与其他消泡剂(如植物油)相比,硅油消泡剂尚无性价比优势,因此仅被少量使用,但今后其用量将会随造纸和发酵等工业对原材料成本消化能力的提高和有机硅单体价格回落到较为合理的水平而增加。此外,食品工业和医药工业对硅油的消费量也在不断地增加。
硅油产品除良好的应用性能外,其最大的优点是无毒无害,因此越来越受相关应用领域的欢迎。2007年,我国总计消费硅油约6.2万t。预计今后相当长的时期内,国内硅油的消费都将处于高速增长的状态,预计2010年国内硅油的总需求量将达12万t左右,而且高档硅油制品的比例将大幅度提高。2015年将达到24万t左右。
3、硅树脂及其它
与硅油和硅橡胶相比,我国的硅树脂消费水平还很低,2005年国内产量约为5000t,多数高档次的产品依赖进口。
1)电绝缘漆是硅树脂的重要用途之一
其耐热性高、绝缘性好,使用在电机或电器上体积就可做得更小、质量更轻(节省金属导电材料)、使用寿命更长。硅树脂绝缘漆主要品种有线圈浸渍漆、云母粘接绝缘漆、玻璃布石棉布等浸渍漆、低温干燥漆、无溶剂浸渍漆等。
2)涂料是硅树脂的另一重要用途
用硅树脂配制的耐高温涂料不仅具有耐500-600℃高温,而且还兼有耐低温、防腐蚀和憎水性等优良性能,广泛用在石油化工、冶金、发电等企业的高温设备上,还用于发动机以及其它需要防腐、防氧化的高温部位和场合。
2007年硅树脂及其它产品消费量约1.5万t,随着我国工业水平的提高,硅树脂的需求量将会不断扩大,预计2010年硅树脂及其它产品的总需求量将会达到4万t,2015年硅树脂及其它产品的总需求量将会达到6万t。
三、近几年我国有机硅价格分析
我国有机硅单体的生产具有成本和市场优势。有机硅主要原材料是金属硅粉以及一氯甲烷,我国的有机硅工业在这两个重要领域均具有重要的成本和资源优势。
近些年国内主要有机硅生产商均基本实现了一氯甲烷的自给。目前国内一氯甲烷资源丰富.价格稳定。2007年我国多数有机硅产品价格上涨、行业毛利率回升和投资增速较快的。态势。长期来看苯胺的价格仍将继续下行,国内TDI 消费正在由成熟期转入衰退期,未来价格将逐渐回落。
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