有機硅是化工新材料產業的重要組成部分,是國務院提出的七大戰略性新興產業發展所需的重要基礎材料。
有機硅產品大致分為:硅油、硅橡膠、硅樹脂、硅烷偶聯劑四大類,前三種是由二甲基二氯硅烷水解、縮聚為聚硅氧烷(基礎聚合物),再與調節劑、交聯劑、封頭劑等一起加工制成,被認為是有機硅的正規產品;后者是有機官能基硅烷,并非聚合物,其用途是作偶聯劑,即將其少量加到塑料中,可改善與無機填充物之間的聯接作用,從而提高塑料的機械強度,并可增加制品中無機物的填充量。
有機硅產業鏈主要分為原料、有機硅單體、有機硅中間體和深加工產品四個環節。上游原材料主要包括金屬硅、一氯甲烷(甲醇+鹽酸)等。金屬硅與一氯甲烷合成生成二甲基二氯硅烷為主體的粗硅烷混合物,分餾得到各種單體,其中最重要的有機硅單體是二甲基二氯硅烷,占單體總量的90%以上,是整個有機硅工業的基礎和支柱。其生產水平和裝置規模是衡量一個國家有機硅工業技術水平的重要依據。有機硅單體水解縮聚成中間體DMC(二甲基環硅氧烷混合環體)和D4(八甲基環四硅氧烷),便于儲存和運輸。單體或中間體經過不同的工藝加工制成硅橡膠(按照硫化溫度分為熱硫化(HTV)硅橡膠和室溫硫化(RTV)硅橡膠兩大類)、硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等深加工產品。有機硅產業鏈及下游應用領域如下圖所示:
有機硅產業鏈及下游應用領域
我國有機硅工業起步于20世紀50年代初,經過幾代人的努力,我國建起了初具規模的有機硅上、中、下游整體協調發展的產業鏈,從1958年首次生產出有機硅單體,從百噸級、千噸級到萬噸級整整花了近40年時間。依靠自力更生、自主研發,我國打破了國外的技術封鎖和壟斷,奠定了有機硅產業的基礎,實現了從無到有的飛躍。特別是經過了“十一五”和“十二五”的高速發展,無論是在規模上還是在技術上都取得了令人矚目的成就。走出了一條中國特色的技術創新和發展道路,堪稱化工產業自主創新的典范。我國已建成從基礎原材料、有機硅單體、中間體到各類終端產品生產,從有機硅教學、科研、工程化開發和設計到加工助劑、專用設備、分析檢測、自動控制、倉儲物流、安全環保等相關產業配套齊全的有機硅工業體系。我國有機硅單體生產廠家及產能發展情況見下表:
我國有機硅單體發展情況(單位:萬噸/年)
序號 |
時期 |
生產廠家數量 |
實際產能* |
---|---|---|---|
1 |
“九五”末 |
3 |
3.2 |
2 |
“十五”末 |
3 |
13 |
3 |
“十一五”末 |
15 |
77 |
4 |
“十二五”末 |
20 |
140 |
5 |
“十三五”(目前) |
15 |
140 |
*注:折硅氧烷
我國有機硅單體產量、消費量整體逐年攀升,自給率不斷提高。1985—2017年,我國有機硅單體產量年均增長21.6%;消費量年均增長17.8%。我國有機硅單體歷年產量、表觀消費量(折硅氧烷)及自給率情況見下圖:
我國有機硅單體產量、消費量(折硅氧烷)及自給率
2014年,我國有機硅結束了長期依賴進口的局面,首次成為初級形態硅氧烷凈出口國。我國有機硅單體歷年當量進出口量(折硅氧烷)情況見下圖:
我國有機硅單體當量進出口量(折硅氧烷)
從有機硅單體生產的發展歷程可大致劃分為六個階段,即起步發展階段、鞏固發展階段、快速發展階段、高峰發展階段、結構調整階段和優化升級階段。分述如下。
中國的有機硅技術開發起步于1952年。為配套軍工產業的發展,我國組織專門的研究機構對有機硅技術進行攻關。當時,重工業部北京化工實驗所(沈陽化工研究院前身)重點開發格利雅法合成有機氯硅烷技術,上海有機化學所(中國科學院化學研究所前身)側重研究硅氧烷的平衡與聚合。1956年,沈陽化工研究院建成有機硅中間實驗車間,開展了直接法攪拌床合成甲基氯硅烷及格利雅法合成苯基氯硅烷試驗,并用于試制耐高溫硅樹脂。不久,中國科學院化學研究所及沈陽化工研究院等又相繼研制硅油及硅橡膠。1958年,上海樹脂廠建成直接法合成有機氯硅烷生產裝置,并先后生產出硅樹脂、硅油及硅橡膠。1960年后,有機硅研究單位及生產廠家發展較快,特別是改革開放以來,中國在有機硅基礎研究及新產品開發方面,投入了大量人力與物力,在新型單體及聚合物開發方面,逐步滿足了國民經濟各部門的發展需求。這一階段的特點主要是著力于試驗和工程研究,生產規模達到了百噸級。
“六五”期間,原國家科委和原化工部在原化工部晨光化工研究院和吉化公司研究院安排了萬噸級有機硅的科技攻關項目,攻克了一批為萬噸級有機硅裝置建設所需的項目,如直接合成用的三元高效催化劑就是其中一例。此外,吉化公司電石廠也開發了自己的有機硅成套技術。1985年,年產2000噸的流化床甲基氯硅烷混合單體建成投產。
“七五”期間的1987年5月,國家投資在江西的星火化工廠動工興建一套萬噸級有機硅工業性試驗裝置。
“八五”期間的1991年12月試驗裝置開始投料試車,盡管流化床的生產效率高,但是有相當多的技術難點,諸如原料中雜質影響、設備質量以及工程上的原因,使這一具有放熱特性、復雜的化學反應的操作重復穩定性差,諸如:連續操作時間短,甲基氯硅烷混合單體中二甲基二氯硅烷的含量低、局部過熱、結垢等現象,反應時好時壞,開車不是很順利。到1994年12月打通工藝流程。盡管通過竣工驗收,但原料質量、設備質量和缺少完善工藝的資金等問題在一段相當長的時間里依然困擾著順利開車。
吉化公司電石廠甲基氯硅烷混合單體1995年生產能力達到5000噸/年。
這一階段的特點主要是出現了千噸及萬噸級生產裝置,技術上尋求突破并為快速發展夯實基礎。
“九五”期間的1997年,星火化工廠加盟藍星公司,藍星公司領導親自蹲點,注入資金,采取措施,生產情況有很大進展與提高,萬噸級有機硅工業性試驗裝置終于順利開車。1998年單體產量達到設計能力。1999年產能為2萬噸/年的流化床又在星火投入使用。隨后又建成了5萬噸/年規模的甲基氯硅烷流化床,縮小了與世界先進水平的差距。吉化公司電石廠1999年又增建了兩套流化床,使甲基混合單體總生產能力從6000噸/年增至2萬噸/年。這一階段的特點是萬噸級生產裝置投入穩定運行,技術有較大突破并持續快速發展。
“十五”期間的2002年,我國第一套5萬噸級裝置實現正常生產,標志著我國的有機硅單體生產已接近國際先進水平。
“十一五”期間的2006年6月,星火投產了10萬噸/年規模的甲基氯硅烷流化床生產裝置。成為當時全國最大的、也是中國人自力更生、有自主知識產權、技術水平較高的裝置,它為我國的有機硅工業立下劃時代的、值得驕傲的里程碑。
新安化工集團公司1984年分別從北京化工二廠和吉化公司引進技術,后與中藍晨光化工研究院等單位合作,先后建成了3臺流化床,總產能達到了6萬噸/年。該廠利用草甘膦副產氯甲烷作原料,有獨特的優勢,體現了循環經濟的特點。進入二十一世紀后,各廠不斷地完善工藝、擴建和增建裝置。我國生產甲基氯硅烷的工藝技術,除單套裝置規模還比較小外,已經達到相當高的水平。二甲基二氯硅烷的選擇性各廠都已達到80%,其中新安化工達到平均82%—87%的水平。
為了解決有機硅單體副產物中過多的一甲基三氯硅烷的出路問題,國內企業已進行了大量的探索與實踐,廣州吉必盛公司在國內單體企業的幫助下克服重重困難成功開發了以這一副產物為原料大規模生產氣相法二氧化硅的工藝技術,并先后在江西、吉林建設了生產裝置。
與此同時,有機硅深加工產品如硅橡膠、硅油、硅樹脂和硅烷偶聯劑等發展也很快,對中間體供應提出了巨大需求,大大促進了上游產業的發展。有機硅深加工企業蓬勃發展,高溫膠領域出現了的鎮江宏達、深圳天玉、四會彩艷;室溫膠領域出現了南海嘉美、廣州白云、杭州之江、浙江凌志、南海建華;硅油二次加工領域出現了浙江傳化、順德德美、江山富思特等企業。他們或依靠自主開發、或引進國內高校或研究院所的技術進行改進和完善。生產硅橡膠、紡織助劑等有機硅產品的企業已經遍布全國,達數百家之多。硅橡膠中的兩大類—熱硫化硅橡膠和室溫熟化硅橡膠的年實際產量都已分別超過了10萬噸,而且技術水平不低,完全打破了國外產品占據國內大部分市場的局面。高溫膠和室溫膠產品出口逐年增長,中藍晨光化工研究院開發的硅橡膠連續聚合技術也開始出口到韓國、波蘭等國。
在技術瓶頸突破后,在國家反傾銷措施的保護下,中國有機硅單體生產進入井噴式發展階段。世界有機硅單體生產出現了向中國轉移的趨勢,除中國外基本沒有有機硅單體擴產計劃,國際主要生產商紛紛在華投資生產有機硅單體。2008年至2012年是我國有機硅產業發展的高峰期,也是單體產能迅速擴張的階段,2008年國內單體產能僅81萬噸,而短短的5年時間,至2012年國內單體產能就達到了214萬噸,累計增加了133萬噸,年均增幅保持在25.7%。我國有機硅行業發展迅速,成為全球最大的生產基地和消費市場,在全球有機硅行業中占據了重要的地位。
隨著我國甲基氯硅烷產能快速擴張,有機硅產業單體產能過剩、需求不旺、開工不足、效益大幅下滑、重點產品集中度低的問題逐步顯現,有機硅行業加快轉變發展方式,大力推進結構調整。“十二五”期間,我國有機硅行業產業結構調整取得了初步成效,重點產品的生產集中度越來越高,裝備水平明顯改善,行業發展質量得到提高。甲基單體盲目建設的勢頭得到有效遏制,與“十一五”末相比,產能擴大了1.34倍,產量增長了2.15倍;通過擴能和并購,出現了幾家規模較大、技術水平較高的骨干企業;110硅橡膠、107硅橡膠及二甲基硅油等有機硅基礎聚合物由分散生產向集中生產轉變,有機硅單體企業成為主要供應商;國產有機硅建筑密封膠已占據國內大部分市場份額,出口保持了較快增長勢頭,骨干企業的優勢愈加突出,品牌效應日漸顯現。
有機硅行業自2016年三季度起復蘇,行業供給結構持續改善,國內外需求較為強勁,行業產能增速遠低于需求增速,行業及主要上市公司盈利能力持續改善。國內供給結構持續優化,環保標準提高疊加政策限制,落后產能逐步退出,同時2016和2017年行業無新增產能。
2017年國內有機硅單體企業共計15家(包含張家港道康寧),單體總產能278.5萬噸/年,2017年有機硅單體總產量210萬噸左右,同比增長14%;目前國內有機硅產能最大的兩家單體企業分別為道康寧(張家港)有機硅有限公司、藍星股份江西星火有機硅廠,兩家企業產能合計全國有機硅單體總產能的約三分之一,屬于國內有機硅單體產業的兩大龍頭企業。
2017年凈出口為9.3萬噸(折硅氧烷),創歷史新高。海外需求旺盛,隨著國內有機硅的工藝技術逐步成熟、產能持續加碼,國內進口有機硅整體呈下降趨勢。
有機硅下游深加工產品的主要應用領域為建筑和電線電纜,其中建筑領域的商用地產回暖,而隨著國家鐵路及軌道交通的大力發展,電線電纜行業整體上的需求將有所提升。行業盈利有望持續改善。目前有機硅行業尤其是偏上游的單體—中間體環節盈利已隨著產品漲價大幅改善,未來雖然DMC價格與歷史高點相比其繼續上漲的空間不大,但在2018年整體環保壓力大概率持續、供給難以釋放的情況下,2018年年均價差相比2017年有望繼續改善,行業盈利繼續好轉。
在有機硅單體的生產中,金屬硅塊超過原料成本的一半以上。中國自1986年開始批量生產金屬硅,經過30多年的發展,已在數量、品種、質量及成本控制等方面取得了很大進展。國內金屬硅塊主要集中在新疆、云南、四川、湖南等電力資源較為豐富的地區,主要生產企業有合盛硅業股份有限公司、云南永昌硅業股份有限公司、新疆東方希望有色金屬有限公司等。2017年我國金屬硅產能約460萬噸,產量約為230萬噸,占全球總產量的三分之二。2013年金屬硅取消出口關稅后,金屬硅出口量大幅增長,2013-2016年,出口量都在77萬噸以上。2017年我國出口金屬硅83.8萬噸,出口量占當年產量的36%。這使得中國有機硅產業擁有重要的原料優勢。
截止到2017年,全球有機硅單體生產能力已達到538萬噸(折二甲基二氯硅烷),其中,中國278.5萬噸/年(含外資和合資企業產能),約占全球總產能的52%。
2009年中國有機硅材料消費量(折合硅氧烷)超過40萬噸,超過美國成為有機硅材料最大消費國;2017年,中國硅氧烷產能超過全球總量的一半,產量和消費量約占全球總量的40%,年銷售額超過450億元。最近十年,我國有機硅消費年均增長率約17%,為全球平均值的3倍,中國已成為全球最大的有機硅生產國和消費國。因為中國電子電器等有機硅下游產品大量出口,所以中國單位GDP的有機硅材料消費量遠遠超過發達國家;電子電器行業用有機硅材料主要是硅橡膠,所以中國有機硅材料消費中硅橡膠的比例超過70%,遠遠超過發達國家平均大約40%的消費比例。
經過多年的努力,我國已掌握了15萬噸/年及以上單套有機硅單體裝置設計、運行技術,部分生產企業通過多年摸索,在流化床設計、催化劑、硅粉和周期控制方面取得一定進步。能耗、收率及選擇性等顯著改善,少數企業自主完成裝置改擴建,并取得了良好的運行效果,部分裝置成本水平接近外資在華同類裝置。所采用的催化劑體系與國外相同,流化床反應器的直徑已達4米,二甲基二氯硅烷的選擇性平均在83%以上。盡管二甲基氯硅烷的選擇性與國外相比仍存在一定的差距,但通過管理和其他手段,有機硅單體的生產成本仍具有競爭能力。
我國甲基氯硅烷生產企業加大技術投入,在二甲基二氯硅烷選擇性、觸體產率、原材料消耗等方面有了明顯進步。不少企業通過技術改造將流化床反應器設計產能提高到15萬噸/年,大幅度提高了生產效率;積極采用二甲濃酸加壓水解、水解物線環分離、高沸裂解、低沸歧化等新技術、新工藝,提高了原材料和副產物的有效利用率。
近年來,我國有機硅企業更加重視清潔生產和安全環保工作,社會責任意識進一步提高。全行業安全環保事故明顯減少,未發生重大安全環保事故;采用新技術、新工藝,強化循環利用,減少了原材料消耗;制定了《有機硅環體單位產品能源消耗限額》國家標準,各企業通過工藝過程優化等措施,有效減少了能源消耗,“十二五”末單位硅氧烷能耗較“十一五”末降低了10%以上。
1) 通過國家產業政策的宏觀調控和市場調節,有機硅單體大規模重復建設的勢頭得到有效遏制,通過合并和轉產,產能集中度有所提高。
2)110硅橡膠、107硅橡膠及二甲基硅油等基礎聚合物生產逐步向單體生產企業集中,裝置規模越來越大,自動化程度越來越高,有利于發揮單體企業的整體優勢,降低生產成本,提高質量穩定性。
3)有機硅單體和基礎聚合物供應充足,價格低廉,為有機硅材料的大量應用創造了良好的條件。下游產品開發將提速,進一步推動市場需求,拓展應用領域。
4)積極開展有機硅替代石油基合成材料研究,在密封材料、導熱和絕緣材料以及對通用橡膠和塑料的改性方面取得了較大進展。有機硅及其改性材料、復合材料將加快對石油基合成材料的替代,發展潛力巨大。
5)有機硅材料的重要性逐漸得到地方主管部門的重視,為加強行業管理,促進行業健康發展,浙江、廣東、四川、山東等主要有機硅生產地區組建了有機硅行業協會或產業技術創新戰略聯盟。
我國在有機硅產業發展過程中,隨著有機硅單體裝置的不斷擴大,技術水平的提高,行業門檻逐步降低,新進入者不斷增多,競爭日益激烈。原來單體的高利潤率時代不復存在,利潤水平趨向合理。各生產廠家逐漸將重心轉向技術含量高、附加值高的下游中間體及制品。
我國有機硅單體的消費量高速增長,有機硅消費增長動力更多地來自國內市場,對國際市場的依賴趨于減弱,國外經濟形勢時有反復,而國內經濟保持穩定增長,建筑、電子電器、汽車等行業的發展使我國有機硅產業的市場地位進一步鞏固,帶動有機硅下游制品需求的不斷上升,使中國逐步成為全球最大的有機硅產品消費市場,同時也加速了有機硅單體生產企業向下游拓展的步伐。
世界上主要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。我國有機硅單體生產企業與下游有機硅材料的合成和應用開發仍有脫節現象,企業抗風險能力較弱。產品結構不合理、自主創新能力薄弱仍是有機硅產業存在的問題。通過技術創新調整產業結構、提高技術水平、推動產業向高端發展是必由之路。特別是在國防、軍工、航天的重要領域應用的產品技術別人是不會輕易給我們的。因此,自主創新顯得尤為重要。
中國藍星(集團)總公司實施跨國收購,擴大產能、拓展市場,將引進先進技術與管理體系相結合,實現了快速做大做強。
2006年,中國藍星(集團)總公司收購法國羅地亞集團有機硅業務,中國藍星(集團)總公司有機硅單體產能由世界排名第六躍升為第三。有機硅業務是羅地亞集團重要業務之一,擁有50年發展經驗及先進的上下游一體化技術,具有強大的市場競爭力,可提供應用于不同市場領域的全方位有機硅系列產品,業務遍及全球。2007年,藍星有機硅國際有限公司(BSI)成立,目前BSI年銷售額已達5.25億歐元,并于2016年斥資1500萬歐元在圣馮工廠建造彈性體生產車間,該裝置的建成使產能提升了50%,從而可更好地服務于醫療、食品飲料、航空航天等增值型市場。
繼成功收購法國羅地亞集團之后,2011年中國藍星(集團)總公司又收購世界知名硅材料制造商挪威埃肯公司,埃肯公司是一家金屬硅制造企業,產品包括金屬硅、碳素、太陽能級多晶硅以及有機硅產品,擁有一套科學先進的管理體系—埃肯商業管理體系(EBS)。為了進一步發展和完善藍星全球硅產業鏈布局,2015年BSI加入藍星埃肯公司后,2017年6月28日中國藍星(集團)總公司下屬的星火有機硅和蘭州硅材也正式加入埃肯公司。通過此次合并,星火有機硅將更名為埃肯有機硅,并納入埃肯各管理系統。2018年3月22日,埃肯公司在挪威奧斯陸證券交易所正式上市。
通過自身發展與跨國收購相結合,中國藍星(集團)總公司實現了整個硅價值鏈整合協同的全面一體化,結合上游金屬硅業務及下游有機硅市場和應用開發專業技術,為市場提供全方位有機硅系列產品及解決方案。通過吸收國外公司在高附加值的有機硅下游產品上壟斷的技術優勢,使自身產業鏈將加完善。同時可以國外公司國際化的銷售網絡,將產品投入到國際市場中,快速地實現國際化戰略。
中國藍星(集團)總公司通過一系列并購及整合,形成了完整的硅產業鏈,硅產業競爭力已位居全球前列,成為從金屬硅到下游有機硅特種產品應用的全球一體化硅產業領導者。如今,在新一輪海外并購中,越來越多的中國企業經營理念從封閉走向開放。在當前化工行業全球產能過剩、產業格局持續改變和產品結構不斷調整的背景下,在把握有利時機、借船出海提高品牌知名度、增加企業盈利能力等方面,中國藍星(集團)總公司為國內企業提供了可借鑒的思路。
有機硅是高性能化工新材料,是戰略性新興產業新材料的重要組成部分,在國務院各部委歷年發布的《中國高新技術產品目錄》、《鼓勵進口技術和產品目錄》、《產業結構調整指導目錄》以及《戰略性新興產業分類目錄》等政策文件中,有機硅材料一直被列為鼓勵發展的化工新材料。因此,發展有機硅材料具有良好、穩定的政策環境。
市場需求是產業發展的動力,近20年來我國有機硅材料在市場需求的推動下一直保持了高速發展勢頭,盡管我國有機硅消費已超過全球總量的40%,但與發達國家相比人均消費量還很低,還有很大的市場空間。有機硅對石油和天然氣依賴度低,是石油基合成材料理想的替代品。加快有機硅對石油基合成材料的取代,既有廣闊的市場前景,也有十分重要的戰略意義。根據國內目前有機硅行業的發展形勢預計,2017-2020年將保持7.6%的增速,2020年全國聚硅氧烷的需求量約為120萬噸(折合二甲單體240萬噸)。2020-2025年將保持6%的增速,2025年全國聚硅氧烷的需求量約為160萬噸(折合二甲單體320萬噸)。
2017年國內有機硅單體(折聚硅氧烷)消費量約為95.7萬噸,預計到2020年需求量增長到120萬噸,2017-2020年期間有機硅單體年均需求增長率為7.8%。預計到2025年,國內有機硅單體(折聚硅氧烷)的需求量將分別達到160萬噸。2020-2025年期間有機硅單體年均需求增長率為6.0%。國內有機硅單體供需平衡及2020年、2025年需求預測見下表:
國內有機硅單體(聚硅氧烷)供需平衡及預測(單位:萬噸/年,萬噸)
項目 |
2017年 |
2020年 |
2025年 |
年均增長率 |
|
---|---|---|---|---|---|
2017-2020年 |
2020-2025年 |
||||
產能 |
140 |
150 |
180 |
2.3% |
1.9% |
產量 |
105 |
120 |
162 |
4.6% |
6.2% |
開工率 |
75% |
80% |
90% |
|
|
消費量 |
95.7 |
120 |
160 |
7.8% |
6.0% |
我國經濟進入新常態后,經濟發展將更加依賴高新技術和高性能材料,更加重視安全環保。有機硅材料具有許多其它材料所沒有的獨特而優異的性能,技術升級、產品升級將給有機硅材料的應用帶來更多的機遇。LED、光伏、電動汽車等節能環保產業,航空航天、高速鐵路與軌道交通、智能裝備等高端制造業,新一代信息技術、超高壓和特高壓電網建設等新興產業的發展為有機硅產業提供了發展空間。
經過50多年的發展,我國已經擁有了一支有較高水平的有機硅研究開發、工程設計、工業生產、市場開拓及企業管理的專業化人才隊伍,掌握了有機硅單體、基礎聚合物及后加工產品的生產技術,建成了從有機硅單體到各類后加工產品,從主要原材料到加工助劑,從關鍵設備到控制系統,配套齊全的有機硅工業體系,實現了規模化生產。
隨著我國硅氧烷產能的增加及產品質量的提高,已成為全球有機硅主要生產國和供應商,2014年我國有機硅結束了長期依賴進口的局面,首次成為初級形態硅氧烷凈出口國。近5年我國初級形態硅氧烷進口量減少了32%,出口量則增加了134%。2017年,我國進口有機硅單體(聚硅氧烷)12.1萬噸,出口量21.4萬噸。今后我國硅氧烷及其有機硅產品出口量仍將持續增長。
日益嚴格的環境法規和日益升高的生產經營成本對有機硅企業運營提出了更高的要求。此外,跨國公司已基本完成在中國的戰略布局,科研開發、生產、銷售產業鏈配套齊全,本土化程度大幅提高,競爭力越來越強,對中國本土企業構成了強大的沖擊。因此,未來中國有機硅行業發展仍面臨制約因素,具體表現在以下方面:
甲基單體產能過剩,而且綜合技術經濟指標與國外先進水平相比還有一定差距,競爭力不強;苯基等特種單體發展滯后且品種不配套,影響了高端有機硅產品的開發和應用。
有機硅后加工產業生產企業規模小,產業集中度低;產品品種少,同質化嚴重;通用型產品重復建設,產能過剩,競爭激烈;許多高端產品尚處空白,仍需依賴進口。
科研投入不足,基礎研究薄弱,應用開發不力,缺少創新技術和創新產品。缺少高水平研發人員,創新能力不足,在新技術、新產品開發和市場引領方面處于劣勢,不能滿足行業快速發展的需求;標準化建設落后,缺乏統一的質量標準。
全球有機硅材料總體趨勢是向規模化、高性能化、功能化、復合化、綠色化、低成本和高附加值方向發展,雖然各國各地區差異較大,但總體來說未來有機硅產業發展具有以下趨勢:
1)隨著中國有機硅單體產能不斷擴大,技術水平提高,單體和中間體市場競爭日益激烈,外國公司基本放棄了新建單體生產裝置,重點開發技術含量高、附加值高的中下游產品。
2)由于中國的資源優勢及巨大的市場需求,全球有機硅生產中心向中國轉移,世界主要有機硅企業加快了在中國的投資,從終端產品向上游擴張,形成了上下游一體化格局,競爭力進一步增強。
3)在下游產品和加工技術方面,通過合成技術和配合技術的進步,實現有機硅材料與其它有機聚合物的結合和相互改性,使有機硅材料向高性能、功能化和復合化方向發展。
4)瞄準當前和未來產業技術發展方向,重點開發有機硅材料在電子信息、新能源、節能環保、醫療衛生、個人護理、嬰童及家用消費品等領域應用,新產品層出不窮。
從中國有機硅產業發展歷程可見,中國在世界有機硅產業中的地位在過去是資源大國和市場大國,現在已發展為產業大國,未來的發展趨勢是向產業強國邁進。
中國在世界有機硅產業中的地位趨勢
演變過程的階段化特征如下表所示:
演變過程的階段化特征
發展階段 |
階段性熱點 |
核心驅動力 |
---|---|---|
產業強國 |
高性能、專用型有機硅材料 |
應用技術進步 |
產業大國 |
有機硅單體 |
生產技術進步 |
市場大國 |
家電生產與出口 |
廉價勞動力與技術進步 |
資源大國 |
工業硅 |
廉價資源和能源 |
總體來說未來我國有機硅產業發展具有以下趨勢:
1)有機硅單體生產已進入微利時代,必須依靠較大的生產規模、較高的綜合利用水平、較強的科研開發能力等才能在激烈的市場競爭中生存和發展。今后110硅橡膠、107硅橡膠、二甲基硅油、硅樹脂基礎聚合物、常規混煉硅橡膠等通用型、大宗初級產品的生產將進一步向單體企業集中。超額收益將向下游高端深加工產品轉移。
2)以骨干企業為核心,建立有機硅產業園區,集聚從單體、中間體、助劑、終端產品、綜合利用等有機硅產業鏈上相關企業和研究機構。通過產業集群化發展,把上中下游產業有機結合起來,使企業的經濟效益、安全效益、環保效益最優化,提高企業的可持續發展能力。
3)有機硅材料在建筑、紡織、家用電器等傳統領域的應用已得到充分發掘,今后應重點開發有機硅在電子信息、電力電氣、新能源、核電、高鐵及軌道交通、船舶及海工裝備、安全環保、醫療衛生、居家用品以及替代石油基合成材料方面的應用。隨著我國高鐵、核電和特高壓輸變電技術的出口,有機硅作為重要的配套材料也應主動作為,在高端領域實現規模化出口。
4)改變跟蹤模仿和低價競爭的發展模式,重視人才培養,加大科研投入,提升創新能力,突出個性化發展、特色化發展、差異化發展,推動中國有機硅產業升級,加速由規模速度型向質量效益型發展的轉變。
5)預計到2035年,我國可基本建成有機硅產業強國。
我國有機硅產業未來的發展重點如下:
1)嚴格執行《產業結構調整指導目錄》、《有機硅環體單位產品能源消耗限額》(GB 30530—2014)以及《有機硅行業清潔生產評價指標體系》等國家產業政策和法規,合理控制甲基單體總量和建設水平。
2)積極推廣新技術、新工藝,降低原料和能源消耗,提升資源綜合利用水平,提高甲基單體生產技術水平和產品質量。
3)適度發展苯基、乙烯基、烷氧基硅烷(直接法合成)等特種單體。
4)加大下游中高端產品的研發力度,提高產品的技術含量和附加值,向技術密集型和質量效益型轉變。
5)加強產品的應用研究和技術服務,不斷拓展新的應用領域,提高行業核心競爭力。
6)通過發展石油基替代產品、有機硅改性材料和復合材料等方式,調整有機硅產業結構,豐富和拓展有機硅產業的內涵和外延,從質和量兩方面實現行業的快速增長和健康發展。
7)調整產品結構,助力戰略性新興產業。圍繞戰略性新興產業、重大專項計劃以及產業結構調整對有機硅材料的需求,重點培育和發展節能環保、新一代信息技術、高端裝備制造、新能源等產業所需的有機硅新材料,助力戰略性新興產業的發展和“一路一帶”、“產業轉移”等國家重大戰略的實施。“十三五”期間,應用于戰略性新興產業的有機硅產品比例達到60%以上。
8)推動行業綠色發展。大力開發和推廣甲基單體副產物綜合利用技術,全面采用高沸裂解、低沸歧化等技術回收利用高低沸物,提高原材料的有效利用率;降低產品中殘存的低揮發組分;大力發展能源節約和替代技術,清潔生產技術等,促進行業節能減排和技術升級。進一步降低有機硅環體綜合能耗。
9)加強標準化體系建設。盡快啟動有機硅行業團體標準制定,鼓勵業內企業積極參與國家標準、行業標準和ISO標準的制修訂工作,建立有機硅行業標準化體系。
10)加強人才隊伍建設。利用高校、科研院所、企業技術中心和行業培訓中心,多層次、全方位培養有機硅專業技術人才,尤其是高素質的創新型人才,為有機硅行業的技術創新和產業升級提供人才保障。
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