我國二氧化硅生產(chǎn)企業(yè)的區域布局較為明顯,主要集中在華東和中南兩大區域,并集中在福建、山東、江蘇、湖南4省。由于二氧化硅主要應用于輪胎、制鞋等下游行業(yè),華東和東南沿海地區是我國輪胎工業(yè)和制鞋工業(yè)集中地區,故二氧化硅生產(chǎn)企業(yè)的分布與產(chǎn)業(yè)集群分布有關(guān)。但由于目前有能力生產(chǎn)特種用途的納米二氧化硅的企業(yè)不多,行業(yè)地域性不明顯。
1、行業(yè)競爭狀況
?。?)國內納米二氧化硅行業(yè)競爭情況
目前,我國液相法二氧化硅消費構成仍以?xún)r(jià)格相對較低的橡膠制品為主。橡膠工業(yè)(包括鞋類(lèi)、輪胎和其他橡膠制品)的二氧化硅消費量占總量為76.47%,其余產(chǎn)業(yè)僅占二氧化硅消費總量23.53%。隨著(zhù)生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,近年來(lái)我國液相法二氧化硅中高附加值應用品種如涂料用特種二氧化硅、打印介質(zhì)吸附劑、塑料薄膜開(kāi)口劑、牙膏用磨擦劑與增稠劑、食品用二氧化硅、電池隔板用二氧化硅等有所發(fā)展,但整體上目前國內能生產(chǎn)用于涂料、數碼相紙、塑料薄膜等特種用途的納米二氧化硅的企業(yè)并不多。
?。?)全球納米二氧化硅競爭情況
全球液相法二氧化硅的主要生產(chǎn)廠(chǎng)商有格雷斯和贏(yíng)創(chuàng )工業(yè)等國際化工巨頭及國內各應用領(lǐng)域的納米二氧化硅生產(chǎn)企業(yè)。目前格雷斯、贏(yíng)創(chuàng )工業(yè)等國際化工巨頭掌握了成熟而全面的二氧化硅生產(chǎn)技術(shù),能綜合運用二氧化硅、氧化鋁和硅鋁化合物生產(chǎn)品類(lèi)豐富、通用性強的各類(lèi)二氧化硅產(chǎn)品,建立了包括消光劑、防銹顏料、水分清除劑、打印介質(zhì)吸附劑、塑料薄膜開(kāi)口劑、啤酒澄清助劑、藥物賦形劑和石油化工催化劑等在內的全品類(lèi)的納米二氧化硅產(chǎn)品線(xiàn)。近年來(lái)跨國化工巨頭在全球多地進(jìn)行投資以擴大納米二氧化硅的產(chǎn)能,以進(jìn)一步搶占全球市場(chǎng)。
2、行業(yè)技術(shù)水平特點(diǎn)發(fā)展趨勢
?。?)行業(yè)技術(shù)水平
目前,我國的液相法二氧化硅生產(chǎn)企業(yè)已達到國外同類(lèi)企業(yè)的生產(chǎn)規模,原材料和動(dòng)力消耗與贏(yíng)創(chuàng )工業(yè)、格雷斯等國外知名企業(yè)的差距逐步減小,并且產(chǎn)品質(zhì)量可滿(mǎn)足國際主流市場(chǎng)需求,主要出口地區為歐洲、韓國、巴西、東南亞等。但在氣相法二氧化硅領(lǐng)域,德國、美國和日本等傳統氣硅強國仍占據全球大部分市場(chǎng)份額。我國氣相法二氧化硅產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展,在單套產(chǎn)能、工藝自動(dòng)化、后續高附加值深加工方面和國外企業(yè)相比仍欠缺競爭優(yōu)勢。
產(chǎn)品品種和質(zhì)量方面,國內液相法二氧化硅主要品種包括:涂料消光劑、噴墨打印相紙用二氧化硅、塑料薄膜開(kāi)口劑用二氧化硅、牙膏摩擦劑和增稠劑用二氧化硅、輪胎用高分散二氧化硅、鞋用二氧化硅、硅橡膠用二氧化硅等。劑型有納米級、超細、粉狀、微珠和塊狀等。近年來(lái),國內液相法白炭黑的質(zhì)量取得長(cháng)足進(jìn)展,替代進(jìn)口產(chǎn)品趨勢明顯。國內氣相二氧化硅產(chǎn)品型號按疏水性、親水性分為A系列和B系列產(chǎn)品。親水性二氧化硅可用水潤濕,并能在水中分散。除了在傳統工業(yè)領(lǐng)域,如聚酯、有機硅、油漆和涂料中應用外,親水性氣相二氧化硅產(chǎn)品越來(lái)越多地應用于高科技領(lǐng)域中,如在電子和光纖工業(yè)中的應用起主導作用。疏水性氣相二氧化硅產(chǎn)品對有機硅彈性體有補強作用,可用于涂料和塑料中提高耐劃傷性,亦可用于電纜復合物中改善介電性能或作為粉末助流劑。
?。?)行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)
液相法二氧化硅通常采用硅酸鈉和濃硫酸進(jìn)行化學(xué)反應,生成二氧化硅,然后進(jìn)行過(guò)濾、干燥、粉碎分級和包裝。二氧化硅用途多樣,其中消光用二氧化硅生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)如下:
1)參照行業(yè)標準規定,液相法二氧化硅產(chǎn)品參數有多項控制指標,單一指標不能決定二氧化硅的預期性能,只有對各項理化指標進(jìn)行精準管控,才能實(shí)現預期性能。此外,納米二氧化硅面向的下游行業(yè)較多,生產(chǎn)商需要具備根據下游客戶(hù)具體用途、特定需求,定制調整生產(chǎn)工藝、表面改性處理、粒徑分布等要素的生產(chǎn)能力,對生產(chǎn)商的精細化工生產(chǎn)能力要求高。
2)二氧化硅生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù)在于精確控制化學(xué)反應的原材料濃度、攪拌強度、反應溫度、pH值和反應加量流量等多種因素。不同的工藝組合生產(chǎn)出二氧化硅產(chǎn)品性能千差萬(wàn)別。要保證生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量持續穩定,就需要生產(chǎn)商具備扎實(shí)的流程控制能力和產(chǎn)品質(zhì)量把控能力。
3)新材料、新技術(shù)不斷涌現的今天,下游客戶(hù)群體也在不斷更新配方及迭代升級生產(chǎn)工藝。二氧化硅生產(chǎn)商要想保持市場(chǎng)競爭力,需要具備強大的技術(shù)研發(fā)實(shí)力及柔性生產(chǎn)能力。
?。?)技術(shù)發(fā)展趨勢
我國是全球最大的二氧化硅生產(chǎn)國,經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展,在國際市場(chǎng)中的競爭力不斷增強,成為二氧化硅凈出口國。我國二氧化硅行業(yè)正在逐步向著(zhù)規?;较虬l(fā)展,企業(yè)數量有所減少,產(chǎn)能趨于穩定。隨著(zhù)制造業(yè)轉型升級,二氧化硅產(chǎn)品向高品質(zhì)、高性能、專(zhuān)業(yè)化、多樣化發(fā)展成為趨勢,技術(shù)導向型的企業(yè)未來(lái)更具競爭優(yōu)勢。
不同行業(yè)對二氧化硅性能要求側重不同,二氧化硅產(chǎn)品規格標準較多,在制造業(yè)轉型升級的背景下,二氧化硅行業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)趨勢進(jìn)一步加強??傮w發(fā)展趨勢呈現以下幾點(diǎn):
1)生產(chǎn)技術(shù)專(zhuān)業(yè)化
納米二氧化硅產(chǎn)品的制備是一個(gè)相當復雜的過(guò)程,它受化學(xué)反應、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、表面化學(xué)等多種因素的影響,工藝過(guò)程不易控制,尤其是涂料用二氧化硅,其技術(shù)指標要求眾多,由于其合成的工藝特點(diǎn),使得它能夠通過(guò)改變合成工藝參數,通過(guò)控制工藝過(guò)程因素的變化來(lái)調節二氧化硅的結構,實(shí)現產(chǎn)品的多樣性。因此,納米二氧化硅行業(yè)是個(gè)高度技術(shù)密集型行業(yè),具有一定的技術(shù)門(mén)檻,需要一定的專(zhuān)業(yè)技術(shù)經(jīng)驗。
2)高端納米二氧化硅產(chǎn)品國產(chǎn)替代進(jìn)程加速
相比跨國化工巨頭,目前國內生產(chǎn)商生產(chǎn)的納米二氧化硅品種主要集中在中低端應用領(lǐng)域,產(chǎn)品質(zhì)量、穩定性及通用性與國外產(chǎn)品尚有一定差距。但伴隨著(zhù)生產(chǎn)技術(shù)的積累和生產(chǎn)工藝的進(jìn)步,國內生產(chǎn)商逐步掌握精細化控制納米二氧化硅產(chǎn)品純度、表面性能控制、粒徑分布等重要參數的生產(chǎn)技術(shù)。此外在環(huán)保趨嚴背景下,價(jià)格較低但含重金屬的原材料使用受限,下游企業(yè)成本控制壓力上升,對國產(chǎn)高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品的需求更加迫切,預計高端納米二氧化硅產(chǎn)品領(lǐng)域國產(chǎn)替代進(jìn)程將進(jìn)一步加速。
3、二氧化硅行業(yè)發(fā)展趨勢
?。?)全球二氧化硅市場(chǎng)將穩定增長(cháng)
橡膠工業(yè)為二氧化硅的主要消費市場(chǎng),占二氧化硅消費總量的70%以上。目前包括歐盟、美國、日本和韓國等在內的國家和組織已經(jīng)推行了綠色輪胎標簽法規多年,綠色輪胎已成為輪胎發(fā)展的主流產(chǎn)品。輪胎為橡膠工業(yè)中規模最大的細化行業(yè),近年來(lái)輪胎用二氧化硅消費量呈現穩中有升的態(tài)勢。
二氧化硅因其優(yōu)良的電物理性質(zhì),逐漸成為鋰電池隔板材料的主流選擇。動(dòng)力鋰電池為新能源汽車(chē)的核心部件,需求受新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的拉動(dòng)最為明顯。在能源技術(shù)變革及特斯拉等新興科技企業(yè)的帶動(dòng)下,全球新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)取得爆發(fā)性增長(cháng),我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)受政府扶持,自2015年以來(lái)已成為全球規模最大的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)。預計未來(lái)幾年,鋰電池隔板專(zhuān)用二氧化硅存在較大增長(cháng)空間。
此外,受益于涂料行業(yè)的蓬勃發(fā)展,二氧化硅在涂料行業(yè)的應用愈加廣泛,涂料用二氧化硅成為行業(yè)中高附加值細分領(lǐng)域。二氧化硅以其良好的光學(xué)性能和吸附性能,在涂料行業(yè)中可充當助劑使用。消光劑、增稠劑和抗沉降劑等各類(lèi)涂料助劑在涂料組成價(jià)值較高,尤其在水性、粉末等涂料中,助劑對于顏填料分散、粘合等作用巨大。預計涂料行業(yè)規模的持續擴容將助推涂料用二氧化硅的需求不斷增長(cháng)。
?。?)環(huán)保政策趨嚴將推動(dòng)行業(yè)集中度進(jìn)一步提高
二氧化硅屬化工行業(yè),環(huán)保要求高。目前,我國在環(huán)境保護方面的法律法規包括《環(huán)境保護法》《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》《水污染防治法》《節約能源法》等,我國對環(huán)保、節能等方面的相關(guān)法律法規的執行力度越來(lái)越強,而化工企業(yè)由于本身耗能大、排污多的特點(diǎn),容易受到相關(guān)政策嚴格排查,企業(yè)項目通過(guò)核準或環(huán)評的程序多、難度大。隨著(zhù)環(huán)保要求的提高,國內規模較小、技術(shù)水平較低、環(huán)保投入不足的企業(yè)將逐步被淘汰,導致市場(chǎng)總供給相應下降;與此同時(shí),隨著(zhù)部分環(huán)保不達標企業(yè)被逐步淘汰退出市場(chǎng),也將進(jìn)一步帶動(dòng)行業(yè)集中度提高,改變市場(chǎng)整體競爭格局,規模和技術(shù)水平領(lǐng)先的企業(yè)市場(chǎng)份額和競爭力將進(jìn)一步提高。
?。?)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)以及高附加值產(chǎn)品趨勢
液相法二氧化硅的生產(chǎn)需要經(jīng)反應、老化、過(guò)濾洗滌、干燥和粉碎等多道工序,通過(guò)硅酸鈉和一種無(wú)機酸(通常情況下為硫酸)發(fā)生化學(xué)反應沉淀而成。液相法二氧化硅生產(chǎn)過(guò)程對反應的控制有較高要求,原材料濃度、攪拌強度、反應溫度、pH值和反應加量流量等多種因素將影響最終形成的二氧化硅的表面積、結構、分散性和硅羥基的濃度等理化指標,因此各個(gè)變量都要求精確的控制和調節。目前市場(chǎng)上標準的生產(chǎn)設備尚未能完全滿(mǎn)足液相法二氧化硅生產(chǎn)工序要求,還需專(zhuān)業(yè)的非標核心生產(chǎn)設備。企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗、生產(chǎn)技術(shù)、研發(fā)能力在生產(chǎn)工藝中顯得尤為重要,而以上這些優(yōu)勢均需企業(yè)長(cháng)期的理論和實(shí)踐積累。
?。?)二氧化硅氣凝膠的迅猛發(fā)展
1931年Kistert通過(guò)水解水玻璃的方法首次制備出氣凝膠,但由于當時(shí)制備工藝條件限制,在隨后的半個(gè)世紀中,氣凝膠一直沒(méi)有很大的發(fā)展。直到最近20年,氣凝膠理論知識的成熟和溶膠凝膠工藝的完善,以及各行各業(yè)對氣凝膠材料的需求增大,使得氣凝膠發(fā)展迅速。二氧化硅氣凝膠是一種新型結構可控的孔狀材料,有多種獨特的性質(zhì),例如低折射率、低彈性模量、低聲阻抗、低熱導率、強吸附性、典型的分形結構等,可被制作成聲阻抗耦合材料、過(guò)濾材料、高溫隔熱材料等多種高性能材料,在切侖可夫探測器、催化劑及催化劑載體、寬帶減反射、高效可充電電池、防眩光涂層、低介電常數絕緣層、超高速集成電路基片、高激光損傷閾值增透薄膜、高效絕熱涂層等眾多領(lǐng)域之中具有廣泛的應用前景。
資料來(lái)源:普華有策

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