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日志

硅氟有机硅的发展及前景及硅油应用比例分析

已有 107 次阅读2014-10-29 10:43 | 硅油, 有机硅

有机硅:需求高速增长的高壁垒行业
未来3 年我国有机硅行业仍将维持25%以上的消费增长率
全球范围内有机硅工业近年来发展迅速;国外有机硅公司的投资和市场正逐步投入亚洲尤其是中国;快速增长的国内需求使得有机硅行业自给率明显偏低(05 年只有32%);我国与国外先进水平的差距正逐步缩小;有机硅材料作为化工新材料领域的一部分,已成为国家重点支持发展的产业之一。
产品的深度开发和资源的循环利用是有机硅发展的两大趋势
相比于国际先进有机硅生产商积极在汽车、美容等新领域开辟应用市场,我国的有机硅生产商缺乏深加工能力,因此每吨有机硅单体对应的销售收入仅为1.3 万元左右,远低于4 万元的国外先进水平,正在这方面取得进展;资源的循环利用技术是降低生产成本的主要途径之一,目前新安股份在这一领域国内领先。
近年来中国在单体生产领域取得的技术突破将带动有机硅行业的发展步入快行道 
有机硅产品链中单体生产水平是有机硅行业发展水平的主要标志,也是造成有机硅行业进入壁垒高、产能集中度高的主要原因。近年来我国在单体生产的重要技术上取得了突破(二甲选择性由不到80%提高到82%~85%,已经接近88%~92%的国际先进水平),同时,计划建设的单套10 万吨/年有机硅单体生产装置也趋近于国际先进水平。 

高壁垒、低自给率和技术水平的不断提高是中国单体生产商长期盈利能力的保证
全球范围内,单体生产的高壁垒导致产能集中度很高;根据我们前期的调研,5 年内中国单体产能集中度仍将维持高水平;未来3 年我国有机硅单体自给率仍将维持较低水平;随着二甲选择性以及深加工技术的不断提高,中国单体生产商长期盈利能力将得到保证。
 
 
行业发展全景图 
有机硅产品具有电气绝缘、耐辐射,阻燃、耐腐蚀、耐高低温以及生物相容性好等优良特性,被誉为“工业味精”,广泛应用于电子电气、建筑建材、纺织、轻工、医疗、机械、交通运输、塑料橡胶等各行业,深入到人们生活的各个领域。
有机硅产品链构成
有机硅产品链可分为原料、单体、中间体、产品及制品四个环节。
有机硅原料:为硅粉和一氯甲烷,硅粉由金属硅磨成粉制得。工业硅中的冶金用硅,用于配制铝硅合金,主要生产有机硅单体和聚合物。国内一氯甲烷主要来自两方面:由甲醇法制得以及生产工艺中副产。
有机硅单体:制备硅油、硅橡胶、硅树脂以及硅烷偶联剂的原料是各种有机硅单体。主要包括:甲基氯硅烷(简称甲基单体)、苯基氯硅烷(简称苯基单体)、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三氯硅烷、丙基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷和氟硅单体等。其中甲基氯硅烷(包括一甲、二甲、三甲)最重要,其用量占整个单体总量的90%以上,其次是苯基氯硅烷。
有机硅中间体:主要指线状或环状体的硅氧烷低聚物,如六甲基二硅氧烷(MM)、八甲基环四硅氧烷(D4)、二甲基环硅氧烷混合物(DMC)等。 有机硅产品及制品:由中间体通过聚合反应,并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。
有机硅深加工产品应用领域广泛
目前有机硅产品繁多,品种牌号达万余种,常用的就有4000 余种,主要分为硅橡胶(高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶)、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。
硅橡胶
如同普通橡胶,硅橡胶可以加工成各种型材、胶管、胶条、胶辊、胶布等制品,硅橡胶的生物相容性是其关键特性。全球硅橡胶的生产总量在40 万吨左右,从产品类型看,室温硫化硅橡胶占硅橡胶总量的65%左右,而大约70%的室温硫化硅橡胶用于生产有机硅建筑密封胶,即大约45%的硅橡胶用于生产有机硅建筑密封胶。硅橡胶的重要消费领域为电子电器、汽车制造、建筑以及医用。
目前国内的硅橡胶生产企业已经超过100 家,生产能力也已经超过了6 万吨,但实际产量在4~5 万吨左右。生产厂家主要集中在浙江、广东、江苏、上海等地。
硅油
硅油是有机硅制品中消费量第二大的一类产品,目前全球的消费总量已经超过34 万吨,05 年美国消费10 万吨,西欧10 万吨,日本8 万吨,中国消费6 万吨左右。
 硅油的应用领域很多,其中以日化产品的用量居多,约占总消费量的30%~ 35%。其次是作为加工助剂,如用作消泡剂、脱模剂和表面活性剂等。
硅树脂
硅树脂在有机硅总的应用中所占比例不大。
硅烷偶联剂
硅烷偶联剂主要用于提高玻璃纤维的机械性能,在玻璃纤维中的使用量约占国内硅烷偶联剂总消费量的一半,其次是子午线轮胎,占40%以上,其余的用于涂料等消费领域。。近年来,硅烷偶联剂日益成为有机硅的一个重要分支。国内现有硅烷偶联剂20 余家,主要分布在江浙一带。
全球有机硅行业持续保持高速增长
市场规模迅速扩大,已拥有80 亿美元市场规模
20 世纪60 年代开始有机硅材料发展迅速并开始形成工业规模;70 年代,新型有机硅高聚物层出不穷,品种不断扩大,有机硅单体单套生?br> 力达数万吨;80 年代,世界有机硅产量以每年14%左右的速度增长;90 年代,有机硅行业已发展成为技术密集,在国民经济中占有重要地位的新型产业。
1997 年,世界有机硅产品的销售已超过60 亿美元,单体产量约145 万吨,而目前,全世界的单体产量已超过200 万吨/年,市场规模80 亿美元以上。其中欧洲、美国和日本的有机硅产品产量占世界总产量的95%以上。
全球有机硅需求保持5%~8%的增速,属于强GDP 行业
未来几年有机硅行业将继续保持高速发展态势。近年来,全球有机硅工业发展速度保持5%~8%的速度,在汽车和建筑方面增长尤为强劲。除亚洲市场(日本除外)保持12~15%的增长速度之外,美国和西欧等成熟有机硅市场的发展速度也高于其GDP 增速,达到4%~6%,因此全球有机硅市场需求十分强劲。
值得特别指出的是,近年来国外有机硅先进生产商主要依靠在汽车、化妆品等新领域的推广来促进销售。可见,有机硅行业的长期发展依赖于掌握客户需求基础上的新产品开拓。
中国有机硅行业将迎来35 年的高速发展期
全球有机硅投资和市场正在向亚洲转移
由于亚洲(除日本)特别是中国的有机硅需求增长迅速,在竞争需要和获取更大利润的驱使下,世界各大公司均看好亚洲市场,因此几乎所有的有机硅单体生产商都已经或者计划在亚洲建立有机硅生产厂,并主要瞄准中国市场。
观察国际有机硅先进企业在亚洲地区的投资,可以明显看出,由于国内对于外资进入有机硅单体生产领域的限制,国际先进企业在国内的投资以下游的产品深加工为主。 
尽管中国单体扩产迅速,但自给率仍较低
目前国内对有机硅的需求正以每年30%左右的速度增长,预计未来三年仍将保持25%以上的增长率(05 年增长30%以上)。至2010 年,我国对有机硅制品的需求量 (以有机硅单体计)将由04 年的37.5 万吨/年增加到100~120 万吨/年,需求量的增长主要来自于建筑、电子和日化行业。
05 年中国有机硅单体缺口在33 万吨左右,国内自给率只有33%左右。尽管中国主要生产厂家均计划进一步扩大产能,但按照目前的需求增长态势以及投产计划, 07 年的市场缺口仍将达41 万吨,自给率仍仅为46%。
国内外技术差距正在缩小有机硅工业的重要衡量尺度:
单体生产水平
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1问题)以及如何扩大单套装置的规模,这两点都直接涉及单体装置的盈利能力。
国外甲基氯硅烷单体生产装置规模较大(10 万吨/年以上),二甲选择性较高,原料的消耗定额接近理论值,并注重节能及综合利用。单体规模大有利于降低成产成本:折旧占有机硅生产成本10%左右。
国内单体生产的二甲选择性已接近国际先进水平
由于有机硅中间体(一般为多种中间体的混合物)中,二甲基二氯硅烷(以下简称二甲)的下游延伸物最多,售价也较高,因此,提高有机硅单体合成中二甲的得率(即二甲选择性)可以有效提高有机硅产品的整体盈利能力,据测算,以目前的国内技术水平,二甲选择性提高1 个百分点,每吨单体毛利可增加150 元左右。 
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 年时,国内的二甲选择性只有60%左右,“六五”攻关的时候,达到70%,2002 年的时候达到75%~80%,现在更是已经提高到到82%以上,与国外先进技术水平的差距正在逐渐缩小。
单体装置规模的差距正在缩小
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,而且自动化水平高,普遍采用计算机控制技术,大型流化床连续开车周期可以达到3 个月以上。
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二甲选择性指有机硅单体中二甲基二氯硅烷所占比例。其经济意义为:由于二甲基二氯硅烷对应的下游衍生产品种类最多,经济附加值最高,因此二甲选择性越高,单位有机硅单体产生的利润水平越高。以目前国内的水平计算,二甲选择性提高1%将增加下游利润150 元/吨,目前全球先进生产商二甲选择性可达到88%~92%,国内较好水平为82%~85%。 
 有机硅行业得到国家政策支持
全球经验表明,发展有机硅不仅仅是企业行为
国外的经验表明,有机硅工业的发展离不开政府的支持和关注。日本科学技术厅为使有机硅走在世界前列,早在1991 年起就实施过一项耗资7400 万美元的“硅系高分子材料研究开发”10 年计划,发动“官、产、学”的力量共同研究。主要开发硅的高分子复合物,以生产超高强度和超抗热塑料、新超级材料用于太阳能、建筑、半导体、汽车工业及航天工业。进入21 世纪,日本政府认为硅化学、有机硅仍然使发展重点,产经省将有机硅的开发列为21 世纪产业发展的重要项目。日本的“次时代产业基盘工程”中,排在第一位的就是含硅高分子材料。
中国有机硅行业受到产业政策的重点鼓励
中国早在1998 年就把有机硅单体列为国家重点鼓励发展的产品;2000 年有机硅产品生产被列为国家重点鼓励的产业,2003 年科技部与商务部共同发布的《鼓励外商投资高新技术产品目录(2003)》新材料大类中,有机硅也位列其中,将有机硅列为积极鼓励发展的产业,鼓励外商加大投资,并与国内有机硅企业展开合作研发。
有机硅单体发展受到反倾销保护
2005 年9 月29 日,中华人民共和国商务部做出初裁,对原产于日本、美国、英国和德国的进口初级形态二甲基环体硅氧烷(二甲)实施临时反倾销措施,以保证金形式(保证金的比例为13%至35%)进行。有机硅反倾销初裁的出台将有助于保护有机硅的上游行业――最重要的单体生产。
产品深度开发和资源的循环利用是有机硅行业发展的必由之路
全球经验表明:有机硅产品深加工是必由之路
从有机硅跨国公司的发展经验来看,产品的深度开发是有机硅行业的发展方向之一,跨国公司的单体自身深加工比例在50%以上。
下游产品产能却分散在1500 家左右小型生产企业,产品种类也只有区区几百种。
产品深加工具有重要的现实意义:
1)产品深加工可大幅提高企业盈利水平。国际先进水平每吨硅氧烷可创造销售额1 万美元,而目前初级形态的聚硅氧烷的价格在3000~4000 美元,所以没有众多衍生的高附加值下游产品,只销售中间体是不够的。由于深加工产品较少,目前我国的单位有机硅单体对应的销售收入每吨有机硅单体仅能产生1.3 万元左右的销售收入,远低于4 万元的全球平均水平;
2)掌握客户需求是有机硅企业的可持续成长之道。观察先进有机硅生产商的近年来发展,可以明显看到有机硅产品向化妆用品、汽车零部件等新领域的快速延伸。产品链向下延伸有助于企业接近终端消费者,及时掌握客户需求,对于有机硅这种改良性材料来说,了解客户需求才是企业的可持续成长之道。 
资源的循环利用:降低生产成本的主要手段之一
资源的循环利用是有效降低成本的重要手段,跨国公司都非常看重对成本影响较大的氯资源的循环利用,国外五大有机硅公司氯的循环利用率都在85%以上,而国内目前氯资源的循环利用率只有55%左右,这也是国内企业有机硅盈利能力不高的一个重要原因。影响氯循环利用率的原因主要有三个:
1)甲基氯硅烷合成中二甲的选择性低,二甲选择性的提高可以逐步提高氯资源的利用率;
2)氯甲烷来自于草甘膦生产的副产物,利用率较高;
3)甲基氯硅烷生产中的副产物(尤其是甲基三氯硅烷,即“一甲”)没有得到综合利用,不能回收其中的氯。甲基氯硅烷合成的副产物主要是甲基三氯硅烷、一甲含氢单体等,这些产物约占甲基氯硅烷产量的18%(国外一般是8%~12%)。这些副产物目前国内还不能全部消化。国外的有机硅大公司均对这些副产物进行了妥善处理。如:将一甲单体与三甲单体通过歧化反应转化为二甲;将一甲等副产物用于生产气相法白炭黑,同时回收副产物氯化氢。在资源的循环利用方面,采用了有机硅和草甘膦联产的工艺,实现了氯资源的循环利用。
成本优势和市场发展迅速是中国有机硅企业的核心优势 
有机硅成本构成中,折旧、金属硅粉以及一氯甲烷约占总生产成本的85% 左右,中国的有机硅工业在这三个重要领域均具有重要的成本和资源优势。同时,中国正处在全球有机硅需求增长最快的区域,国家对于产业的保护将使得国内有机硅生产企业能在最大程度上享受行业发展带来的利益。
固定资产投资较低
折旧占有机硅生产成10%以上,因此固定资产投资大小对生产成本有较大影响。与国外有机硅先进公司相比,我国的有机硅单体企业具有明显的固定资产投资低的优势:在中国投资新建一套6 万吨/年的单体生产装置需要的固定资产投资是5 亿元,新建一套10 万吨/年的单体生产装置则需要8 亿元。而在国外投资一套6 万吨/年的单体生产装置就需要10 亿元,是国内固定资产投资额的两倍之多。 
中国是全球主要的金属硅产地
目前全球金属硅产能在100 万吨/年左右,主要生产国有美国、俄罗斯、日本、挪威、巴西、中国等。近几年巴西、中国生产能力不断提高,成为世界金属硅生产、出口大国。我国金属硅生产能力在77 万吨/年左右,2000 年以来,我国每年的工业硅产量都达到40 万吨以上,约占世界工业硅总产量三分之一,年出口量超过了30 万吨。 
做为金属硅原料的硅矿石我国储量丰富,金属硅的国内重要产地分布广泛:陕西、甘肃、青海、内蒙古、辽宁、吉林、山西、河北、天津、河南、湖北、广西、贵州、福建、山东、安徽、四川等地均有金属硅生产,我国的金属硅工业完全可以满足有机硅工业的需要。 
国内金属硅产能庞大而且市场集中度较低,有利于我国有机硅工业发展。并且,目前两家主要的有机硅生产商新安股份和星新材料都分别在四川和兰州建有5 万吨级以上的金属硅产能,并在进一步增加产能。 
一氯甲烷产能迅速扩大将有利于有机硅成本的降低
国内目前有机硅产品对一氯甲烷的需求量将达到15 万吨左右,2010 年将达到24 万吨左右。而国内的一氯甲烷的产能大约在25.65 万吨/年,可以保证国内市场对一氯甲烷的需求。
目前国内两家主要的有机硅生产商均基本实现了一氯甲烷的自给。
一氯甲烷既可以来自合成工艺,也可以来自草甘膦等农药的副产品,因此,国内一氯甲烷资源丰富,价格稳定:回收一氯甲烷较04 年的3000 元/吨已下降至2400 元/吨,合成一氯甲烷则价格稳定在4500~5000 元/吨之间。 
下游行业发展迅速带动有机硅上游产品的需求旺盛 
如同发达国家,有机硅单体消费的主要集中于硅橡胶和硅油领域。中国拥有全世界增速最快的有机硅市场(近年来需求增长率维持在25%以上),目前有机硅的主要消费领域面临快速发展的机遇。
硅橡胶:中国对于特种橡胶需求将持续旺盛
尽管国内的硅橡胶起步较晚,但在强劲增长的需求刺激下,发展很快。2005 年国内硅橡胶的消费量将超过7 万吨左右,由于产量不足,需要从国外进口部分硅橡胶,特别是高品质的硅橡胶仍然大部分依赖于进口。我国有机硅建筑密封胶消费量占密封胶总消费量不到50%,与发达国家的60%相比,还有一定的差距。预计05 年全年我国有机硅密封胶将需要硅橡胶超过3 万吨。电子电器工业我国硅橡胶消费的又一重要领域。按键硅橡胶是高温硫化硅橡胶的重要品种,其中广东是按键硅橡胶的主要产地和消费地,其产量占世界按键硅橡胶的60%,预计05 年的需求量将达到2.5 万吨。随着汽车工业的发展,其对硅橡胶的需求也在不断增长,预计2005 年对硅橡胶的需求将达到1 万吨左右。 
就整个中国橡胶行业来讲,目前我国年产各类橡胶200 万吨以上,其中天胶年产量55 万~60 万吨,合成胶年产量150 万吨左右,预计05 年我国合成胶的消费量达到或超过250 万吨,一半以上依赖进口,尤其是高品质、特种橡胶,预计今后一段较长的时间内我国的橡胶消费将继续保持增长势头。
硅油:需求随经济增长而不断增长
硅油的消费与相关产业的发展水平是密切相关的,近年来,随着国民经济的发展,国内对硅油的需求不断增加,预计05 年国内硅油的需求量将达到6 万吨左右,特别是高档硅油制品的比例将大幅度提高。 
硅烷偶联剂:需求随玻纤和子午线轮胎的扩产而快速增长
预计05 年用于玻璃纤维的硅烷偶联剂的用量将接近于3500 吨。自20 世纪90 年代以来,我国的子午线轮胎有了长足的发展,汽车轮胎的子午化率逐渐提高,预计05 年子午线轮胎对硅烷偶联剂的需求将达到3500 吨。国内对硅烷偶联剂的总需求将达到8000 吨。 
随着中国玻纤和子午线轮胎产能的不断扩大,对于硅烷偶联剂的需求量将不断增加。
 
前文提到,05 年中国国内自给率只有33%左右,按照目前的需求增长态势以及投产计划, 07 年的自给率仍仅有46%。04 年7 月份开始的二甲基环体硅氧烷(中间体)反倾销调查使得中间体进
口价格持续上升,05 年1 月,有机硅反倾销初裁的出台进一步确认了国家对于国外优势企业低价倾销有机硅中间体的限制。我们认为,反倾销将使得有机硅中间体进口价格保持高位,在国内自给率明显偏低的情况下,07 年之前单体生产企业的高毛利水平有望得到维持。
 
 
 
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