國內(nèi)二氧化硅氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈涉及的主要有醇、四氯化硅、烷氧基硅烷、氣凝膠等工序,核心工序是烷氧基硅烷、氣凝膠制備。據(jù)分析氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈成本分布為:四氯化硅占比13.3%,烷氧基硅烷占25.8%,氣凝膠制備占60.9%。
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1、概述
烷氧基硅烷是國內(nèi)氣凝膠生產(chǎn)的主要原材料,也是制約氣凝膠成本的主要因素之一。由于受到大型裝置系統(tǒng)控制難度加大,生產(chǎn)工藝技術(shù)較為復(fù)雜,高品質(zhì)產(chǎn)品不易制備等因素的影響,加之項目立項、環(huán)評已很難獲批,導(dǎo)致國內(nèi)的氧基硅烷現(xiàn)階段無法滿足市場需求,國內(nèi)尚有市場缺口。
自上世紀50年代有機硅進入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)階段,世界有機硅產(chǎn)品的生產(chǎn)和研究主要集中在西歐、北美和日本;近十年來,中國的有機硅行業(yè)發(fā)展非常迅速,現(xiàn)已是世界的有機硅生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)量最大的制造國。
國外的有機硅單體及氧基硅烷的生產(chǎn)主要集中在美國道康寧公司、通用公司、德國瓦克公司、日本信越公司和法國羅地亞公司,他們的年產(chǎn)能力達到萬噸的規(guī)模,并隨著有機硅的快速發(fā)展,迅速在東南亞及一些非發(fā)達地區(qū)新建了生產(chǎn)裝置。五大公司的產(chǎn)能幾乎占據(jù)了總生產(chǎn)能力的80%以上。在美國、西歐、日本等發(fā)達國家,氧基硅烷在氣凝膠、精密鑄造件、高檔防腐油漆、電子等高端領(lǐng)域具有廣泛的市場。據(jù)不完全統(tǒng)計,近些年來,氧基硅烷的直接需求量與產(chǎn)量呈連續(xù)上升趨勢。
2、國內(nèi)烷氧基硅烷生產(chǎn)企業(yè)
表1:國內(nèi)主要烷氧基硅烷生產(chǎn)企業(yè)
單位名稱 | 產(chǎn)能(噸/年) | 實際產(chǎn)量(噸/年) | 備注 |
四川銀邦新材料有限公司 | 20000 | 4000 | 國內(nèi)唯一采用連續(xù)雙塔法,品質(zhì)一流 |
張家港市隆泰化工有限公司 | 10000 | 5000 | |
南通索吉爾化工有限公司 | 10000 | 4000 | |
荊州市江漢精細化工有限公司 | 10000 | 2000 | 副產(chǎn)品,主營業(yè)務(wù)非四乙氧基硅烷 |
江蘇常余化工有限公司 | 10000 | 2000 | 副產(chǎn)品,主營業(yè)務(wù)非四乙氧基硅烷 |
張家港新亞化工有限公司 | 8000 | 5000 | 生產(chǎn)、賀易 |
江西晨光新材科股份有限公司 | 4000 | 2000 | 副產(chǎn)品,主營業(yè)務(wù)非四乙氧基硅烷 |
淄博市臨淄齊泉工貿(mào)有限公司 | 2000 | 2000 | |
浙江新安化工集團股份有限公司 | 2000 | 2000 | 副產(chǎn)品,主營業(yè)務(wù)非四乙氧基硅烷 |
湖北武大有機硅新材料股份有限公司 | 2000 | 1000 | 副產(chǎn)品,主營業(yè)務(wù)非四乙氧基硅烷 |
來源:公開信息搜集整理
根據(jù)表1,氣凝膠用烷氧基硅烷的生產(chǎn)企業(yè)分布主要特點:
⑴地域分布主要集中在四川、江蘇、江西、浙江、山東、湖北等地,與氣凝膠生產(chǎn)企業(yè)配套能力差,距離遙遠,運輸成本高。
⑵生產(chǎn)規(guī)模普遍每年2000-10000噸的水平,與國際上萬噸級規(guī)模存在差距。
⑶大多數(shù)是有機硅的副產(chǎn)品,專業(yè)廠家較少。
表2:國內(nèi)已建或擬建氣凝膠產(chǎn)能及地域分布
序號 | 企業(yè) | 已達產(chǎn)能M2/年 | 項目地址 |
1 | 廣東埃力生高新科技有限公司 | 50000 | 廣東 |
2 | 山西陽中新材有限責任公司( 中凝) | 20000 | 山西 |
3 | 河北金納科技有限公司 | 20000 | 河北 |
4 | 浙江省納諾科技有限公司 | 15000 | 浙江 |
5 | 河北省滄州市愛彼愛和新材料有限公司 | 30000 | 河北 |
6 | 山東金石高溫材料有限公司 | 8000 | 山東 |
7 | 河南泛銳復(fù)合材料研究院有限公司、河南泛銳鞏義 | 5000 | 河南 |
8 | 弘大科技(北京)有限公司 常州高新區(qū) | 5000 | 江蘇 |
9 | 北京建工新型建材有限責任公司 | 1000 | 北京 |
10 | 武漢宏大科技有限公司,武漢 | 10000 | 湖北 |
11 | 貴州航天烏江機電設(shè)備有限公司 | 12000 | 貴州 |
12 | 中國化學華陸科技有限公司,重慶 | 50000 | 重慶 |
合計 | 226000 |
來源:公開信息搜集整理
根據(jù)表2,氣凝膠生產(chǎn)企業(yè)分布主要特點:
⑴地域分布主要集中在廣東、山西、河北、河南、江蘇、浙江、山東、湖北、貴州、重慶等地,與原材料生產(chǎn)企業(yè)配套能力差,距離遙遠,原材料運輸成本高。與氣凝膠規(guī)模化應(yīng)用的距離現(xiàn)場距離遠,運輸成本高。
⑵生產(chǎn)規(guī)模普遍每年1000-50000M3不等,規(guī)模較小。
氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈有幾個特點:一是產(chǎn)業(yè)鏈較長,涉及原材主要是化工材料,在過程中有化學品的使用與釋放;二是涉及物理化學過程,技術(shù)復(fù)雜;三是氣凝膠產(chǎn)品比重小,到實際應(yīng)用點包裝運輸成本較高。
氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈,本質(zhì)上講是從原料硅開始進入系統(tǒng),通過物理化學過程轉(zhuǎn)變成二氧化硅氣凝膠產(chǎn)品。從國內(nèi)原材料烷氧基硅烷到終端產(chǎn)品氣凝膠的企業(yè)分布來看,能夠從原材料到氣凝膠產(chǎn)品進行系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)的項目幾乎沒有。造成原材料及產(chǎn)品來回運輸成本高,各物料回收利用率低。
氣凝膠和原材料烷氧基硅烷的產(chǎn)能普遍沒有達到規(guī)模效益,致使氣凝膠產(chǎn)品成本進一步降低受到制約。
經(jīng)過多年的觀察研究,氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈必須要形成全封閉的產(chǎn)業(yè)鏈,包括四氯化硅的合成、烷氧基硅烷生產(chǎn)、氣凝膠制備、尾氣的回收利用等,才能進一步降低氣凝膠的生產(chǎn)成本。
關(guān)于規(guī)模效益,據(jù)研究,氣凝膠的規(guī)模效益必須滿足氣凝膠每年10萬立方,烷氧基硅烷產(chǎn)能10000噸/年配套,才能實現(xiàn)一定的經(jīng)濟規(guī)模,形成規(guī)模效益。
通過以上措施,進一步降低氣凝膠成本價格,才能促進氣凝膠應(yīng)用市場爆發(fā)增長。
1.有望加速實現(xiàn)規(guī)模擴張
當前,影響氣凝膠商業(yè)化應(yīng)用的主要問題是其制備工藝復(fù)雜,制備成本偏高。由于原材料昂貴、制備工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、規(guī)模化生產(chǎn)難度大等原因,導(dǎo)致氣凝膠產(chǎn)品產(chǎn)量低、 成本高,市場難以接受、產(chǎn)業(yè)化困難。氣凝膠高昂的成本和制作工藝是制約氣凝膠大規(guī)模應(yīng)用的國際技術(shù)瓶頸。如果能把氣凝膠的生產(chǎn)成本降下來,應(yīng)用到民用領(lǐng)域,就能實現(xiàn)巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。目前,氣凝膠雖然還未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,只是具有相當大的市場應(yīng)用前景。
2.技術(shù)突破亟待解決
由于氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈較長,涉及從原料硅的制備、氯硅烷的制備、烷氧基硅烷的制備、氣凝膠制備、尾氣回收利用等等,在設(shè)備、材料選擇、工藝技術(shù)、自動化水平等方方面面,都需要突破。
未來幾年里,氣凝膠材料的發(fā)展趨勢仍然是降低材料比重,提升材料隔熱性能方面。作為新興材料,氣凝膠產(chǎn)品短時間內(nèi)難以出現(xiàn)替代技術(shù),但國內(nèi)氣凝膠企業(yè)仍需要突破國外企業(yè)的技術(shù)封鎖,將產(chǎn)品性能提升到更高的層次,才能進入國際市場,參與國外競爭。
3.產(chǎn)業(yè)布局繼續(xù)統(tǒng)籌
產(chǎn)業(yè)布局不合理,產(chǎn)業(yè)集中度極低,產(chǎn)業(yè)規(guī)模偏小規(guī)模效益沒有體現(xiàn),原材料和產(chǎn)品端分散距離遠原料綜合回收利用率低等降低成本困難。只有通過原材料和產(chǎn)品端的綜合合理布局,才能大幅度降低氣凝膠成本,促進產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長。通過模擬,產(chǎn)業(yè)整合可以降低成本不低于30%。
來源:叮叮樂科樂公眾號
原文始發(fā)于微信公眾號(艾邦氣凝膠論壇):國內(nèi)氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈布局分析及發(fā)展方向