有机硅性能优异,广泛应用于国民经济各个领域
有机硅是指含有硅碳键(Si-C)、且至少有一个有机基团是直接与硅原子相连的一大门类化合物,包括各类小分子化合物和高分子聚合物。例如,(CH3)2SiCl2(二甲基二氯硅烷)、(C6H5)2SiCl2(二苯基二氯硅烷)等有机硅单体均属于有机硅小分子化合物。有机硅聚合物种类众多,包括聚硅氧烷、聚碳硅烷、聚氮硅烷等。以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多、研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。因此,狭义上的有机硅材料主要是指聚硅氧烷。
有机硅产品性能
| 材料特性 | 具体说明 |
| 粘结密封性 | 有机硅由于主链两侧基团分别亲和有机和无机介质,因此可以对有机和无机介质进行很好地粘结。同时有机硅材料还具备良好的防水性能,可用于各类防水密封。 |
| 耐高低温 | 有机硅材料的热稳定高,不仅耐高温,而且也耐低温,可以在较宽的温度范围内(-80~260℃)使用,特殊品种的使用温度范围更广,是唯一具有如此宽广温度适应范围的橡胶材料。 |
| 耐候性 | 有机硅主链结构不易被紫外线和臭氧所分解,具有比其他高分子材料更优异的耐老化性能,在自然环境下的使用寿命可达数十年。 |
| 电气性能 | 有机硅材料具有良好的电气性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅。同时,有机硅材料还具有优异的疏水性,可以有效提高电气设备在湿热环境下使用的可靠性。 |
| 生理惰性 | 聚硅氧烷是目前已知最无活性的化合物中的一种,具有优异的生物相容性和较好的抗凝血性能,可与人体长期接触而无毒副作用、无刺激性,特别适用于食品及医疗卫生领域。 |
| 界面性能 | 有机硅具有极低的表面张力和较高的表面活性,在疏水、消泡、润滑、防黏、上光等应用领域具备优异的使用性能,可作为表面活性剂、防水剂、高分子材料加工助剂等广泛使用。 |
数据来源:观研天下数据中心整理
根据观研报告网发布的《中国有机硅行业发展现状研究与投资前景预测报告(2026-2033年)》显示,聚硅氧烷下游制品一般包括硅橡胶、硅油、硅树脂三大类产品,少量中间体也可以在一些下游领域直接应用。这些以硅氧结构为主链的中间体和各种聚合物均属于聚硅氧烷,但其最终产品中往往还含有填料及其他功能性助剂等,也可能聚硅氧烷本身是作为助剂使用。
有机硅分品类下游应用
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产品类型 |
特性 |
应用领域 |
具体产品 |
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硅橡胶 |
耐疲劳、耐高低温、耐老化性、优良的电绝缘性、疏水性、生理情性等 |
汽车 |
保护罩、软管、垫圈、密封件、雨刮片、门窗外框及其他部件的粘接密封 |
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电子电器 |
键盘及保护罩、LED、半导体领域的固定及灌封保护 |
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电缆 |
电缆外包材料、电线绝缘子 |
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航空航天 |
胶管、面罩、密封垫圈 |
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建筑 |
厨卫、公路等方面胶粘剂、填缝剂、密封剂 |
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医疗 |
奶嘴、人造器官、软管、人工角膜、耳塞 |
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硅油 |
耐候性、电绝缘性、疏水性、生理情性和较小的表面张力等 |
纺织印染 |
柔软剂、润滑剂、整理剂、织物涂层 |
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造纸 |
柔软剂、隔离剂 |
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机械 |
润滑油、阻尼油、防震油、泵油 |
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电子 |
变压器、晶体管绝缘、抗热、防湿材料 |
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化工医疗 |
消泡剂、药用添品剂、润滑剂、灭剂 |
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其他 |
脱模剂、表面处理材料 |
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硅树脂 |
耐寒性、耐候性、疏水性、电绝缘性能等 |
电子电器、涂料 |
绝缘剂、涂料、粘结剂、硅塑料 |
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硅烷偶联剂 |
耐候、粘结、地表张力和生理情性等 |
涂料、加工助剂 |
玻纤处理剂、涂料添加剂、轮胎补强材料、增粘剂 |
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气相白炭黑 |
稳定、补强、增稠和触变性等 |
添加、加工助剂 |
催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补强剂,塑料充填剂 |
数据来源:观研天下数据中心整理
我国有机硅深加工产品中,RTV、HTV、硅油、LSR、硅树脂产品的市场占比分别是37.0%、29%、28%、4%和2%。
数据来源:百川盈孚、观研天下数据中心整理
目前,有机硅材料的应用范围已由最初的国防军工行业逐步扩展到建筑、电力、电子电器、汽车、纺织、个人护理等国民经济各个领域。2024年有机硅DMC下游应用领域以建筑、电子电器、加工制造业、纺织业、交通运输、医疗卫生为主,占比分别为25%、23%、15%、11%、11%、9%。
数据来源:百川盈孚、观研天下数据中心整理
有机硅产能快速扩张,扩产周期告一段落
我国于1951年启动有机硅产品的研究与工业生产,20世纪50年代末期,初步掌握搅拌床合成甲基单体技术。自50年代末起,我国有机硅工业在持续改进搅拌床工艺的同时,积极开展流化床工艺的研发。进入21世纪,随着国内企业不断优化工艺,积极新建和扩建生产装置,有机硅生产形势持续向好。与此同时,我国国民经济的快速发展为有机硅工业提供了强劲动力,国家相继出台一系列扶持政策,推动我国有机硅工业进入蓬勃发展时期。截至2024年,我国有机硅中间体的产能是344万吨,相比2019年增长2.14倍,对应2020-2024年的年均复合增速是20.1%。
数据来源:观研天下数据中心整理
受益于前期下游需求快速增长以及较高利润吸引,中国有机硅产能经历了快速扩张周期,2024年为中国有机硅中间体产能集中释放大年,全年新增产能72万吨,在供给端形成了较大压力。当前中国已经成为世界最大的有机硅生产、消费和原材料净出口国,行业内主要生产企业包括合盛硅业、蓝星星火、东岳硅材、新安化工等,在资金、能源优势及一体化布局的影响下,行业产能不断向龙头企业集中,其中合盛硅业的有机硅产能占国内总产能比重超过25%,形成一超多强格局,2024年行业产能集中度CR4达54.65%,行业竞争格局有望趋于有序。
国内有机硅产能(DMC口径)格局
| 企业 | 产能(万吨) | 产能占比(%) |
| 合盛硅业(鄯善)有限公司 | 50 | 14.53% |
| 江西蓝星星火有机硅有限公司 | 35 | 10.17% |
| 山东东岳有机硅材料股份有限公司 | 35 | 10.17% |
| 湖北兴瑞硅材料有限公司 | 30 | 8.72% |
| 浙江新安化工集团股份有限公司有机硅厂 | 25 | 7.27% |
| 鲁西化工集团股份有限公司硅化工分公司 | 25 | 7.27% |
| 唐山三友硅业有限责任公司 | 20 | 5.81% |
| 陶氏有机硅(张家港)有限公司 | 20 | 5.81% |
| 新疆西部合盛硅业有限公司 | 20 | 5.81% |
| 云南能投硅化工有限责任公司 | 15 | 4.36% |
| 其它 | 69 | 20.08% |
| 合计 | 344 | 100% |
数据来源:观研天下数据中心整理
随着我国产能的快速扩张,我国有机硅在全球的产能占比明显提升,中国有机硅甲基单体产能约占全球有机硅甲基单体产能的70%以上,我国成为全球最大的有机硅生产国。受原材料、成本和市场等因素影响,海外有机硅产能总体处于收缩状态。近年来海外部分有机硅装置出现关停,2016年以来迈图关闭了德国和美国的有机硅装置,陶氏化学关闭了位于英国的有机硅产能,海外产能总计退出近30万吨。目前海外有机硅产能主要集中于陶氏、埃肯和瓦克等国际巨头,由于成本、产业链配套等方面竞争力相对薄弱,预计未来海外有机硅产能总体仍将呈现收缩的态势。
全球有机硅主要企业及产能(以硅氧烷计)
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公司名称 |
装置地址 |
产能(万吨/年) |
合计(万吨/年) |
|
陶氏 |
美国Carrolton,Kentucky |
20 |
49.8 |
|
英国Barry,Wales |
14.5 |
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中国江苏张家港 |
17.2 |
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埃肯 |
法国Roussillon |
10 |
34 |
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中国江西永修 |
24 |
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瓦克 |
德国Nunchrit |
13 |
28.3 |
|
德国Burghausen |
10 |
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|
中国江苏张家港 |
5.3 |
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迈图 |
日本Ota,GummaPrefecture |
4 |
16.5 |
|
韩国Seosan |
7.8 |
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|
中国浙江建德 |
4.7 |
||
|
信越 |
日本群马县Isobe和Matsuida |
10.5 |
20.1 |
|
泰国MapTaPhut,Rayong |
9.6 |
数据来源:观研天下数据中心整理
2020-2024年,我国有机硅中间体产量从126.09万吨增长至225.33万吨,年均复合增速为15.62%,其中2024年同比增长24.38%,实现快速增长。
数据来源:观研天下数据中心整理
由于2021年有机硅价格大幅上涨,盈利能力强劲,企业加大扩产力度,导致2022-2024年有机硅产能快速扩张,目前仍有部分规划产能,但行业大面积亏损状态下,相关产能落地可能性不大,此轮资本开支已基本结束。
有机硅新增产能情况
| 企业 | 新增产能 | 投产时间 | 投产进度 |
| 合盛硅业(鄯善)有限公司 | 40 | 延后 | 二期20万吨硅氧烷(单体40万吨)2022年3月试生产;2021年提前启动三期年产20万吨硅氧烷项目建设完毕;四期年产40万吨硅氧烷建设项目的前期论证也已同步启动,新建产能延后 |
| 江西蓝星星火有机硅有限公司 | 20 | 2024Q1 | 延后 |
| 内蒙古兴发科技有限公司 | 40 | 项目暂缓 | 2022年1月末备案完成,计划2022年6月开始建设,项目暂缓 |
| 浙江中天氟硅材料有限公司 | 18 | 2024Q2 | 2024年Q2试生产 |
| 内蒙古恒业成有机硅有限公司 | 30 | 产能延后 | 产能延后 |
| 鲁西化工集团股份有限公司 | 40 | 2024Q1 | 一期40万吨列入2022年山东重大实施类项目,2022年完成政府各相关部门审批手续,一期40万吨延后 |
| 特变电工 | 40 | 2024年 | |
| 合盛硅业 | 80 | 2025Q4 | 共两期,每期40万吨有机硅单体及硅氧烷下游深加工项目,计划2025年12月前全部建成投产 |
| 新疆新盛安硅业科技有限责任公司 | 20 | 2025Q4 | 年20万吨有机硅及配套项目预计2023年3月开工,预计2025年Q4投产 |
| 东方希望兰州东金硅业有限公司 | 40 | 2025Q4 | 一期项目为金属硅,二期建设年产40万吨有机硅单体及配套下游生产线(硅油、107胶、生胶、混炼胶、硅酮密封胶等),共两条线,计划于2025年12月建成投产 |
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