一、二氯二氢硅为优质硅源前驱体,兼具“高危性”与“高活性”两大核心特质
二氯二氢硅,又称二氯硅烷、二氯甲硅烷,化学分子式为SiH2Cl2,是一种化学原料,也是电子特气的一个重要细分品类。该产品兼具“高危性”与“高活性”两大核心特质:“高危性”集中体现为易燃易爆、具有毒性与强腐蚀性,且热稳定性较差;“高活性”则由其分子结构与化学反应特性所赋予。而目前二氯二氢硅的核心应用价值正是源于其高活性,也是其能成为优质硅源前驱体的核心原因。
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根据观研报告网发布的《中国二氯二氢硅行业现状深度研究与发展前景预测报告(2026-2033年)》显示,作为优质的硅源前驱体,二氯二氢硅核心应用于集成电路芯片制造的薄膜沉积环节,广泛适配逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片等各类芯片的生产。同时该材料也是制备硅基系列前驱体及聚硅氮烷的关键原料。目前,凭借其优异的高反应活性,二氯二氢硅已成为半导体、光伏、特种材料合成等高端领域的重要硅源前驱体,是推动相关产业技术升级的核心原料。其中半导体领域占据其最核心的应用场景。
二氯二氢硅应用领域及价值分析
| 应用领域 | 具体应用 | 作用/价值 |
| 半导体产业 | 1.作为化学气相沉积(CVD)工艺和外延工艺的核心原料,在晶圆表面沉积单晶硅外延层、二氧化硅绝缘膜、氮化硅钝化膜、碳化硅膜等关键结构;2.制备低介电常数薄膜 | 1. 直接决定芯片的性能与良率,适配逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片等各类芯片生产需求;2.降低芯片信号延迟与功耗,提升芯片电学性能,支撑14nm及以下先进制程芯片制造 |
| 光伏 | 沉积多晶硅薄膜和钝化膜 | 显著提升太阳能电池的光电转化效率,是高效光伏组件制造的重要耗材,支撑光伏产业高质量发展 |
| 特种材料合成领域 | 1.制备硅基系列前驱体、聚硅氮烷等核心中间体;2.作为前驱体通过CVD法制备碳化硅纤维、氮化硅陶瓷等耐高温、高强度特种材料 | 1.中间体可进一步合成高性能硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等,广泛应用于橡胶改性、塑料增强、粘合剂制备等场景;2.特种材料应用于航空航天、高端装备制造等高端领域 |
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二、全球二氯二氢硅需求持续释放,我国有望成为市场增长核心驱动力
近年来,智能手机、人工智能、5G 通信等领域快速发展,推动半导体设备市场需求持续攀升,直接带动二氯二氢硅的市场需求增长。据SEMI数据,2024年全球半导体设备销售额为1171.4亿美元,同比增长10.25%,其中薄膜沉积设备占比超20%,成为二氯二氢硅需求的核心载体。与此同时,半导体技术向更先进制程演进,对薄膜沉积工艺的精度和效率提出更高要求,进一步提升了高纯二氯二氢硅的单片使用价值。在3nm及以下先进制程中,金属杂质容忍阈值已压缩至0.02-0.05ppt(parts per trillion)区间,非金属杂质需控制在亚ppb水平,这种极高的纯度要求直接推高了高端二氯二氢硅产品的附加值。此外,全球能源转型加速,太阳能光伏、电动汽车等新能源产业蓬勃发展,进一步拉动二氯二氢硅在光伏电池钝化层、碳化硅(SiC)外延等环节的应用需求。
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我国作为全球半导体和光伏产业大国,对二氯二氢硅的需求呈爆发式增长,国内市场的快速扩容已成为推动全球二氯二氢硅市场增长的重要引擎。数据显示,2024年我国半导体设备销售额攀升至495.4亿美元,全球市场份额提升至42.34%,连续五年稳固全球最大单一市场地位;光伏组件产量则连续16年全球第一。在此背景下,2024年国内二氯二氢硅(纯度大于99%)需求量为446吨,同比增长31.2%;市场规模达到25.8亿元,并预计2025-2030年将以12.3%的年均复合增长率扩张,到2030年有望突破50亿元大关,成为全球市场增长的核心驱动力。
数据来源:SEMI,观研天下整理
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三、高纯度提纯筑高壁垒,全球高端电子级二氯二氢硅市场被少数海外企业垄断
工业上制备二氯二氢硅的技术路径较为多元,包括歧化法、还原法、合成法、回收法等,其中歧化法和回收法因优势显著应用较广。不过,无论采用哪种工艺,高纯度提纯都是二氯二氢硅制造的核心环节。尤其是半导体先进制程应用,对硼、磷等杂质的控制极为严苛,这一环节直接决定了产品能否适配高端芯片制造需求。这是因为二氯二氢硅在常温常压下为易燃、有毒气体,纯度要求极高,通常需达到99.9999%(6N)以上才能满足先进半导体制造的需求。因此,高纯度提纯环节也成了当前二氯二氢硅进入高端市场的核心壁垒。
工业上制备二氯二氢硅主流工艺分析
| 工艺名称 | 反应条件/过程 | 优势 | 缺点 |
| 歧化法 | 在胺基大孔弱碱性阴离子交换树脂等催化剂作用下,于反应精馏塔中发生歧化反应;产物经多步精馏分离后,再通过吸附提纯去除硼、磷等微量杂质 | 当前工业主流技术,产率高、纯度易把控,国内唐山三孚、日本信越等企业均采用 | 无明显不足,技术成熟度高 |
| 还原法 | 特定催化剂催化,精准调控温度、压力等反应条件,逐步取代四氯化硅中的氯原子生成目标产物 | 目标产物针对性较强 | 关键在于反应参数的精准匹配,参数控制难度较大 |
| 合成法 | 250—260℃高温环境下反应生成氯硅烷混合物,再经精馏分离提纯得到目标产品 | 原料易得,获取成本较低 | 产物组分复杂,后续提纯难度相对较大 |
| 回收法 | 通过冷凝将尾气中氯硅烷组分液化,再经精馏分离出高浓度二氯二氢硅,最后采用物理或化学吸附去除杂质 | 实现工业副产物资源化利用,兼具环保效益与成本优势,是近年重要发展方向 | 需依托多晶硅生产体系,适用场景有一定局限性 |
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当前,全球高端电子级二氯二氢硅市场被少数海外企业垄断,主要生产商包括日本的信越化学(Shinetsu)、日本液化空气(Nippon Sanso)等,这些企业凭借成熟的技术和稳定的品质,占据全球市场的主导地位,拥有较高的议价能力。其中,信越化学为全球最大的二氯二氢硅生产企业,占据全球一半以上的市场份额。这种高度集中的供应格局,使得国内下游芯片制造企业面临着潜在的供应链风险。
四、反倾销调查落地,国产二氯二氢硅迎来技术突围与市场替代双重红利
相比于海外,我国二氯二氢硅产业起步相对较晚,长期以来受高纯度提纯、工艺稳定性控制等核心技术壁垒制约,高端电子级产品供应高度依赖进口,国产化进程一度滞后。在此背景下,2026年1月7日,我国商务部正式发布公告,对原产于日本的进口二氯二氢硅启动反倾销立案调查。调查背景显示,2022年至2024年期间,自日本进口的二氯二氢硅数量呈总体上升趋势,而价格累计跌幅达31%,这种不公平贸易行为已对我国国内相关产业的正常生产经营造成实质性损害。
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根据公告,本次调查期限自2026年1月7日起,通常将于2027年1月7日前结束,特殊情形下可延长6个月;被调查产品与国内产能的应用场景高度重合,主要用于逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片等集成电路制造,以及硅基系列前驱体、聚硅氮烷的合成制备。这一举措不仅是对国内产业公平竞争环境的维护,更凸显了二氯二氢硅在我国高科技产业链中的战略地位。从产业意义来看,此次反倾销调查将有效遏制不公平贸易行为,为国内相关企业的技术研发和产能释放创造有利条件,加速二氯二氢硅的国产化替代进程,保障我国半导体、光伏等高端产业的供应链安全。
倾销调查对二氯二氢硅产业链各环节的潜在影响分析
| 产业链环节 | 短期影响(1年内) | 中期影响(1-3年) | 长期影响(3年以上) |
| 国内生产企业 | 获得价格压力缓冲,产能利用率提升 | 研发投入增加,产品系列拓展,客户黏性增强 | 技术成熟度达国际水平,成本优势显现,形成全球竞争力 |
| 日本出口商 | 出口成本上升,市场份额面临挑战 | 调整定价策略,可能转向其他市场或高端产品 | 全球市场布局重构,竞争焦点转向技术差异化 |
| 国内下游芯片厂 | 采购成本可能短期波动,供应链多元化探索 | 加速国产认证,供应链安全意识强化 | 建立更安全、有韧性的供应链体系 |
| 行业整体生态 | 市场竞争秩序得到规范,无序价格战缓解 | 投资信心提振,创新活动活跃,产业链协同加强 | 健康、可持续的产业生态基本形成 |
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事实上,近年来,在国内产业需求拉动与技术攻关持续推进的双重作用下,二氯二氢硅尤其是电子级品类的国产化替代进程显著提速。以唐山三孚电子材料有限公司为代表的国内企业,已实现电子级二氯二氢硅的规模化生产,其产品于2023年通过质量验证后,迅速覆盖国内存储芯片、逻辑芯片、硅基前驱体等下游核心领域并实现批量供应,产品品质正从“可用”向“好用、可靠”稳步升级。三孚股份目前拥有850吨/年的电子级二氯二氢硅产能,产品纯度达到6N级(99.9999%),技术指标对标国际先进水平,并已通过台积电、长江存储等顶级客户的认证并实现批量供货。和远气体在湖北宜昌布局的电子特气产业园项目中包含了电子级二氯二氢硅生产规划,目前已具备300吨/年产能并进入试生产阶段;金宏气体同样已具备200吨/年产能并进入试生产阶段。本土企业的产能集中释放,标志着国产二氯二氢硅正式迈入规模化供应时代。2024年国内二氯二氢硅(纯度大于99%)产量达到140.22吨,同比增长43.7%。
目前我国主要二氯二氢硅生产企业产能布局与技术进展
| 企业名称 | 现有产能(吨/年) | 产品级别 | 技术特点 | 客户认证 |
| 三孚股份 | 850 | 电子级(6N) | 纯度达6N级,通过台积电等认证 | 已批量供应长江存储等头部客户 |
| 和远气体 | 300 | 电子级 | 宜昌电子特气产业园项目 | 试生产阶段,加速客户导入 |
| 金宏气体 | 200 | 电子级 | 高端电子专用材料项目 | 试生产阶段 |
| 雅克科技 | 未明确 | 电子级 | 平台化布局,产品线丰富 | 覆盖中芯国际、华虹半导体等 |
| 华塑股份 | 500(规划) | 电子级 | 已完成可行性研究 | 规划阶段 |
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