環(huán)保政策趨嚴將推動二氧化硅行業(yè)集中度進一步提高

• 柯壯賓 2023年2月14日 來源：中研網 504 27
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二氧化硅行業(yè)最早發(fā)展于20世紀30年代的歐美發(fā)達國家地區(qū)。德國、美國最早開始研制二氧化硅產品，在第二次世界大戰(zhàn)期間，開始實現(xiàn)工業(yè)化生產。國際上掌握生產二氧化硅生產技術的只有少數(shù)幾個國家，很多國家依靠進口。

70年代以來，隨著西方國家對二氧化硅研究的不斷深入，其生產和應用領域方面得到了很大發(fā)展，全球產能達到了較高水平。目前，全球液相法二氧化硅的高端應用領域主要由大型跨國化工企業(yè)所主導。中國亟需能夠生產出具有自主知識產權的優(yōu)質二氧化硅產品的企業(yè)，以參與國際競爭，振興民族工業(yè)。

根據(jù)中研網《2023-2028年中國二氧化硅行業(yè)發(fā)展前景及投資風險預測分析報告》據(jù)Transparency Market Research的預測，全球沉淀法二氧化硅產品的市場規(guī)模將從2014年的21.1億美元增長到2023年的34.9億美元，預計2014~2023年間的復合年均增長率可達5.8%。目前國際大型生產商如格雷斯、贏創(chuàng)工業(yè)等掌握了成熟、全面的二氧化硅生產技術，能綜合運用二氧化硅、氧化鋁和硅鋁化合物生產品類豐富、通用性強的各類二氧化硅產品，建立了包括消光劑、防銹顏料、水分清除劑、打印介質吸附劑、塑料薄膜開口劑、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納米二氧化硅產品線。

我國二氧化硅行業(yè)有50多年的發(fā)展歷史，經過長期的起步發(fā)展，我國液相法二氧化硅行業(yè)在上世紀90年代開始迅速發(fā)展，到2007年我國液相法二氧化硅工藝技術已有了很大進展，高濃度硫酸法取代稀硫酸法，實現(xiàn)了在一個反應釜內完成全部反應過程，并以蒸汽直接加熱取代了蒸汽夾套間接加熱的方式。工藝技術的發(fā)展不僅提高了熱效率，且有利于采用大型反應釜和分散控制系統(tǒng)（DCS）計算機控制。

經過長期發(fā)展，我國液相法二氧化硅工藝技術有了較大進展。以沉淀法為例，2010至2021年我國沉淀法二氧化硅產能和產量整體呈現(xiàn)上升趨勢，截至目前我國沉淀法二氧化硅行業(yè)產能和產量位居世界首位。

圖表：2010-2022年我國沉淀法二氧化硅產能和產量情況

數(shù)據(jù)來源：《中國橡膠工業(yè)年鑒》《無機鹽工業(yè)》、中研普華產業(yè)研究院

根據(jù)公開檢索市場各大類二氧化硅的平均售價，對不同用途的二氧化硅按產品平均銷售單價進行分類和排序，可分別劃分為低端、中端和高端市場。

圖表：我國二氧化硅市場劃分情況

數(shù)據(jù)來源：產品平均單價根據(jù)同行業(yè)公司招股說明書和年度報告、公開市場采購價格查詢等信息整理

目前，我國沉淀法二氧化硅消費構成仍以價格和附加值相對較低的橡膠制品和獸藥飼料為主。2020年，橡膠工業(yè)（包括鞋類、輪胎和其他橡膠制品）和獸藥飼料的二氧化硅消費量占總量比例為86.71%，沉淀法二氧化硅主要產能亦集中于該應用領域范圍內。涂料、牙膏等特種用途二氧化硅消費量占總量比例不足隨著生產技術的不斷進步，近年來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、打印介質吸附劑、塑料薄膜開口劑、牙膏用磨擦劑與增稠劑等有所發(fā)展，但國內對于啤酒澄清助劑、藥物賦形劑和石油化工催化劑等技術要求更高的產品品類尚缺乏相應的生產工藝積累，相關產品仍以進口產品為主。

根據(jù)研究機構Grand View Research報告，2015年全球納米二氧化硅消費量估計為334.83萬噸，預計全球市場在2016年至2025年間將以5.0%的速度增長，按此增長率推算則全球市場2021年納米二氧化硅消費量為448.70萬噸。全球納米二氧化硅消費量整體處于平穩(wěn)增長趨勢。

我國沉淀法二氧化硅行業(yè)整體產能過剩，其中過剩產能主要集中在5萬噸以上的企業(yè)中。受益于近年來輪胎用和鞋類用沉淀法二氧化硅的消費增長，沉淀法二氧化硅整體產能過剩矛盾有所緩和。

目前沉淀法二氧化硅行業(yè)主要企業(yè)的產能大多集中于輪胎、橡膠、鞋材、飼料等低端應用領域，較少企業(yè)涉足涂料、油墨、塑料薄膜、催化劑載體等中高端市場。由于低端二氧化硅技術含量較低，對生產設備和制造工藝的要求不高，因此國內大多數(shù)中小二氧化硅生產企業(yè)均能夠實現(xiàn)生產，高端產品因下游客戶對產品性能和穩(wěn)定性要求更高，生產往往需要專業(yè)的非標核心生產設備，在生產過程對反應的控制亦有較高要求，需要生產商掌握精準控制原材料濃度、攪拌強度、反應溫度、pH值和反應加量流量等多種因素的生產技術，以生產出具有特定的表面積、結構、分散性和硅羥基濃度等理化指標組合的二氧化硅產品，對企業(yè)的生產技術和研發(fā)能力，尤其是工藝參數(shù)的長期積累提出了較高的要求。因此，目前國內沉淀法二氧化硅市場存在低端產品整體產能過剩、高端產品供不應求的局面。

不同用途的二氧化硅之間存在一定的技術及渠道壁壘，不同用途的產能難以直接替代。

不同用途的二氧化硅因下游應用領域不同，行業(yè)標準、工藝側重點、客戶對產品的功能需求和對認證的要求、準入門檻等存在較大差異，不同用途的二氧化硅之間存在一定的技術及渠道壁壘，各用途的產能難以直接替代。
我國沉淀法二氧化硅行業(yè)整體產能過剩、中高端產能不足，產能過剩大多集中于輪胎、橡膠、鞋材、飼料等低端應用領域，而涂料、油墨、塑料薄膜、催化劑載體等中高端市場產能不足。

二氧化硅行業(yè)發(fā)展趨勢

（1）全球二氧化硅市場將穩(wěn)定增長

橡膠工業(yè)為二氧化硅的主要消費市場，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推行了綠色輪胎標簽法規(guī)多年，綠色輪胎已成為輪胎發(fā)展的主流產品。輪胎為橡膠工業(yè)中規(guī)模最大的細化行業(yè)，近年來輪胎用二氧化硅消費量呈現(xiàn)穩(wěn)中有升的態(tài)勢。

二氧化硅因其優(yōu)良的電物理性質，逐漸成為鋰電池隔板材料的主流選擇。動力鋰電池為新能源汽車的核心部件，需求受新能源汽車銷量的拉動最為明顯。在能源技術變革及特斯拉等新興科技企業(yè)的帶動下，全球新能源汽車產業(yè)取得爆發(fā)性增長，我國新能源汽車產業(yè)受政府扶持，自2015年以來已成為全球規(guī)模最大的電動汽車市場。預計未來幾年，鋰電池隔板專用二氧化硅存在較大增長空間。

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)中高附加值細分領域。二氧化硅以其良好的光學性能和吸附性能，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涂料助劑在涂料組成價值較高，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(guī)模的持續(xù)擴容將助推涂料用二氧化硅的需求不斷增長。

（2）環(huán)保政策趨嚴將推動行業(yè)集中度進一步提高

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(guī)包括《環(huán)境保護法》《清潔生產促進法》《水污染防治法》《節(jié)約能源法》等，我國對環(huán)保、節(jié)能等方面的相關法律法規(guī)的執(zhí)行力度越來越強，而化工企業(yè)由于本身耗能大、排污多的特點，容易受到相關政策嚴格排查，企業(yè)項目通過核準或環(huán)評的程序多、難度大。隨著環(huán)保要求的提高，國內規(guī)模較小、技術水平較低、環(huán)保投入不足的企業(yè)將逐步被淘汰，導致市場總供給相應下降；與此同時，隨著部分環(huán)保不達標企業(yè)被逐步淘汰退出市場，也將進一步帶動行業(yè)集中度提高，改變市場整體競爭格局，規(guī)模和技術水平領先的企業(yè)市場份額和競爭力將進一步提高。

（3）專業(yè)化生產以及高附加值產品趨勢

液相法二氧化硅的生產需要經反應、老化、過濾洗滌、干燥和粉碎等多道工序，通過硅酸鈉和一種無機酸（通常情況下為硫酸）發(fā)生化學反應沉淀而成。液相法二氧化硅生產過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，因此各個變量都要求精確的控制和調節(jié)。目前市場上標準的生產設備尚未能完全滿足液相法二氧化硅生產工序要求，還需專業(yè)的非標核心生產設備。企業(yè)的生產經驗、生產技術、研發(fā)能力在生產工藝中顯得尤為重要，而以上這些優(yōu)勢均需企業(yè)長期的理論和實踐積累。

（4）二氧化硅氣凝膠的迅猛發(fā)展

1931年Kistert通過水解水玻璃的方法首次制備出氣凝膠，但由于當時制備工藝條件限制，在隨后的半個世紀中，氣凝膠一直沒有很大的發(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，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(shù)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域之中具有廣泛的應用前景。

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