環(huán)保政策趨嚴(yán)將推動(dòng)二氧化硅行業(yè)集中度進(jìn)一步提高

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

70年代以來，隨著西方國家對(duì)二氧化硅研究的不斷深入，其生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域方面得到了很大發(fā)展，全球產(chǎn)能達(dá)到了較高水平。目前，全球液相法二氧化硅的高端應(yīng)用領(lǐng)域主要由大型跨國化工企業(yè)所主導(dǎo)。中國亟需能夠生產(chǎn)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)二氧化硅產(chǎn)品的企業(yè)，以參與國際競(jìng)爭(zhēng)，振興民族工業(yè)。

根據(jù)中研網(wǎng)《2023-2028年中國二氧化硅行業(yè)發(fā)展前景及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析報(bào)告》據(jù)Transparency Market Research的預(yù)測(cè)，全球沉淀法二氧化硅產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模將從2014年的21.1億美元增長(zhǎng)到2023年的34.9億美元，預(yù)計(jì)2014~2023年間的復(fù)合年均增長(zhǎng)率可達(dá)5.8%。目前國際大型生產(chǎn)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(chǎn)技術(shù)，能綜合運(yùn)用二氧化硅、氧化鋁和硅鋁化合物生產(chǎn)品類豐富、通用性強(qiáng)的各類二氧化硅產(chǎn)品，建立了包括消光劑、防銹顏料、水分清除劑、打印介質(zhì)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(nèi)的全品類納米二氧化硅產(chǎn)品線。

我國二氧化硅行業(yè)有50多年的發(fā)展歷史，經(jīng)過長(zhǎng)期的起步發(fā)展，我國液相法二氧化硅行業(yè)在上世紀(jì)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(shù)已有了很大進(jìn)展，高濃度硫酸法取代稀硫酸法，實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)完成全部反應(yīng)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(shù)的發(fā)展不僅提高了熱效率，且有利于采用大型反應(yīng)釜和分散控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制。

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

圖表：2010-2022年我國沉淀法二氧化硅產(chǎn)能和產(chǎn)量情況

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

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

圖表：我國二氧化硅市場(chǎng)劃分情況

數(shù)據(jù)來源：產(chǎn)品平均單價(jià)根據(jù)同行業(yè)公司招股說明書和年度報(bào)告、公開市場(chǎng)采購價(jià)格查詢等信息整理

目前，我國沉淀法二氧化硅消費(fèi)構(gòu)成仍以價(jià)格和附加值相對(duì)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(fèi)量占總量比例為86.71%，沉淀法二氧化硅主要產(chǎn)能亦集中于該應(yīng)用領(lǐng)域范圍內(nèi)。涂料、牙膏等特種用途二氧化硅消費(fèi)量占總量比例不足隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，近年來我國液相法二氧化硅中高附加值應(yīng)用品種如涂料用特種二氧化硅、打印介質(zhì)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(nèi)對(duì)于啤酒澄清助劑、藥物賦形劑和石油化工催化劑等技術(shù)要求更高的產(chǎn)品品類尚缺乏相應(yīng)的生產(chǎn)工藝積累，相關(guān)產(chǎn)品仍以進(jìn)口產(chǎn)品為主。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Grand View Research報(bào)告，2015年全球納米二氧化硅消費(fèi)量估計(jì)為334.83萬噸，預(yù)計(jì)全球市場(chǎng)在2016年至2025年間將以5.0%的速度增長(zhǎng)，按此增長(zhǎng)率推算則全球市場(chǎng)2021年納米二氧化硅消費(fèi)量為448.70萬噸。全球納米二氧化硅消費(fèi)量整體處于平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

我國沉淀法二氧化硅行業(yè)整體產(chǎn)能過剩，其中過剩產(chǎn)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(fèi)增長(zhǎng)，沉淀法二氧化硅整體產(chǎn)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(chǎn)能大多集中于輪胎、橡膠、鞋材、飼料等低端應(yīng)用領(lǐng)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(chǎng)。由于低端二氧化硅技術(shù)含量較低，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和制造工藝的要求不高，因此國內(nèi)大多數(shù)中小二氧化硅生產(chǎn)企業(yè)均能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)，高端產(chǎn)品因下游客戶對(duì)產(chǎn)品性能和穩(wěn)定性要求更高，生產(chǎn)往往需要專業(yè)的非標(biāo)核心生產(chǎn)設(shè)備，在生產(chǎn)過程對(duì)反應(yīng)的控制亦有較高要求，需要生產(chǎn)商掌握精準(zhǔn)控制原材料濃度、攪拌強(qiáng)度、反應(yīng)溫度、pH值和反應(yīng)加量流量等多種因素的生產(chǎn)技術(shù)，以生產(chǎn)出具有特定的表面積、結(jié)構(gòu)、分散性和硅羥基濃度等理化指標(biāo)組合的二氧化硅產(chǎn)品，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和研發(fā)能力，尤其是工藝參數(shù)的長(zhǎng)期積累提出了較高的要求。因此，目前國內(nèi)沉淀法二氧化硅市場(chǎng)存在低端產(chǎn)品整體產(chǎn)能過剩、高端產(chǎn)品供不應(yīng)求的局面。

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

不同用途的二氧化硅因下游應(yīng)用領(lǐng)域不同，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、工藝側(cè)重點(diǎn)、客戶對(duì)產(chǎn)品的功能需求和對(duì)認(rèn)證的要求、準(zhǔn)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(shù)及渠道壁壘，各用途的產(chǎn)能難以直接替代。
我國沉淀法二氧化硅行業(yè)整體產(chǎn)能過剩、中高端產(chǎn)能不足，產(chǎn)能過剩大多集中于輪胎、橡膠、鞋材、飼料等低端應(yīng)用領(lǐng)域，而涂料、油墨、塑料薄膜、催化劑載體等中高端市場(chǎng)產(chǎn)能不足。

二氧化硅行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

（1）全球二氧化硅市場(chǎng)將穩(wěn)定增長(zhǎng)

橡膠工業(yè)為二氧化硅的主要消費(fèi)市場(chǎng)，占二氧化硅消費(fèi)總量的70%以上。目前包括歐盟、美國、日本和韓國等在內(nèi)的國家和組織已經(jīng)推行了綠色輪胎標(biāo)簽法規(guī)多年，綠色輪胎已成為輪胎發(fā)展的主流產(chǎn)品。輪胎為橡膠工業(yè)中規(guī)模最大的細(xì)化行業(yè)，近年來輪胎用二氧化硅消費(fèi)量呈現(xiàn)穩(wěn)中有升的態(tài)勢(shì)。

二氧化硅因其優(yōu)良的電物理性質(zhì)，逐漸成為鋰電池隔板材料的主流選擇。動(dòng)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(dòng)最為明顯。在能源技術(shù)變革及特斯拉等新興科技企業(yè)的帶動(dòng)下，全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得爆發(fā)性增長(zhǎng)，我國新能源汽車產(chǎn)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(dòng)汽車市場(chǎng)。預(yù)計(jì)未來幾年，鋰電池隔板專用二氧化硅存在較大增長(zhǎng)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(yīng)用愈加廣泛，涂料用二氧化硅成為行業(yè)中高附加值細(xì)分領(lǐng)域。二氧化硅以其良好的光學(xué)性能和吸附性能，在涂料行業(yè)中可充當(dāng)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(jià)值較高，尤其在水性、粉末等涂料中，助劑對(duì)于顏填料分散、粘合等作用巨大。預(yù)計(jì)涂料行業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)容將助推涂料用二氧化硅的需求不斷增長(zhǎng)。

（2）環(huán)保政策趨嚴(yán)將推動(dòng)行業(yè)集中度進(jìn)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(hù)方面的法律法規(guī)包括《環(huán)境保護(hù)法》《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》《水污染防治法》《節(jié)約能源法》等，我國對(duì)環(huán)保、節(jié)能等方面的相關(guān)法律法規(guī)的執(zhí)行力度越來越強(qiáng)，而化工企業(yè)由于本身耗能大、排污多的特點(diǎn)，容易受到相關(guān)政策嚴(yán)格排查，企業(yè)項(xiàng)目通過核準(zhǔn)或環(huán)評(píng)的程序多、難度大。隨著環(huán)保要求的提高，國內(nèi)規(guī)模較小、技術(shù)水平較低、環(huán)保投入不足的企業(yè)將逐步被淘汰，導(dǎo)致市場(chǎng)總供給相應(yīng)下降；與此同時(shí)，隨著部分環(huán)保不達(dá)標(biāo)企業(yè)被逐步淘汰退出市場(chǎng)，也將進(jìn)一步帶動(dòng)行業(yè)集中度提高，改變市場(chǎng)整體競(jìng)爭(zhēng)格局，規(guī)模和技術(shù)水平領(lǐng)先的企業(yè)市場(chǎng)份額和競(jìng)爭(zhēng)力將進(jìn)一步提高。

（3）專業(yè)化生產(chǎn)以及高附加值產(chǎn)品趨勢(shì)

液相法二氧化硅的生產(chǎn)需要經(jīng)反應(yīng)、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(jī)酸（通常情況下為硫酸）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)沉淀而成。液相法二氧化硅生產(chǎn)過程對(duì)反應(yīng)的控制有較高要求，原材料濃度、攪拌強(qiáng)度、反應(yīng)溫度、pH值和反應(yīng)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(jié)構(gòu)、分散性和硅羥基的濃度等理化指標(biāo)，因此各個(gè)變量都要求精確的控制和調(diào)節(jié)。目前市場(chǎng)上標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)設(shè)備尚未能完全滿足液相法二氧化硅生產(chǎn)工序要求，還需專業(yè)的非標(biāo)核心生產(chǎn)設(shè)備。企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)技術(shù)、研發(fā)能力在生產(chǎn)工藝中顯得尤為重要，而以上這些優(yōu)勢(shì)均需企業(yè)長(zhǎng)期的理論和實(shí)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(dāng)時(shí)制備工藝條件限制，在隨后的半個(gè)世紀(jì)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(shí)的成熟和溶膠凝膠工藝的完善，以及各行各業(yè)對(duì)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(jié)構(gòu)可控的孔狀材料，有多種獨(dú)特的性質(zhì)，例如低折射率、低彈性模量、低聲阻抗、低熱導(dǎo)率、強(qiáng)吸附性、典型的分形結(jié)構(gòu)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(cè)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(lǐng)域之中具有廣泛的應(yīng)用前景。

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