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  • 硅粉行业市场分析
  • 本站编辑:宁夏五聚硅粉有限公司发布日期:2020-07-10 11:09 浏览次数:

硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,主要成分为SiO2,是由天然石英、熔融石英等为原料,经初选、破碎、研磨、精密分级等多道工艺加工而成的粉体,是非金属矿物制品的一种。硅微粉作为一种无机非金属矿物功能性粉体材料,能够广泛应用于电子材料、电工绝缘材料、胶黏剂、特种陶瓷、精密铸造、油漆涂料、油墨、硅橡胶、功能性橡胶、高级建材等领域。

目前,世界上只有中国、日本、韩国、美国等少数国家具备硅微粉生产能力,中国硅微粉的市场主要还是在国内,硅微粉行业属于资本、技术、资源密集型行业,硅微粉的生产与原材料供应密切相关,我国石英砂资源主要分布在安徽省凤阳、江苏省东海、广西等地。国内的下游市场还是集中在华东、华南等这些经济比较发达的地区,而国内比较有实力硅微粉的生产企业主要分布在经济发达地区和富含原材料地区,集中在江苏连云港、安徽凤阳、浙江湖州等地区,其中江苏连云港东海县是中国最大的硅微粉生产基地,也是国内最早从事电子级硅微粉研制、开发、生产的地区。

从产业链角度看,硅微粉行业利润水平受到上游石英石、熔融石英等原材料市场和下游应用行业发展水平的共同影响。2016年以来,全国覆铜板行业日益回暖,相关的EMC、胶黏剂等行业需求持续旺盛,国内硅微粉产品制造工艺更新速度加快,由此带动硅微粉产品市场规模和效益的迅速提升。与此同时,行业内生产企业的利润水平存在较大差异,拥有雄厚的研发实力、先进的技术装备和工艺控制核心技术、能够生产高质量产品且规模化经营的生产企业,盈利稳定,利润水平普遍较高。

从行业企业规模看,虽然我国盛产石英并且矿源分布较广,全国范围内的大小硅微粉厂近百家,但基本上都属于乡镇企业。由于生产企业大多规模小、品种单一,采用非矿工业的常规加工设备,在工艺过程中缺乏系统的控制手段,硅微粉产品的纯度、粒度以及产品质量稳定性差,无法与进口产品抗衡。目前国内生产的主要是普通的角形结晶硅微粉和角形熔融硅微粉,以球形硅微粉、超细硅微粉等为代表的中高端硅微粉产品仍然以日本、美国等发达国家企业为主。目前国外可以生产高纯球形硅微粉材料的国家主要是日本,日本现主要有Tatsumori、Denka、Micro等公司生产球形硅微粉,是球形硅微粉的主要出口国。

由于硅微粉产品作为一种性能优异的功能性粉体填充材料,能够对下游产品的性能起到至关重要的作用,因此围绕硅微粉产品的研发工作一直在进行,提高产品细度和产品纯度,简化生产流程、降低成本等,这些都是技术革新的方向。在此方面,以江苏联瑞新材料股份有限公司为代表的国内企业进行了较多技术攻关,也积累了很多经验。无论是生产原料的多样化、提高产品纯度还是生产工艺的革新方面,都实现了多项技术突破。

尽管近几年国内硅微粉行业产能及技术水平增长较快,但在国际市场上的竞争力仍然较弱。日本等发达国家的企业利用技术和研发上的优势垄断了高附加值硅微粉产品市场。同时还应看到,由于尚未建立全国性的硅微粉行业协会,行业的技术标准亦尚未建立,产品标准也未统一,这在一定程度上制约了行业的快速发展与技术水平的进一步提升。


我国硅微粉行业发展很快。从发展过程来看,行业经历了生产技术由弱到强、企业数量由少到多、企业规模由小到大的历程。尤其是上世纪末和本世纪初,许多企业或新投入硅微粉生产或扩大已有产能,国内产能迅速扩大。而国内多家万吨级硅微粉项目的实施,标志着我国硅微粉已走上产业化之路。目前,国内越来越多的人关注这一行业的发展。随着改革的深入,我国的硅微粉工业定会有长足之进步,我国已成为世界硅微粉生产大国。

以前硅微粉特别是高纯、超高纯硅微粉的消费主要集中在欧美、日本的为数不多的几个发达国家,但近几年来中国经济的高速发展,使得中国成为世界更主要的硅微粉生产、消费和出口国,中国在世界硅微粉消费比重越来越大。目前国内主要企业有江苏联瑞新材料股份有限公司、矽比科(上海)矿业有限公司、浙江华飞电子基材有限公司、安徽壹石通材料科技股份有限公司和重庆市锦艺硅材料开发有限公司。

硅微粉属于非金属矿物加工业的专业细分行业,但尚未建立全国性的硅微粉行业协会,各企业产品质量和标准参差不齐,这在一定程度上制约了行业的快速发展与技术水平的进一步提升。

由于技术水平和研发能力等方面的限制,国内大部分硅微粉生产企业都挤在毛利较低的低端产品市场。由于缺少经国家统一制定的国家行业标准和市场规范,行业中存在部分技术水平较低、资金投入低的小型企业,以低质量、低环保投入带来的低成本冲击硅微粉市场,通过价格竞争来挤压其他硅微粉生产企业的生存空间,导致市场无序竞争。与此同时,以球形硅微粉、超细硅微粉等为代表的中高端硅微粉产品仍然以日本、美国等发达国家企业为主,我国大部分企业在未来一段时间内仍然是以生产普通的结晶硅微粉和熔融硅微粉为主,高端硅微粉产品供应不足,对进口有所依赖,结构性矛盾较为突出,这种状况不利于我国硅微粉行业有序健康发展。

硅微粉行业属于技术、资源密集型行业,日本等发达国家的企业利用技术和研发上的优势垄断了高附加值硅微粉产品市场。受国内上下游产业链发展及本行业技术的限制,国内大部分硅微粉生产企业的生产设备相对简陋,质量管理体系和应用测试体系均相对较弱,产品的技术含量和高端产品的质量稳定性同世界先进水平相比较仍存在一定的差距。尽管近几年国内硅微粉行业产能及技术水平增长较快,但在国际市场上的竞争力仍然较弱。因此,国内硅微粉市场出现了高端产品大部分需要进口、低端产品竞争无序的状况,随着硅微粉行业的发展和下游行业的拓展延伸,低附加值产品的利润空间将不断缩小,国内企业必须寻求技术上的突破,打破国外企业在高端产品市场的垄断。

超细硅微粉具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、填充性好等特点。以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在覆铜板、胶黏剂、橡胶、涂料、工程塑料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用,并为其相关工业领域的发展提供了新材料的基础和技术保证,享有“工业味精”、“材料科学的原点”之美誉。超细硅微粉体材料是近年来逐渐发展起来的新材料。高纯硅微粉一般是指SiO2含量高于99.9%的硅微粉,主要应用在IC的集成电路和石英玻璃等行业,其高档产品更被广泛应用在大规模及超大规模集成电路、光纤、激光、航天、军事中,是高新技术产业不可缺少的重要材料。一些发达国家更是将其作为一项战略目标来实现。高纯硅微粉将成为21世纪电子行业的基础材料,需求量将快速增长,有很好的市场前景。世界上对超纯硅微粉的需求量也随着IC行业的发展而快速发展,估计未来10年世界对其的需求将以20%的速度增长。

近年来,计算机市场、网络信息技术市场发展迅猛,CPU集成度愈来愈大,运算速度越来越快,家庭电脑和上网用户越来越多,作为技术依托的微电子工业,对大规模、超大规模集成电路封装材料,不仅要求超细,而且要求高纯、低放射性元素含量,特别是对于颗粒形状提出了球形化要求。目前能够生产球形硅微粉的企业为数不多,仅有部分技术较为先进的企业具有生产能力。国内环氧塑料封材料利用的球形硅微粉主要依靠进口,按照我国半导体集成电路与器件的发展规划,未来4-5年后,我国对球形硅微粉的需求将达到10万吨以上,目前国内仅用于超大规模集成电路塑封材料的球形硅微粉用量已超3000吨,对该材料进行技术攻关,尽快开创具有自主知识产权的高新技术产品,具有十分重要的经济意义和社会意义。

粉体表面改性是指用物理、化学、机械等方法对粉体材料表面或界面进行处理,有目的地改变粉体材料表面的化学性质,以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要,目前非金属矿物粉体表面改性采用的主要方法有表面化学包覆、沉淀反应包膜、插层改性等。随着下游高端应用市场的不断发展,对非金属矿物粉体材料的质量和稳定性要求不断提高,目前我国的非金属矿物粉体材料技术还不能很好的满足应用需要,粉体表面和界面改性技术将成为非金属矿物粉体加工技术更主要的发展方向之一。


目前,全国外加剂品种齐全,混凝土外加剂总产量达722.52万吨。各种合成减水剂产量约484.68万吨,各种高效减水剂(萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐、脂肪族和蒽系减水剂)占全部合成减水剂总量的67%,聚羧酸系高性能减水剂占26%,普通减水剂(木质素磺酸盐减水剂)占7%.2009年其他外加剂的产量分别为引气剂1.6317万吨、膨胀剂126.362万吨、速凝剂100.71万吨(其中固体速凝剂占74.32%,液体速凝剂占25.68%)、缓凝剂(葡萄糖酸钠、糖钙、糖蜜等)9.15万吨。据估算,上述外加剂销售产值达到277.8亿元。

高效减水剂是在混凝土工作性大致相同时,具有较高减水率的一种外加剂,2009年全国总产量为322.79万吨,其中萘系占高效减水剂总产量的82.53%、脂肪族占12.85%、氨基磺酸盐占2.85%、蒽系占1.32%、三聚氰胺系占0.45%.萘系产量占全部合成减水剂总产量的55%,与2007年相比有所下降;聚羧酸系减水剂占全部合成减水剂的26%,与2007年相比有所上升,但萘系仍然是减水剂中使用量大面广的品种。2009年脂肪族减水剂产量比2007年增长29.93万吨,增加较多,这是由于脂肪族减水剂价格较为便宜,主要用于外加剂的复配,河南、浙江两省为脂肪族减水剂生产的大省。

以聚羧酸盐类为主要成分的高性能减水剂具有一定的引气性、较高减水率和良好的坍落度保持性能,是环保型的外加剂锆硅微粉。国外20世纪90年代开始使用,日本现在的使用率占高效减水剂的60%~70%,欧美约占20%左右。

从2000年前后,我国混凝土工程界逐渐认识聚羧酸系减水剂。近几年来,在高速铁路建设的带动下,高性能减水剂发展迅猛,并得到了大量推广应用。2007年国内年产量为41.43万吨,2009年依据各省聚羧酸外加剂生产量累加计算,产量为126.83万吨,增长幅度达到206%.聚羧酸外加剂生产量比较大的省市是山西省、江苏省和浙江省。

GB50119《混凝土外加剂应用技术规范》编制组对全国主要的7家聚羧酸原料生产企业的原料销售数量进行调查显示,这7家企业2009年聚羧酸原料销售约15万吨,折合聚羧酸减水剂母液约80万吨。此外,还有一些国外的企业也生产和销售聚羧酸外加剂原料锆硅粉。

高速铁路工程用外加剂主要是聚羧酸系减水剂。外加剂分会对2008年~2009年在建的26条铁路干线聚羧酸外加剂用量进行了详细统计,调查显示,这26条线路的总里程为11243.56公里,总投资额为10149.96亿元,计划或实际使用(已经完工)聚羧酸系减水剂总计149.2267万吨。

2007年这些线路聚羧酸减水剂招标额为12.32万吨,2008年为32.89万吨,2009年为52.31万吨。即使按照聚羧酸系减水剂在某一时期的较高价格7000元/吨来估计,2007年~2009年的3年里聚羧酸系减水剂产值约1044586.9万元(10.44亿元),仅占铁路投资总额的1.03%.目前特别值得关注的一个问题是,高速铁路招标过程中聚羧酸外加剂存在最低价中标的问题,2009年中标价格最低为3450元/吨左右。从保证工程质量的角度出发,应该鼓励不断提高聚羧酸减水剂质量,加强新品种聚羧酸减水剂理论和应用基础研究,加强工程现场服务,反对恶意压价竞争。

膨胀剂的主要特性是掺入混凝土后起抗裂防渗作用,它的膨胀性能可补偿混凝土硬化过程中的收缩,在限制条件下成为自应力混凝土。我国生产膨胀剂主要品种有:U型膨胀剂(生、熟明矾石,硬石膏等组成)、复合膨胀剂(CEA)、铝酸钙膨胀剂(AEA-高强熟料、天然明矾石、石膏)、EA-L膨胀剂(生明矾石、石膏等组成)、FN-M膨胀剂(硫铝酸盐混凝土膨胀剂)、CSA微膨胀剂(硫铝酸盐等)、脂膜石灰膨胀剂(石灰、硬脂酸等)。2009年,膨胀剂年产量约126.36万吨,生产企业100多家。一些上规模的企业年产量3万~5万吨,少数厂家的年产量达到10万吨,甚至20万吨以上。生产企业集中在湖北、安徽、江西、天津、山西等省市。


速凝剂是调节混凝土(或砂浆)凝结和硬化速度的外加剂,它能加速水泥的水化作用,显著缩短凝结时间,用于喷射混凝土施工。速凝剂按产品形态,可分为固态和液态;按其碱的含量来分,可分为有碱、无碱和低碱。2009年,全国速凝剂年产量约100.71万吨,生产厂60多家,主要分布在华北、华东、中南地区。2009年由于铁路、公路、煤炭行业建设大规模增长,速凝剂产量较2007年有大幅度增长。特别是高速铁路对液体无碱速凝剂的需求,使得2009年液体速凝剂产量达到25.86万吨,成为外加剂发展的亮点之一。

木质素磺酸盐减水剂是常用的普通型减水剂,其减水率为8%~10%,可以直接使用,也可作为复合型外加剂原料之一,因价格较便宜,使用还是较广泛的。木质素磺酸盐类减水剂2009年的产量约35.06万多吨,产品包括木钙、木镁、木钠等。从我国应用木质素磺酸盐减水剂来说,各地是不平衡的,南方利用较多,如上海利用它配制成中效泵送剂,较广泛的用于商品混凝土;2009年四川省木钙产量有大幅度增加。木质素磺酸盐减水剂是利用造纸厂的造纸废液生产的普通减水剂,变废为宝,并且解决了对环境造成污染的难题;产品质量稳定、价格适中、应用范围广,是一种应该大力推广使用的外加剂产品。

目前主要使用的缓凝剂产品有糖钙、糖蜜、葡萄糖酸钠、柠檬酸等。用作缓凝剂的还有羟基羧酸(酒石酸、葡萄糖酸、水杨酸、乙酸、马来酸、单宁酸、已糖酸等)、碳水化合物(蔗糖)或其他一些化合物。2009年缓凝剂总产量已达9.15万吨,四川米易和内蒙古集宁都有糖钙专业生产厂。

引气剂是一种在搅拌时能够在砂浆和混凝土中引入大量均匀分布的、封闭的微小气泡,并能使气泡保留在硬化混凝土中的外加剂。引气减水剂是兼有引气和减水两种功能的外加剂,引气剂和引气减水剂主要用来改善塑性砂浆和混凝土和易性,减少泌水和离析,同时大幅度提高砂浆和混凝土的耐久性。目前国内应用量较多的引气剂是松香热聚合物。皂甙类引气剂具有良好的性能,目前在上海、杭州等地都有工厂在生产。2009年全国引气剂总产量为1.63万吨,比2007年增长1.29万吨。

复合型外加剂是根据工程需要,以上述的各种组分为主,再加入其他组分复合而成,如防冻剂、早强减水剂、泵送剂、防水剂、引气减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、水下混凝土用外加剂、灌浆剂等。这些复合型的外加剂生产设备较为简单、投资少、效益较好。我国有一大部分外加剂厂是生产这种类型的外加剂。混凝土外加剂大多数以复合外加剂加入混凝土。

混凝土外加剂品种齐全,产品性能不断提高;合成外加剂生产企业规模大型化,大企业年产值超过10亿元;自动化生产越来越受到重视,部分企业实现了全面自动化生产,中小企业也非常注重在关键工艺上进行自动化控制;全国除海南、西藏外都已经有合成外加剂生产企业,但发展分布不平衡的问题比较突出。

与建筑材料领域的其他行业(水泥、商品混凝土)相似,混凝土外加剂行业存在产能过剩、行业门槛低,以及市场混乱等问题。据不完全统计,现有外加剂生产企业1500多家,其中化学合成厂有350多家。聚羧酸系减水剂生产企业有100多家,目前通过铁道部认证、具备高速铁路供货资质的有53家外加剂企业。混凝土外加剂行业的发展缺乏统一规划和产业政策,行业管理与市场监管需要加强。混凝土外加剂厂的数量超过了市场需求后,需要对新建混凝土外加剂企业的资质审批严加控制,不能盲目发展、重复建设,造成新的恶意竞争混凝土外加剂生产企业的环境保护水平还有待于进一步提高,大多数复配外加剂厂没有做封闭处理,合成萘系生产厂家的熔萘过程中有气味产生,有些外加剂厂复配车间地面清理不净,人员行走扬起大量灰尘。

外国企业十分关注中国混凝土外加剂行业的发展,一方面增加和扩大在中国国内的投资,另一方面加快了收购国内混凝土外加剂生产企业的步伐。