Siliconenmaterialen vormen niet alleen een belangrijk onderdeel van de nieuwe materialenindustrie van de nationale strategische opkomende industrie, maar zijn ook een onmisbaar ondersteunend materiaal voor andere strategische opkomende industrieën.

Door de voortdurende uitbreiding van toepassingsgebieden en de enorme vraag ernaar, zijn siliconen momenteel een van de populairste chemische materialen.

Het grootste deel van het binnenlandse siliconenverbruik vindt plaats in sectoren zoals de bouw, elektronica, elektriciteit en nieuwe energie, medische zorg en persoonlijke verzorging. Binnen deze sectoren is de bouw momenteel de belangrijkste afnemer, goed voor ongeveer 30%.

Naast de voortdurende groei van de vraag naar siliconenmaterialen in traditionele industrieën, zorgen energiebesparende en milieuvriendelijke sectoren zoals zonne-energie en nieuwe energiebronnen, en de ontwikkeling van opkomende industrieën zoals de aanleg van hoogspanningsnetten, intelligente draagbare materialen, 3D-printing en 5G, allemaal voor nieuwe groeimogelijkheden voor siliconen.

Overzicht van siliconen

Silicone is een algemene term voor organische siliciumverbindingen die worden gesynthetiseerd en gehydrolyseerd uit metaalsilicium en chloormethaan.

De eerste stap in de synthese van siliconen is het genereren van methylchloorsilaan, dat vervolgens wordt gehydrolyseerd tot monomethyltrichloorsilaan, dimethyldichloorsilaan en trichloorsilaan. Dimethyldichloorsilaan is de belangrijkste monomeervariant van organisch silicium, waarvan siliconenrubber en siliconenolie de belangrijkste eindproducten zijn.

Momenteel verwijst de in China genoemde productiecapaciteit voor siliconen doorgaans naar de productiecapaciteit van methylchloorsilaan, terwijl de huidige productiestatistieken allemaal gebaseerd zijn op de productie van dimethylsiloxaan.

siliconenindustrieketen

De keten van de siliconenindustrie is hoofdzakelijk verdeeld in vier schakels: siliconengrondstoffen, siliconenmonomeren, siliconentussenproducten en siliconenproducten voor verdere verwerking. Er zijn relatief weinig productiebedrijven voor grondstoffen, monomeren en tussenproducten, terwijl de verdere verwerking een breed scala aan producten omvat en de productiecapaciteit meer verspreid is.

Siliconengrondstoffen

Het productieproces van siliconen omvat een groot aandeel grondstoffen. De grondstof voor siliconen is industrieel siliconenpoeder, dat in de industrie wordt bereid door kwarts te reduceren met cokes in een elektrische vlamboogoven.

De productie van industriële siliconen verbruikt grote hoeveelheden siliconenerts en energie en veroorzaakt aanzienlijke milieuvervuiling. Daarom is een stabiele en hoogwaardige aanvoer van industriële siliconengrondstoffen een fundamentele garantie voor de siliconenproductie.

Volgens SAGSI bedroeg de wereldwijde productiecapaciteit van industriële siliconen in 2020 6,23 miljoen ton, waarvan 4,82 miljoen ton afkomstig was uit China, goed voor 77,4%.

Silicium

Siliconemonomeren en -tussenproducten

De binnenlandse productie van siliconenmonomeren en -tussenproducten is goed voor meer dan 50% van het wereldwijde totaal, waardoor het de grootste leverancier van siliconenmonomeren en -tussenproducten ter wereld is. Vanwege de instabiele aard van siliconenmonomeren synthetiseren bedrijven de monomeren doorgaans tot tussenproducten zoals DMC (dimethylsiloxaan) of D4 voor de verkoop.

Er bestaan ​​slechts enkele varianten en specificaties van siliconenmonomeren en -tussenproducten.

Dimethyldichloorsilaan is momenteel het meest gebruikte siliconenmonomeer en vertegenwoordigt meer dan 90% van de totale hoeveelheid monomeren.

De toetredingsdrempel voor de siliconenindustrie is hoog: deze is verhoogd naar 200.000 ton en vereist een kapitaalinvestering van minimaal 1,5 miljard yuan. Deze hoge drempel zal de trend van concentratie van monomeerproductiecapaciteit bij toonaangevende bedrijven bevorderen.

Momenteel beschikken slechts een klein aantal bedrijven over voldoende technologische kennis en ervaring om op grote schaal te produceren, waarbij meer dan 90% van de productiecapaciteit geconcentreerd is in de handen van de elf grootste bedrijven.

De concentratie van productiecapaciteit voor siliconenmonomeren biedt ook meer onderhandelingsruimte voor bedrijven in de downstreamsector.

Dichloordimethylsilaan

Wat de aanbodzijde betreft, hebben veel toonaangevende siliconenbedrijven in China lopende projecten of nieuwe plannen. De nieuwe productiecapaciteit zal zich concentreren in de periode van 2022 tot 2023, en de productiecapaciteit van de industrie staat op het punt een snelle expansiecyclus in te gaan.

Volgens gegevens van Baichuan Yingfu zullen bedrijven zoals Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment en Dongyue Silicon Materials dit jaar circa 1,025 miljoen ton aan productiecapaciteit voor siliconen investeren. Ook bedrijven zoals New Special Energy, Asia Silicon Industry en Sichuan Yongxiang investeren in de productie van polykristallijn silicium, wat de vraag naar industriële siliconen verder zal doen toenemen.

SAGSI voorspelt dat de Chinese productiecapaciteit van siliconenmethylmonomeren in 2025 de 6 miljoen ton per jaar zal overschrijden, goed voor meer dan 70% van de wereldwijde productiecapaciteit van siliconenmethylmonomeren.

Volgens C&EN is Momentive, een toonaangevend buitenlands siliconenbedrijf, van plan zijn siliconenproductiefaciliteit in Waterford, New York, te sluiten. Daarmee blijft Dow de enige producent van siliconengrondstoffen in de Verenigde Staten.

De wereldwijde productiecapaciteit voor siliconenmonomeren wordt naar China verplaatst en de concentratieverhouding in de industrie zal in de toekomst verder verbeteren.

Diepgaande verwerking van siliconen

Diepverwerkte siliconenproducten bestaan ​​vaak in de moleculaire vorm van RnSiX (4-n), en de stabiele fysisch-chemische eigenschappen van de siliciumketen en de variabiliteit van functionele groepen geven deze producten een breed scala aan toepassingsmogelijkheden. De belangrijkste producten zijn siliconenrubber en siliconenolie, die respectievelijk 66% en 21% van de markt uitmaken.

De diepverwerkingsindustrie voor siliconen bevindt zich momenteel nog in een snelle ontwikkelingsfase en is relatief versnipperd. Er zijn ruim 3.000 bedrijven die zich uitsluitend bezighouden met de verwerking van siliconen.

Grondstoffentank van de Olivia-fabriek

De structuur van diepverwerkte siliconenproducten in China:

Buitenlandse siliconenbedrijven hebben geen kostenvoordeel bij de productie van siliconenmonomeren in vergelijking met Chinese bedrijven, en de meeste toonaangevende buitenlandse siliconenbedrijven richten zich op de ontwikkeling van vervolgproducten voor diepgaande verwerking en de uitbreiding van de industriële keten.

Het Chinese stimuleringsbeleid voor de siliconenindustrie is geleidelijk verschoven van de productie van monomeren naar de diepgaande verwerking van siliconenproducten, de ontwikkeling van nieuwe siliconenproducten, de uitbreiding van nieuwe toepassingsgebieden en de verbetering van het algehele gebruiksniveau.

Siliciumdioxide

Afgeleide siliconenproducten hebben een hogere toegevoegde waarde en betere markttoepassingsmogelijkheden. Momenteel is er nog aanzienlijke ruimte voor groei in de siliconenconsumptie in opkomende markten in China en daarbuiten.

siliconen

Polykristallijn silicium