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沉淀法二氧化硅行业发展历程、趋势、特点及进入壁垒
发布日期: 2023-08-15 17:28:25

沉淀法二氧化硅行业发展历程、趋势、特点及进入壁垒

1、二氧化硅及其制备方法介绍

二氧化硅化学性质稳定,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外),且具有较好的化学惰性;物理性质为耐高温、不燃、无味、良好的电绝缘性。根据其制备方法的不同,二氧化硅主要分为沉淀法二氧化硅、凝胶法二氧化硅和气相法二氧化硅。

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2、国内外沉淀法二氧化硅行业发展历程

20世纪30年代,德国、美国等欧美发达国家开始研制二氧化硅产品,进入40年代,二氧化硅实现了工业化生产。70年代以来,随着西方国家对二氧化硅研究的不断深入,其生产和应用领域方面得到了很大发展,全球产能达到了较高水平。1997年,世界二氧化硅生产能力为100万吨左右,其中沉淀法约占90%,此时二氧化硅主要由国外企业生产,高度依赖进口。

我国沉淀法二氧化硅工业起步较晚。1958年,第一套沉淀法二氧化硅工业化装置在广州人民化工厂建成投产。伴随着我国轮胎、鞋业等下游行业需求的迅猛增长,我国二氧化硅生产得到了快速发展。至2001年全国已出现超过上百家企业从事二氧化硅的生产,年生产能力约35.5万吨,产量约21.9万吨,产品除满足国内需求外,出口约6.6万吨。经过多年发展与技术进步,沉淀法二氧化硅在牙膏、铅酸蓄电池、涂料、饲料等领域所使用的比例逐步上升,沉淀法二氧化硅高端产品需求不断增加。但目前国内沉淀法二氧化硅行业中,普通沉淀法二氧化硅生产厂家较多,且大多数厂家生产规模较小,技术水平较低,使行业内仍呈现高端产能不足,低端产能过剩的现象,在行业内已形成一定规模并具备较高技术水平的企业将取得一定的竞争优势。

3、沉淀法二氧化硅产业链上下游情况

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(1)来自上游的影响

沉淀法二氧化硅所需的主要原材料是硅酸钠和硫酸,硅酸钠的主要原材料包括纯碱、石英砂等。纯碱、石英砂、硫酸等原材料国内市场相对供应充足,原材料市场价格波动会对中游产品成本产生一定影响。

(2)来自下游的影响

沉淀法二氧化硅广泛用于轮胎工业、鞋类、饲料、牙膏工业、油漆、电池隔板等行业。目前产品主要应用于鞋类、蓄电池隔板、牙膏、轮胎、饲料、涂料等领域,未来,随着下游需求的增加及应用领域的延伸,沉淀法二氧化硅产品预计将拥有更大的市场空间。

4、沉淀法二氧化硅行业未来的发展趋势

(1)产业结构升级

目前,国内沉淀法二氧化硅市场存在低端产品过剩、高端产品不足的情况。低端二氧化硅产品技术含量较低,对生产设备和制造工艺的要求不高,准入门槛较低,国内市场呈现低端二氧化硅产品总体供大于求的现象。高分散型二氧化硅、纳米二氧化硅、食品级二氧化硅、牙膏级二氧化硅、蓄电池隔板用二氧化硅、涂料用二氧化硅等高端二氧化硅产品生产工艺复杂,对生产设备要求较高,行业内能够实现量产的企业数量较少。未来,伴随着下游轮胎、涂料、牙膏、饲料、蓄电池等行业对于高端二氧化硅产品需求递增,二氧化硅产业结构将迎来较大的调整,高端产品的市场需求占比将不断提高。

(2)专业化水平提升

沉淀法二氧化硅的生产需要经过沉淀、过滤、干燥等多道工序,通过硅酸钠和一种无机酸(通常情况下为硫酸)发生化学反应沉淀而成。沉淀法二氧化硅在各个生产工序中控制的指标较为严格,原料的质量、各组分浓度、温度、反应时间、PH值、搅拌速度等多种因素将直接影响到产品的比表面积、结构、分散性以及硅烷醇基团的浓度等性质,各个变量都要求精确的控制和调节。为实现各工艺过程中对于指标的严格把控,需要使用专业的特种非标核心生产设备。尤其是用于绿色轮胎、牙膏、电池隔板、涂料等的高端二氧化硅产品,需要花费较长时间进行经验积累才能实现稳定生产,也对企业的研发能力以及人才储备提出了较高要求。随着下游客户对产品品质要求的不断提升以及国家各类政策的不断加强,高端二氧化硅产品需求的持续增加,推动二氧化硅行业的专业化生产水平进一步提高。

(3)规模化、产业化生产

规模较小的二氧化硅生产企业易受到原材料价格波动影响,进而受到不可避免的损失。生产规模较大,同时产业链布局完善的生产企业具备较强的抗风险能力以及竞争优势。在原材料价格波动时具备较强的议价能力,减少原材料价格波动所带来的影响,保证了产品生产的持续性以及品质。因此,行业内企业为提升自身竞争优势以及抗风险能力,呈现出规模化、产业化生产趋势。

5沉淀法二氧化硅行业特点

(1)周期性

沉淀法二氧化硅下游市场主要为橡胶、饲料、牙膏工业、油漆、电池隔板等领域,产品周期性与下游应用领域周期性密切相关。沉淀法二氧化硅作为精细化工行业的组成部分,周期性与国家宏观经济的景气程度呈现一定的正相关关系。

(2)区域性

我国沉淀法二氧化硅生产企业的区域布局较为明显,主要集中在华东地区。生产沉淀法二氧化硅所需原料纯碱和石英砂主要集中于华东地区,同时华东和东南沿海地区是我国轮胎工业和制鞋工业集中地区,故二氧化硅生产企业的分布与产业集群分布有关。

(3)季节性

沉淀法二氧化硅产品并无明显季节性特征。

6、沉淀法二氧化硅行业竞争格局

我国的沉淀法二氧化硅产品的整体水平与国际同行业企业相比存在一定差距。国外知名的二氧化硅跨国企业具备优秀的研发体系,能够从事新产品、新技术、新应用领域的研发;产品品种较多,可以满足不同客户的需求;生产用的原材料、工艺、检验技术、产品的质量、产品的档次等方面具有一定的优势。国内企业虽然具有一定规模,但大多数企业自主创新能力较弱、产品品种单一、结构不合理、附加值低。近年来,我国部分优势企业通过自有技术的积累,研发出具备自主知识产权的高新技术产品,在工艺、技术、产品质量、原材料的选用方面已达到了国际先进水平,沉淀法二氧化硅产品技术水平明显提高,国产化趋势显著。

从国内企业规模看,沉淀法二氧化硅生产企业向规模化、大型化和集中化发展。目前沉淀法二氧化硅行业市场集中度较高,主要产能聚集于大规模企业。伴随着行业内政策对于环保及规模要求的不断提高,使得沉淀法二氧化硅市场的规范程度和进入壁垒逐渐提高,大量不合规的中小企业陆续被市场淘汰,行业集中度进一步提升。

7、沉淀法二氧化硅行业进入壁垒

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(1)技术及经验壁垒

沉淀法二氧化硅产品生产需要应用煅烧、水淬、溶解、调配、合成、洗涤压榨、离心喷雾、包装等多种生产工艺,产品特点主要体现在合成工艺中的控制环节,该环节中物料的比例、温度、时间、pH值、搅拌速度等多种因素均会影响最终产品的性能,各指标的些许不同,最终都将影响沉淀法二氧化硅产品的性能。因此,需要通过长期的实践经验积累以及对生产工艺过程的不断创新改进才能掌握不同产品的特殊生产工艺,进而保证优良的产品品质。伴随着下游应用市场的不断扩张,对于沉淀法二氧化硅产品的特殊性能要求以及传统下游领域对产品质量的要求越来越高,行业内生产企业需保持创新研发能力,在技术研发上不断突破创新的同时积累足够的实践经验以应对未来多变的市场。因此,沉淀法二氧化硅行业存在一定技术及经验壁垒。

(2)资金壁垒

沉淀法二氧化硅生产设备购置需要投入大量的资金,对企业的资金实力要求较高;此外,新产品的研发到投产以及新产线的扩建周期较长,期间所需资金量大。行业内规模较小的企业抗风险能力较弱,难以准备充足的资金满足研发、建设周期内的资金需求。同时,伴随着行业产能逐步向大中型企业集中,行业集中度进一步提高,行业内企业对于资金的需求量将大幅提高。

(3)客户壁垒

行业内各厂商的产品性能及稳定性存在较大差异,而沉淀法二氧化硅产品的质量直接关系到下游产品质量,牙膏、蓄电池、涂料等领域的客户对沉淀法二氧化硅质量稳定的厂商更加青睐。同时,部分二氧化硅产品认证周期较长,在认证通过后客户通常会倾向于建立较为牢靠的长期合作关系。优良的产品质量会使下游客户形成一定的依赖性,对后续市场的进入者形成一定的客户壁垒。

(4)人才壁垒

沉淀法二氧化硅行业属于精细化工领域,对专业和创新型技术人才需求量较大。人才队伍的建设是企业提高自身竞争力的重中之重,尤其随着行业内竞争的加剧以及下游应用领域不断扩张,下游市场对于特殊材料的需求量持续增高,专业型人才与创新型人才愈发重要,具备充足人才储备的企业往往能够在激烈的行业竞争中取得优势。因此,该行业具有较高的人才壁垒。

8、国内部分二氧化硅厂商分析

(1)确成股份

该公司主要从事沉淀法二氧化硅产品的研发、制造和销售。该公司是全球主要的二氧化硅产品专业制造商之一,目前已形成了从原材料硫酸、硅酸钠到最终产品二氧化硅的完整产业链。该公司产品主要市场聚焦于橡胶工业领域中的高性能子午线绿色轮胎配套专用材料以及大健康领域的动物饲料用载体和口腔护理。该公司拥有无锡、滁州、三明三个国内生产基地,泰国一个海外生产基地,合计已建成产能33万吨,在建产能7.5万吨,总产能位列世界第三位。该公司产品的客户覆盖了橡胶工业领域中主要的国际轮胎巨头和高速发展的中国轮胎企业:世界排名前十五大轮胎公司以及国内主要的轮胎行业的上市公司和拟上市公司是该公司橡胶工业领域的主要客户;同时,世界排名前五位的国际维生素E行业主要生产商是该公司动物饲料载体产品的主要客户。

(2)新纳科技

该公司是一家主要从事无机非金属材料研发、生产和销售的高新技术企业,主要产品包括二氧化硅、电子陶瓷等。该公司二氧化硅产品下游应用广泛,包括轮胎、鞋类、硅橡胶、医药等领域。该公司是国内二氧化硅产销规模排名前三的厂商,具有明显规模优势。

(3)兴隆新材

该公司主要从事沉淀法二氧化硅的研发、制造和销售,另外,该公司还生产销售硅酸钠产品。该公司产品主要用于橡胶工业轮胎配套专用材料、大健康领域的动物饲料用载体、高端品牌鞋业原料、高品质硅橡胶专用材料等。该公司现已形成了从原材料硅酸钠到最终产品二氧化硅的完整产业链,是世界绿色轮胎专用高分散二氧化硅主要制造商之一,是世界动物饲料载体用二氧化硅主要生产商之一。

(4)联科科技

该公司是一家专业从事二氧化硅和炭黑的研发、生产与销售的高新技术企业,其中二氧化硅产品主要包括LK、LKHD及LKSIL系列橡胶工业用二氧化硅和非橡胶工业用二氧化硅。该公司两大系列产品主要用于轮胎和工业橡胶制品、电缆屏蔽料、色母料及饲料和日化行业等领域。该公司客户包括国内外知名轮胎企业、橡胶制品企业、橡塑企业、饲料企业和鞋业公司等,产品销售覆盖中国大陆、韩国、东南亚、欧洲等多个国家和地区。

(5)远翔新材

该公司主营业务是沉淀法二氧化硅的研发、生产和销售。该公司生产的沉淀法二氧化硅作为补强剂主要应用于硅橡胶领域,下游可广泛应用于电子、电线电缆、绝缘子、汽车、日用品、医疗等领域。该公司部分产品也可应用于其他领域,如绝热材料、PE蓄电池隔板、消光剂、消泡剂等。该公司主要产品质量稳定、抗黄性好、透明度高,在国内硅橡胶用二氧化硅领域具有较高的品牌知名度。

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