
气相法二氧化钛行业发展基本情况.docx
19页气相法二氧化钛行业发展基本情况一、 气相二氧化硅行业发展概况二十世纪初期,随着世界范围内橡胶工业的快速发展,橡胶工业的补强填料主要是氧化锌,到二十世纪二十年代,随着炭黑的试制成功从而开创了橡胶补强的新时代,将炭黑用于橡胶补强使橡胶的力学性能得到极大的提高,然而炭黑最大的缺点是其本身为一种黑色粉末,其颜色属性决定了炭黑不能用于制备浅色或彩色橡胶制品到了二十世纪四十年代,德国Degussa成功开发出以四氯化硅在氢氧火焰中高温水解制备气相二氧化硅的工艺,随着气相二氧化硅产品的出现,赋予了橡胶及硅橡胶产品极好的拉伸强度和撕裂强度,打破了黑色橡胶独占市场的局面在二十世纪六十至七十年代,气相二氧化硅主要是以四氯化硅为原料,生产工艺容易控制,但生产成本较高随着有机硅单体工业的发展,其副产物一甲基三氯硅烷等的处理问题成了束缚其发展的瓶颈通常情况下,一甲基三氯硅烷被用于硅烷交联剂、硅树脂和防水涂料制造,但是因为用量有限,因此其急需找到新的出路到二十世纪八十年代,使用有机硅单体副产物或将该副产物与四氯化硅进行混合制备气相二氧化硅的工艺得到突破和应用,通过有机硅单体副产物生产气相二氧化硅有效的降低了生产成本。
自二战以后,气相二氧化硅工业实现了商业化和规模化发展,但整个行业呈现寡头垄断的局面,行业核心技术和市场被少数跨国企业封锁和垄断我国的气相二氧化硅产业起步较晚,二十世纪六十年代我国开始小规模生产气相二氧化硅二十世纪九十年代初,随着一大批民营有机硅下游深加工企业的崛起,气相二氧化硅的市场需求快速增长,国内少部分企业开始对气相二氧化硅的生产工艺技术进行持续攻关,2001年国内首套以一甲基三氯硅烷为原材料的气相二氧化硅装置点火成功,随着国内部分气相二氧化硅生产企业在此后的十几年时间内不断的产能提升和完善工艺技术,国内企业的亲水型气相二氧化硅产品质量和供应量已经达到或接近国外生产企业的水平,我国已经成为全球除德国、美国和日本外能自主生产气相二氧化硅产品的少数国家之一二、 纳米金属粉末行业市场前景纳米金属粉体综合性能优异,其制造技术壁垒高由于纳米金属粉体可以满足对材料要求日益严苛的制造业需求,并且其产品附加值更高,无论是从国家发展战略来看,还是从企业提升竞争力与盈利能力来看,均具有较高开发价值,因此行业发展受到全球各国重视伴随金属粉末制备工艺的不断提升,金属粉末终端应用不断拓展以下游粉末冶金制品行业为例,伴随注射成型、3D打印等新型技术逐步落地,并且在企业成本及环保双重压力下,粉末冶金工艺优势不断显现,粉末冶金在航空航天、高端装备及医疗器械等终端应用领域市场广阔。
随着下游应用行业的快速发展以及金属粉末应用领域的不断拓展,金属粉末行业迎来了快速发展期传统的金属粉末以铁基粉末和铜基粉末为主,但随着粉末冶金工艺的升级和新能源、航空航天等领域需求的爆发,其他金属粉末近几年也快速发展,尤其是金属3D打印等技术的崛起带动了包括钛粉、铝粉、镍粉、钴粉、锡粉、铬粉在内的其他金属粉末百花齐放金属粉末100多年来主要被欧美日俄等发达国家的龙头企业垄断,中国企业普遍是2000年之后才开始在金属粉末领域布局和发力近几年中国金属粉末企业快速崛起,在多粉末多领域进行我国市场对高性能新材料的需求不断增长,纳米金属粉体凭借其优良综合性能,应用范围以及需求量还在不断扩大但与发达国家相比,我国纳米金属粉体行业高端生产力较为不足,较多企业以中低端产品生产为主,行业结构不合理,未来还有较大优化空间在海外市场中,纳米金属粉体主要生产商有日本昭荣化学、日本同和、日本福田、德国贺利氏、美国艾慕科技、美国NovaCentrix、、美国元素公司、加拿大CVMR等在多领域需求的共同推动下,我国金属粉末企业加速发展,一批专精创新细分行业龙头企业密集上市,如铂新材料、东木股份、粤安新材料、钱波新材料、亿通新材料、友研粉末材料、思锐新材料、铂力、中州特材等。
从营收来看,2021年,东木股份营收居首,为35.91亿元,研粉材料紧随其后,营业收入27.81亿元除粤安新材外其他企业营业收入均超过5亿元从归母净利润来看,2021年,钱波新材净利润最高,为2.38亿元,此外,铂新材和亿通新材净利润分别为1.2亿元和0.96亿元从毛利率来看,铂涛、钱波新材、粤安新材2021年毛利率排名前三,分别为48.2%、38.3%、37.4%从净利率来看,心悦新材和钱波新材的净利率都在20%以上,而亿通新材和铂新材的净利率都在15%以上预计全球市场规模将从2022年的95亿美元增至2032年的193亿美元,年均复合增长率(CAGR)为7.4%美国是金属粉末最大的消费国,其次是中国PMR预计2022年美国的市场规模将达到27亿美元,北美市场占比达30.9%各种技术进步和尖端制造技术的迅速采用将促进美国金属粉末需求快速增长由于对高精度、耐用性和高强度组件的需求,PMR预计3D打印将在医疗保健和国防部门经历高速增长中国是世界第二大经济体,同时是全球制造业大国,金属粉末在电子、汽车、航空航天、新能源、医疗等领域应用空间广阔,叠加产业升级和进口替代,中国的金属粉末市场规模有望进入加速扩张阶段。
金属粉末可以分为单一金属粉末和合金粉末单一金属粉末分为铁粉、铜粉、铝粉、镍粉、钛粉、铅粉、锡粉、钴粉、铬粉、银粉等,被广泛应用于粉末冶金结构零件、金刚石工具、磁性材料、摩擦材料电池等下游领域金属粉末在新能源、航空航天等新兴领域的驱动下,需求进入规模化加速增长时期,市场空间有望达到千亿以上规模,叠加中国持续推动高端制造和产业升级,国内的金属粉末企业步入加速成长阶段金属纳米材料是纳米材料的一个重要分支金属纳米粉体属零维纳米材料,其原子和电子结构不同于化学成分相同的金属粒子它具有不同于宏观物体和单个原子的磁、光、电、声、热、力及化学等方面奇异特性纳米金属粉体可采用直接雾化法、液相法、气相法、固相法、球磨法、等离子体气化法、等离子旋转电极法等工艺进行制备,生产的产品主要包括纳米铜粉、纳米铝粉、纳米镍粉、纳米银粉、纳米合金粉等三、 纳米材料行业市场规模纳米材料由于技术含量高、产品应用广、具有良好的市场前景和发展空间,在新材料行业中成长性较好近年来,中国纳米材料市场规模一直保持增长趋势,2020年中国纳米材料市场规模约为1614.8亿元,同比增长16.9%,预计2022年将进一步增长至2031亿元。
碳纳米管(CNT)是目前中国已实现工业化量产应用的主要纳米材料材料之一,受益于动力电池市场规模需求的增长,近几年碳纳米管出货量呈现快速增长态势2020年中国碳纳米管出货量约为7.97万吨,同比增长42.07%,预计2022年出货量将达11.1万吨四、 气相二氧化硅行业的经营特征(一)气相二氧化硅行业特有的经营特征气相二氧化硅产品分为亲水型气相二氧化硅和疏水型气相二氧化硅两大系列,产品型号较多,应用领域各有区别,行业内企业主要采用以销定产,适当库存的经营模式,通常情况下,根据市场需求情况及不同类别产品的市场销售情况进行定制式生产并保持适当的存货量二)气相二氧化硅行业的周期性区域性或季节性特征1、气相二氧化硅行业周期性气相二氧化硅应用领域较为广泛,主要用作有机硅弹性体的补强剂,在其他有机硅产品如硅树脂中也有应用;另外在涂料油墨、胶粘剂、合成树脂、化学机械抛光、复合材料、胶体电池、消泡剂、污水处理、农业、化妆品、食品、医药、绝热保温材料等领域,气相二氧化硅的应用范围及使用量也保持持续增长的趋势气相二氧化硅行业作为纳米级的精细化工产业,其运行周期与国家宏观经济的运行情况有一定的正相关性2、气相二氧化硅行业区域性我国气相二氧化硅生产企业的区域布局较为明显,根据SAGSI的统计,从地区分布来看,我国气相二氧化硅生产企业的区域布局较为明显,主要集中在华东区域,共有13家企业,合计产能11.22万吨/年,占全国总产能的64.60%,从产能规模来看,相关生产企业主要分布于湖北、新疆、江苏、浙江及江西等地区。
气相二氧化硅产品主要应用于中高端领域,其生产企业的分布与产业集群分布有关3、气相二氧化硅行业季节性气相二氧化硅行业的发展主要根据有机硅、合成树脂、油墨涂料、胶粘剂、复合材料等行业相关应用领域的市场需求量而波动,由于产品应用领域较广,行业整体季节性特征不明显五、 气相二氧化硅行业发展概况及未来趋势(一)有机硅行业发展概况及未来趋势气相二氧化硅最重要的用户是硅橡胶企业硅橡胶具有较好的耐高低温、隔热、绝缘、防潮、防化学腐蚀、抗污染和生理惰性,在航天、航空、国防工业、机械制造、建筑装饰、生物医学等多个领域具有不可替代的作用,是公认的新型先进合成材料气相二氧化硅在硅橡胶中最重要的作用是补强,另外还能提高硅橡胶的抗高温性和耐化学性,使硅橡胶应用于更广泛的领域硅橡胶在添加气相二氧化硅之后其强度可大幅提高,使得硅橡胶的伸长率及性能也能得到十分显著的改善硅橡胶分为室温硫化硅橡胶、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶三个主要品种,气相二氧化硅在高温和室温硅橡胶中的添加比例一般在5%-40%左右,范围比较大,视硅橡胶的用途而定硅橡胶目前主要用于建筑、电子、能源电力、汽车、医疗保健、日用品等行业,以室温硫化硅橡胶为例,气相二氧化硅主要作为增稠剂和触变剂以控制室温硅橡胶的使用性能。
在硅橡胶应用领域中,为了降低成本,有时会用沉淀法二氧化硅替代气相二氧化硅,甚至使用价格低廉的其他填料,但气相二氧化硅无疑是最佳的添加材料除了硅橡胶以外,气相二氧化硅还可以用于填充硅树脂,特别是用于电子领域和硅橡胶混炼中的硅树脂此外,气相二氧化硅也广泛用于消泡剂,主要应用于食品、药品、造纸等领域根据SAGSI统计,2021年有机硅领域消耗气相二氧化硅约7.76万吨,同比增长14.65%预计2022年该领域需求量为8.81万吨,同比增长13.50%预计2026年需求量为13.59万吨,2022-2026年年均增速为11.80%二)油墨涂料发展概况及未来趋势气相二氧化硅在油墨涂料领域主要作为流变助剂,可有效防止颜填料的沉降分层,提高涂料的耐候性、抗刮伤性,提高涂层与基材之间的结合强度我国是涂料生产和消费大国,但当前国产涂料普遍存在着性能方面的不足,诸如悬浮稳定性差、触变性差、耐候性差、耐洗刷性差等,致使每年需进口大量高质量的涂料在涂料中加入少许气相二氧化硅,可提供防结块、防流挂、乳化性、消光性、悬浮、增稠和触变等功能气相二氧化硅还可提高涂料的耐候性、抗划伤性,提高涂层与基材之间的结合强度及涂层的硬度。
墨粉中也可添加少量气相二氧化硅,以提高墨粉的打印性能根据SAGSI预计,2021年,我国涂料产量约为2,700.00万吨,从2015年至2021年,我国涂料年产量从1,717.60万吨增至2,700.00万吨,平均年增长率7.10%到2025年,涂料行业总产值预计增长到3,700亿元左右;产量按年均4%增长计算,到2025年,涂料行业总产量预计增长到3,000万吨左右,其中环保涂料品种占比达到70%根据SAGSI的不完全统计,2021年我国涂料油墨领域气相二氧化硅的消耗量约为0.82万吨,同比增长9.80%预计2022年该领域需求量为0.88万吨,同比增长7.40%预计2026年需求量为1.09万吨,2022-2026年年均增速为5.80%三)合成树脂发展概况及未来趋势树脂基复合材料具有质轻高强耐腐蚀等特点,但近年来随着对树脂基材料使用性能的要求越来越高,如何合成高性能的树脂基复合材料,已成为当前亟需解决的重要问题气相二氧化硅为树脂基复合材料的合成提供了新的机遇,为传统树脂基材料的改性提供了一条新的途径,通常只要能将气相二氧化硅颗粒充分、均匀地分散到树脂材料中,就可以达到改善树脂基材料性能的目的。
其中气相二氧化硅最主要的应用领域是不饱和聚酯树脂,不饱和聚。












