مواد سیلیکونی نه تنها جزء مهمی از صنعت مواد جدید در صنایع نوظهور استراتژیک ملی هستند، بلکه یک ماده پشتیبان ضروری برای سایر صنایع نوظهور استراتژیک نیز می‌باشند.

با گسترش مداوم زمینه‌های کاربردی، پتانسیل تقاضای زیاد، سیلیکون‌ها را به یکی از محبوب‌ترین مواد شیمیایی در حال حاضر تبدیل کرده است.

بیشترین سهم مصرف سیلیکون‌های خانگی در زمینه‌هایی مانند ساخت و ساز، الکترونیک، برق و انرژی‌های نو، مراقبت‌های پزشکی و مراقبت‌های شخصی است. در میان آنها، حوزه ساخت و ساز در حال حاضر با حدود 30 درصد، سناریوی اصلی کاربرد سیلیکون‌ها است.

علاوه بر رشد مداوم تقاضا برای مواد سیلیکونی در صنایع سنتی، صنایع صرفه‌جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست مانند فتوولتائیک و انرژی‌های نو، و همچنین توسعه صنایع نوظهور مانند ساخت شبکه‌های برق با ولتاژ بسیار بالا و بسیار بالا، مواد پوشیدنی هوشمند، چاپ سه‌بعدی و 5G، همگی نقاط رشد تقاضای جدیدی را برای سیلیکون‌ها فراهم می‌کنند.

مروری بر سیلیکون‌ها

سیلیکون‌ها یک اصطلاح عمومی برای ترکیبات آلی سیلیکونی هستند که توسط سیلیکون فلزی و کلرومتان سنتز و هیدرولیز می‌شوند.

اولین قدم در سنتز سیلیکون‌ها، تولید متیل کلروسیلان است که سپس هیدرولیز می‌شود تا مونومتیل تری کلروسیلان، دی متیل دی کلروسیلان و تری کلروسیلان به دست آید. دی متیل دی کلروسیلان، مونومر اصلی سیلیکون آلی است که محصولات اصلی پایین‌دستی آن لاستیک سیلیکون و روغن سیلیکون هستند.

در حال حاضر، ظرفیت تولید سیلیکون‌های ذکر شده در چین عموماً به ظرفیت تولید متیل کلروسیلان اشاره دارد، در حالی که آمار تولید فعلی همگی بر اساس تولید دی متیل سیلوکسان است.

زنجیره صنعت سیلیکون

زنجیره صنعت سیلیکون عمدتاً به چهار حلقه تقسیم می‌شود: مواد اولیه سیلیکون، مونومرهای سیلیکون، واسطه‌های سیلیکونی و محصولات فرآوری عمیق سیلیکونی. شرکت‌های تولیدی کمتری برای مواد اولیه، مونومرها و واسطه‌ها وجود دارد، در حالی که فرآوری عمیق پایین‌دستی شامل طیف وسیعی از محصولات و ظرفیت تولید پراکنده‌تری است.

مواد اولیه سیلیکون

فرآیند تولید سیلیکون‌ها شامل بخش بزرگی از مواد اولیه است. ماده اولیه سیلیکون‌ها، پودر سیلیکون صنعتی است که در صنعت با کاهش کوارتز با کک در کوره قوس الکتریکی تهیه می‌شود.

تولید سیلیکون صنعتی مقدار زیادی سنگ معدن سیلیکون و انرژی مصرف می‌کند و باعث آلودگی قابل توجه محیط زیست می‌شود. بنابراین، تأمین پایدار و باکیفیت مواد اولیه سیلیکون صنعتی به تضمین اساسی تولید سیلیکون تبدیل شده است.

طبق گزارش SAGSI، در سال ۲۰۲۰، ظرفیت تولید سیلیکون صنعتی جهانی ۶.۲۳ میلیون تن بود، در حالی که ظرفیت تولید چین ۴.۸۲ میلیون تن بود که ۷۷.۴٪ را تشکیل می‌دهد.

سیلیکون

مونومرها و واسطه‌های سیلیکونی

عرضه داخلی مونومرها و واسطه‌های سیلیکونی بیش از 50٪ از کل جهانی را تشکیل می‌دهد و آن را به بزرگترین تأمین‌کننده مونومرها و واسطه‌های سیلیکونی در جهان تبدیل می‌کند. با توجه به وضعیت ناپایدار مونومرهای سیلیکونی، شرکت‌ها معمولاً مونومرها را به واسطه‌هایی مانند DMC (دی متیل سیلوکسان) یا D4 برای فروش سنتز می‌کنند.

انواع و مشخصات کمی از مونومرها و واسطه‌های سیلیکونی وجود دارد.

دی متیل دی کلروسیلان در حال حاضر پرکاربردترین مونومر سیلیکون است که بیش از 90٪ از کل مونومر را تشکیل می‌دهد.

آستانه ورود به صنعت سیلیکون‌ها بالا است، که به ۲۰۰۰۰۰ تن افزایش یافته و حداقل به ۱.۵ میلیارد یوان سرمایه‌گذاری نیاز دارد. آستانه ورود بالای این صنعت، روند تمرکز ظرفیت تولید مونومر به سمت شرکت‌های پیشرو را ارتقا خواهد داد.

در حال حاضر، تنها تعداد کمی از شرکت‌ها از انباشت فناوری کافی برخوردارند و به تولید در مقیاس بزرگ دست یافته‌اند، و بیش از ۹۰٪ ظرفیت تولید بین ۱۱ شرکت برتر توزیع شده است.

تمرکز ظرفیت تولید مونومر سیلیکون‌ها همچنین فضای چانه‌زنی بیشتری را برای شرکت‌های پایین‌دستی فراهم می‌کند.

دی کلرو دی متیل سیلان

از نظر عرضه، بسیاری از شرکت‌های پیشرو سیلیکون در چین پروژه‌های در حال انجام یا برنامه‌های جدیدی دارند. ظرفیت تولید جدید از سال ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۳ در تولید متمرکز خواهد شد و ظرفیت تولید این صنعت در شرف ورود به یک چرخه توسعه سریع است.

طبق داده‌های Baichuan Yingfu، شرکت‌هایی مانند Hesheng Silicon Industry، Yunnan Energy Investment و Dongyue Silicon Materials امسال تقریباً ۱.۰۲۵ میلیون تن ظرفیت تولید سیلیکون سرمایه‌گذاری خواهند کرد. شرکت‌هایی مانند New Special Energy، Asia Silicon Industry و Sichuan Yongxiang نیز در حال سرمایه‌گذاری در ظرفیت تولید سیلیکون پلی کریستالی هستند که باعث افزایش تقاضای سیلیکون‌های صنعتی می‌شود.

SAGSI پیش‌بینی می‌کند که ظرفیت تولید سیلیکون‌ها و متیل مونومرها در چین تا سال ۲۰۲۵ از ۶ میلیون تن در سال فراتر رود که بیش از ۷۰ درصد از ظرفیت تولید جهانی سیلیکون‌ها و متیل مونومرها را تشکیل می‌دهد.

طبق گزارش C&EN، شرکت Momentive، تولیدکننده سیلیکون خارجی پیشرو، قصد دارد ظرفیت تولید سیلیکون خود را در واترفورد، نیویورک، تعطیل کند و Dow را به تنها تولیدکننده مواد اولیه بالادستی سیلیکون در ایالات متحده تبدیل کند.

ظرفیت تولید مونومر سیلیکون در جهان به چین منتقل شده است و نسبت تمرکز صنعت در آینده به بهبود خود ادامه خواهد داد.

پردازش عمیق سیلیکون‌ها

محصولات سیلیکونی فرآوری شده عمیق اغلب به شکل مولکولی RnSiX (4-n) وجود دارند و خواص فیزیکوشیمیایی پایدار زنجیره سیلیکون و تنوع گروه‌های عاملی، به محصولات سیلیکونی فرآوری شده عمیق، کاربردهای غنی می‌بخشد. محصولات اصلی، لاستیک سیلیکونی و روغن سیلیکون هستند که به ترتیب 66٪ و 21٪ را تشکیل می‌دهند.

در حال حاضر، صنعت فرآوری عمیق سیلیکون‌ها هنوز در مرحله توسعه سریع است و صنعتی نسبتاً پراکنده دارد. بیش از ۳۰۰۰ شرکت فرآوری عمیق پایین‌دستی وجود دارد که فقط در فرآوری سیلیکون فعالیت می‌کنند.

مخزن مواد اولیه کارخانه اولیویا

ساختار محصولات سیلیکونی فرآوری شده عمیق در چین:

شرکت‌های سیلیکون‌سازی خارجی در مقایسه با شرکت‌های چینی، در تولید مونومرهای سیلیکونی از مزیت هزینه‌ای برخوردار نیستند و اکثر شرکت‌های پیشرو سیلیکون‌سازی خارجی بر توسعه محصولات فرآوری عمیق پایین‌دستی و گسترش زنجیره صنعتی تمرکز دارند.

سیاست‌های تشویقی چین برای صنعت سیلیکون به تدریج از تولید مونومر به فرآوری عمیق محصولات سیلیکونی، توسعه محصولات سیلیکونی جدید، گسترش زمینه‌های کاربردی جدید و بهبود سطح بهره‌برداری جامع تغییر یافته است.

سیلیس

محصولات پایین‌دستی سیلیکون‌ها ارزش افزوده محصول و چشم‌انداز کاربرد بازار بالاتری دارند. در حال حاضر، هنوز فضای قابل توجهی برای توسعه مصرف سیلیکون‌ها در بازارهای نوظهور در چین و خارج از کشور وجود دارد.

سیلیکون

سیلیکون پلی کریستالی