有机硅行业四十年发展回顾与展望(1)

发布日期：2019-07-03 来源：有机硅商城 浏览次数：1372

1.1 有机硅产业链概况

有机硅是化工新材料产业的重要组成部分，是国务院提出的七大战略性新兴产业发展所需的重要基础材料。

有机硅产品大致分为：硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂四大类，前三种是由二甲基二氯硅烷水解、缩聚为聚硅氧烷（基础聚合物），再与调节剂、交联剂、封头剂等一起加工制成，被认为是有机硅的正规产品；后者是有机官能基硅烷，并非聚合物，其用途是作偶联剂，即将其少量加到塑料中，可改善与无机填充物之间的联接作用，从而提高塑料的机械强度，并可增加制品中无机物的填充量。

有机硅产业链主要分为原料、有机硅单体、有机硅中间体和深加工产品四个环节。上游原材料主要包括金属硅、一氯甲烷（甲醇+盐酸）等。金属硅与一氯甲烷合成生成二甲基二氯硅烷为主体的粗硅烷混合物，分馏得到各种单体，其中最重要的有机硅单体是二甲基二氯硅烷，占单体总量的90%以上，是整个有机硅工业的基础和支柱。其生产水平和装置规模是衡量一个国家有机硅工业技术水平的重要依据。有机硅单体水解缩聚成中间体DMC（二甲基环硅氧烷混合环体）和D4（八甲基环四硅氧烷），便于储存和运输。单体或中间体经过不同的工艺加工制成硅橡胶（按照硫化温度分为热硫化（HTV）硅橡胶和室温硫化（RTV）硅橡胶两大类）、硅油、硅烷偶联剂和硅树脂等深加工产品。有机硅产业链及下游应用领域如下图所示：

有机硅产业链及下游应用领域

1.2 有机硅产业发展历程

我国有机硅工业起步于20世纪50年代初，经过几代人的努力，我国建起了初具规模的有机硅上、中、下游整体协调发展的产业链，从1958年首次生产出有机硅单体，从百吨级、千吨级到万吨级整整花了近40年时间。依靠自力更生、自主研发，我国打破了国外的技术封锁和垄断，奠定了有机硅产业的基础，实现了从无到有的飞跃。特别是经过了“十一五”和“十二五”的高速发展，无论是在规模上还是在技术上都取得了令人瞩目的成就。走出了一条中国特色的技术创新和发展道路，堪称化工产业自主创新的典范。我国已建成从基础原材料、有机硅单体、中间体到各类终端产品生产，从有机硅教学、科研、工程化开发和设计到加工助剂、专用设备、分析检测、自动控制、仓储物流、安全环保等相关产业配套齐全的有机硅工业体系。我国有机硅单体生产厂家及产能发展情况见下表：

我国有机硅单体发展情况（单位：万吨/年）

序号	时期	生产厂家数量	实际产能*
1	“九五”末	3	3.2
2	“十五”末	3	13
3	“十一五”末	15	77
4	“十二五”末	20	140
5	“十三五”（目前）	15	140

*注：折硅氧烷

我国有机硅单体产量、消费量整体逐年攀升，自给率不断提高。1985—2017年，我国有机硅单体产量年均增长21.6%；消费量年均增长17.8%。我国有机硅单体历年产量、表观消费量（折硅氧烷）及自给率情况见下图：

我国有机硅单体产量、消费量（折硅氧烷）及自给率

2014年，我国有机硅结束了长期依赖进口的局面，首次成为初级形态硅氧烷净出口国。我国有机硅单体历年当量进出口量（折硅氧烷）情况见下图：

我国有机硅单体当量进出口量（折硅氧烷）

从有机硅单体生产的发展历程可大致划分为六个阶段，即起步发展阶段、巩固发展阶段、快速发展阶段、高峰发展阶段、结构调整阶段和优化升级阶段。分述如下。

1.2.1 起步发展阶段（1956—1980年）

中国的有机硅技术开发起步于1952年。为配套军工产业的发展，我国组织专门的研究机构对有机硅技术进行攻关。当时，重工业部北京化工实验所（沈阳化工研究院前身）重点开发格利雅法合成有机氯硅烷技术，上海有机化学所（中国科学院化学研究所前身）侧重研究硅氧烷的平衡与聚合。1956年，沈阳化工研究院建成有机硅中间实验车间，开展了直接法搅拌床合成甲基氯硅烷及格利雅法合成苯基氯硅烷试验，并用于试制耐高温硅树脂。不久，中国科学院化学研究所及沈阳化工研究院等又相继研制硅油及硅橡胶。1958年，上海树脂厂建成直接法合成有机氯硅烷生产装置，并先后生产出硅树脂、硅油及硅橡胶。1960年后，有机硅研究单位及生产厂家发展较快，特别是改革开放以来，中国在有机硅基础研究及新产品开发方面，投入了大量人力与物力，在新型单体及聚合物开发方面，逐步满足了国民经济各部门的发展需求。这一阶段的特点主要是着力于试验和工程研究，生产规模达到了百吨级。

1.2.2 巩固发展阶段（1981—1995年）

“六五”期间，原国家科委和原化工部在原化工部晨光化工研究院和吉化公司研究院安排了万吨级有机硅的科技攻关项目，攻克了一批为万吨级有机硅装置建设所需的项目，如直接合成用的三元高效催化剂就是其中一例。此外，吉化公司电石厂也开发了自己的有机硅成套技术。1985年，年产2000吨的流化床甲基氯硅烷混合单体建成投产。

“七五”期间的1987年5月，国家投资在江西的星火化工厂动工兴建一套万吨级有机硅工业性试验装置。

“八五”期间的1991年12月试验装置开始投料试车，尽管流化床的生产效率高，但是有相当多的技术难点，诸如原料中杂质影响、设备质量以及工程上的原因，使这一具有放热特性、复杂的化学反应的操作重复稳定性差，诸如：连续操作时间短，甲基氯硅烷混合单体中二甲基二氯硅烷的含量低、局部过热、结垢等现象，反应时好时坏，开车不是很顺利。到1994年12月打通工艺流程。尽管通过竣工验收，但原料质量、设备质量和缺少完善工艺的资金等问题在一段相当长的时间里依然困扰着顺利开车。

吉化公司电石厂甲基氯硅烷混合单体1995年生产能力达到5000吨/年。

这一阶段的特点主要是出现了千吨及万吨级生产装置，技术上寻求突破并为快速发展夯实基础。

1.2.3 快速发展阶段（1996—2007年）

“九五”期间的1997年，星火化工厂加盟蓝星公司，蓝星公司领导亲自蹲点，注入资金，采取措施，生产情况有很大进展与提高，万吨级有机硅工业性试验装置终于顺利开车。1998年单体产量达到设计能力。1999年产能为2万吨/年的流化床又在星火投入使用。随后又建成了5万吨/年规模的甲基氯硅烷流化床，缩小了与世界先进水平的差距。吉化公司电石厂1999年又增建了两套流化床，使甲基混合单体总生产能力从6000吨/年增至2万吨/年。这一阶段的特点是万吨级生产装置投入稳定运行，技术有较大突破并持续快速发展。

“十五”期间的2002年，我国第一套5万吨级装置实现正常生产，标志着我国的有机硅单体生产已接近国际先进水平。

“十一五”期间的2006年6月，星火投产了10万吨/年规模的甲基氯硅烷流化床生产装置。成为当时全国最大的、也是中国人自力更生、有自主知识产权、技术水平较高的装置，它为我国的有机硅工业立下划时代的、值得骄傲的里程碑。

新安化工集团公司1984年分别从北京化工二厂和吉化公司引进技术，后与中蓝晨光化工研究院等单位合作，先后建成了3台流化床，总产能达到了6万吨/年。该厂利用草甘膦副产氯甲烷作原料，有独特的优势，体现了循环经济的特点。进入二十一世纪后，各厂不断地完善工艺、扩建和增建装置。我国生产甲基氯硅烷的工艺技术，除单套装置规模还比较小外，已经达到相当高的水平。二甲基二氯硅烷的选择性各厂都已达到80%，其中新安化工达到平均82%—87%的水平。

为了解决有机硅单体副产物中过多的一甲基三氯硅烷的出路问题，国内企业已进行了大量的探索与实践，广州吉必盛公司在国内单体企业的帮助下克服重重困难成功开发了以这一副产物为原料大规模生产气相法二氧化硅的工艺技术，并先后在江西、吉林建设了生产装置。

与此同时，有机硅深加工产品如硅橡胶、硅油、硅树脂和硅烷偶联剂等发展也很快，对中间体供应提出了巨大需求，大大促进了上游产业的发展。有机硅深加工企业蓬勃发展，高温胶领域出现了的镇江宏达、深圳天玉、四会彩艳；室温胶领域出现了南海嘉美、广州白云、杭州之江、浙江凌志、南海建华；硅油二次加工领域出现了浙江传化、顺德德美、江山富思特等企业。他们或依靠自主开发、或引进国内高校或研究院所的技术进行改进和完善。生产硅橡胶、纺织助剂等有机硅产品的企业已经遍布全国，达数百家之多。硅橡胶中的两大类—热硫化硅橡胶和室温熟化硅橡胶的年实际产量都已分别超过了10万吨，而且技术水平不低，完全打破了国外产品占据国内大部分市场的局面。高温胶和室温胶产品出口逐年增长，中蓝晨光化工研究院开发的硅橡胶连续聚合技术也开始出口到韩国、波兰等国。

1.2.4 高峰发展阶段（2008—2012年）

在技术瓶颈突破后，在国家反倾销措施的保护下，中国有机硅单体生产进入井喷式发展阶段。世界有机硅单体生产出现了向中国转移的趋势，除中国外基本没有有机硅单体扩产计划，国际主要生产商纷纷在华投资生产有机硅单体。2008年至2012年是我国有机硅产业发展的高峰期，也是单体产能迅速扩张的阶段，2008年国内单体产能仅81万吨，而短短的5年时间，至2012年国内单体产能就达到了214万吨，累计增加了133万吨，年均增幅保持在25.7%。我国有机硅行业发展迅速，成为全球最大的生产基地和消费市场，在全球有机硅行业中占据了重要的地位。

1.2.5 结构调整阶段（2013—2015年）

随着我国甲基氯硅烷产能快速扩张，有机硅产业单体产能过剩、需求不旺、开工不足、效益大幅下滑、重点产品集中度低的问题逐步显现，有机硅行业加快转变发展方式，大力推进结构调整。“十二五”期间，我国有机硅行业产业结构调整取得了初步成效，重点产品的生产集中度越来越高，装备水平明显改善，行业发展质量得到提高。甲基单体盲目建设的势头得到有效遏制，与“十一五”末相比，产能扩大了1.34倍，产量增长了2.15倍；通过扩能和并购，出现了几家规模较大、技术水平较高的骨干企业；110硅橡胶、107硅橡胶及二甲基硅油等有机硅基础聚合物由分散生产向集中生产转变，有机硅单体企业成为主要供应商；国产有机硅建筑密封胶已占据国内大部分市场份额，出口保持了较快增长势头，骨干企业的优势愈加突出，品牌效应日渐显现。

1.2.6 优化升级阶段（2016—现在）

有机硅行业自2016年三季度起复苏，行业供给结构持续改善，国内外需求较为强劲，行业产能增速远低于需求增速，行业及主要上市公司盈利能力持续改善。国内供给结构持续优化，环保标准提高叠加政策限制，落后产能逐步退出，同时2016和2017年行业无新增产能。

2017年国内有机硅单体企业共计15家（包含张家港道康宁），单体总产能278.5万吨/年，2017年有机硅单体总产量210万吨左右，同比增长14%；目前国内有机硅产能最大的两家单体企业分别为道康宁（张家港）有机硅有限公司、蓝星股份江西星火有机硅厂，两家企业产能合计全国有机硅单体总产能的约三分之一，属于国内有机硅单体产业的两大龙头企业。

2017年净出口为9.3万吨（折硅氧烷），创历史新高。海外需求旺盛，随着国内有机硅的工艺技术逐步成熟、产能持续加码，国内进口有机硅整体呈下降趋势。

有机硅下游深加工产品的主要应用领域为建筑和电线电缆，其中建筑领域的商用地产回暖，而随着国家铁路及轨道交通的大力发展，电线电缆行业整体上的需求将有所提升。行业盈利有望持续改善。目前有机硅行业尤其是偏上游的单体—中间体环节盈利已随着产品涨价大幅改善，未来虽然DMC价格与历史高点相比其继续上涨的空间不大，但在2018年整体环保压力大概率持续、供给难以释放的情况下，2018年年均价差相比2017年有望继续改善，行业盈利继续好转。

2 重大成就

2.1 中国成为世界有机硅产业的最大原料基地

在有机硅单体的生产中，金属硅块超过原料成本的一半以上。中国自1986年开始批量生产金属硅，经过30多年的发展，已在数量、品种、质量及成本控制等方面取得了很大进展。国内金属硅块主要集中在新疆、云南、四川、湖南等电力资源较为丰富的地区，主要生产企业有合盛硅业股份有限公司、云南永昌硅业股份有限公司、新疆东方希望有色金属有限公司等。2017年我国金属硅产能约460万吨，产量约为230万吨，占全球总产量的三分之二。2013年金属硅取消出口关税后，金属硅出口量大幅增长，2013-2016年，出口量都在77万吨以上。2017年我国出口金属硅83.8万吨，出口量占当年产量的36%。这使得中国有机硅产业拥有重要的原料优势。

2.2 中国已成为有机硅材料最大生产国和消费国

截止到2017年，全球有机硅单体生产能力已达到538万吨（折二甲基二氯硅烷），其中，中国278.5万吨/年（含外资和合资企业产能），约占全球总产能的52%。

2009年中国有机硅材料消费量（折合硅氧烷）超过40万吨，超过美国成为有机硅材料最大消费国；2017年，中国硅氧烷产能超过全球总量的一半，产量和消费量约占全球总量的40%，年销售额超过450亿元。最近十年，我国有机硅消费年均增长率约17%，为全球平均值的3倍，中国已成为全球最大的有机硅生产国和消费国。因为中国电子电器等有机硅下游产品大量出口，所以中国单位GDP的有机硅材料消费量远远超过发达国家；电子电器行业用有机硅材料主要是硅橡胶，所以中国有机硅材料消费中硅橡胶的比例超过70%，远远超过发达国家平均大约40%的消费比例。

2.3 中国有机硅单体生产在重要技术上取得突破

经过多年的努力，我国已掌握了15万吨/年及以上单套有机硅单体装置设计、运行技术，部分生产企业通过多年摸索，在流化床设计、催化剂、硅粉和周期控制方面取得一定进步。能耗、收率及选择性等显著改善，少数企业自主完成装置改扩建，并取得了良好的运行效果，部分装置成本水平接近外资在华同类装置。所采用的催化剂体系与国外相同，流化床反应器的直径已达4米，二甲基二氯硅烷的选择性平均在83%以上。尽管二甲基氯硅烷的选择性与国外相比仍存在一定的差距，但通过管理和其他手段，有机硅单体的生产成本仍具有竞争能力。

我国甲基氯硅烷生产企业加大技术投入，在二甲基二氯硅烷选择性、触体产率、原材料消耗等方面有了明显进步。不少企业通过技术改造将流化床反应器设计产能提高到15万吨/年，大幅度提高了生产效率；积极采用二甲浓酸加压水解、水解物线环分离、高沸裂解、低沸歧化等新技术、新工艺，提高了原材料和副产物的有效利用率。

2.4 中国有机硅产业注重节能减排和绿色发展

近年来，我国有机硅企业更加重视清洁生产和安全环保工作，社会责任意识进一步提高。全行业安全环保事故明显减少，未发生重大安全环保事故；采用新技术、新工艺，强化循环利用，减少了原材料消耗；制定了《有机硅环体单位产品能源消耗限额》国家标准，各企业通过工艺过程优化等措施，有效减少了能源消耗，“十二五”末单位硅氧烷能耗较“十一五”末降低了10%以上。

2.5 中国有机硅单体及基础聚合物发供应充足，多省份组建产业技术创新战略联盟

1) 通过国家产业政策的宏观调控和市场调节，有机硅单体大规模重复建设的势头得到有效遏制，通过合并和转产，产能集中度有所提高。

2)110硅橡胶、107硅橡胶及二甲基硅油等基础聚合物生产逐步向单体生产企业集中，装置规模越来越大，自动化程度越来越高，有利于发挥单体企业的整体优势，降低生产成本，提高质量稳定性。

3)有机硅单体和基础聚合物供应充足，价格低廉，为有机硅材料的大量应用创造了良好的条件。下游产品开发将提速，进一步推动市场需求，拓展应用领域。

4)积极开展有机硅替代石油基合成材料研究，在密封材料、导热和绝缘材料以及对通用橡胶和塑料的改性方面取得了较大进展。有机硅及其改性材料、复合材料将加快对石油基合成材料的替代，发展潜力巨大。

5)有机硅材料的重要性逐渐得到地方主管部门的重视，为加强行业管理，促进行业健康发展，浙江、广东、四川、山东等主要有机硅生产地区组建了有机硅行业协会或产业技术创新战略联盟。

关键词： 有机硅商城、有机硅DMC、有机硅报价、有机硅微商城