納米二氧化硅產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢

納米二氧化硅產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢二氧化硅環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)趨勢二氧化硅屬化工行業(yè)，環(huán)保要求非常高。目前，我國在環(huán)境保護(hù)方面的法律法規(guī)包括《環(huán)境保護(hù)法》、《清潔生產(chǎn)法》、《水污染防治法》、《節(jié)約能源法》等，對環(huán)保、節(jié)能等方面的相關(guān)條律的執(zhí)行力度越來越強(qiáng)，而化工企業(yè)由于本身耗能大、排污多的特點(diǎn)，容易到受相關(guān)政策嚴(yán)格排查，企業(yè)項(xiàng)目通過核準(zhǔn)或環(huán)評的程序多、難度大。本行業(yè)中很多企業(yè)使用燃煤方式生產(chǎn)，隨著脫硫脫硝的監(jiān)管要求趨嚴(yán)，原有排放標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步提高。二氧化硅行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀（一）國際液相法二氧化硅行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀二氧化硅行業(yè)最早發(fā)展于20世紀(jì)30年代的歐美發(fā)達(dá)國家地區(qū)。德國、美國最早開始研制二氧化硅產(chǎn)品，在第二次世界大戰(zhàn)期間，開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。國際上掌握生產(chǎn)二氧化硅生產(chǎn)技術(shù)的只有少數(shù)幾個國家，很多國家依靠進(jìn)口。70年代以來，隨著西方國家對二氧化硅研究的不斷深入，其生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域方面得到了很大發(fā)展，全球產(chǎn)能達(dá)到了較高水平。目前，全球液相法二氧化硅的高端應(yīng)用領(lǐng)域主要由大型跨國化工企業(yè)所主導(dǎo)。中國亟需能夠生產(chǎn)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)二氧化硅產(chǎn)品的企業(yè)，以參與國際競爭，振興民族工業(yè)。據(jù)TransparencyMarketResearch的預(yù)測，全球沉淀法二氧化硅產(chǎn)品的市場規(guī)模將從2014年的21．1億美元增長到2023年的34．9億美元，預(yù)計(jì)2014~2023年間的復(fù)合年均增長率可達(dá)5．8%。目前國際大型生產(chǎn)商如格雷斯、贏創(chuàng)工業(yè)等掌握了成熟、全面的二氧化硅生產(chǎn)技術(shù)，能綜合運(yùn)用二氧化硅、氧化鋁和硅鋁化合物生產(chǎn)品類豐富、通用性強(qiáng)的各類二氧化硅產(chǎn)品，建立了包括消光劑、防銹顏料、水分清除劑、打印介質(zhì)吸附劑、塑料薄膜開口劑、啤酒澄清助劑、藥物賦形劑和石油化工催化劑等在內(nèi)的全品類納米二氧化硅產(chǎn)品線。（二）國內(nèi)液相法二氧化硅行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀我國二氧化硅行業(yè)有50多年的發(fā)展歷史，經(jīng)過長期的起步發(fā)展，我國液相法二氧化硅行業(yè)在上世紀(jì)90年代開始迅速發(fā)展，到2007年我國液相法二氧化硅工藝技術(shù)已有了很大進(jìn)展，高濃度硫酸法取代稀硫酸法，實(shí)現(xiàn)了在一個反應(yīng)釜內(nèi)完成全部反應(yīng)過程，并以蒸汽直接加熱取代了蒸汽夾套間接加熱的方式。工藝技術(shù)的發(fā)展不僅提高了熱效率，且有利于采用大型反應(yīng)釜和分散控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制。1、國內(nèi)液相法二氧化硅產(chǎn)能和產(chǎn)量近年來持續(xù)提升經(jīng)過長期發(fā)展，我國液相法二氧化硅工藝技術(shù)有了較大進(jìn)展。以沉淀法為例，2010至2021年我國沉淀法二氧化硅產(chǎn)能和產(chǎn)量整體呈現(xiàn)上升趨勢，截至目前我國沉淀法二氧化硅行業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)量位居世界首位。2、國內(nèi)液相法二氧化硅產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，高附加值應(yīng)用領(lǐng)域消費(fèi)占比較低根據(jù)公開檢索市場各大類二氧化硅的平均售價，對不同用途的二氧化硅按產(chǎn)品平均銷售單價進(jìn)行分類和排序，可分別劃分為低端、中端和高端市場。目前，我國沉淀法二氧化硅消費(fèi)構(gòu)成仍以價格和附加值相對較低的橡膠制品和獸藥飼料為主。2020年，橡膠工業(yè)（包括鞋類、輪胎和其他橡膠制品）和獸藥飼料的二氧化硅消費(fèi)量占總量比例為86．71%，沉淀法二氧化硅主要產(chǎn)能亦集中于該應(yīng)用領(lǐng)域范圍內(nèi)。涂料、牙膏等特種用途二氧化硅消費(fèi)量占總量比例不足14%。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，近年來我國液相法二氧化硅中高附加值應(yīng)用品種如涂料用特種二氧化硅、打印介質(zhì)吸附劑、塑料薄膜開口劑、牙膏用磨擦劑與增稠劑等有所發(fā)展，但國內(nèi)對于啤酒澄清助劑、藥物賦形劑和石油化工催化劑等技術(shù)要求更高的產(chǎn)品品類尚缺乏相應(yīng)的生產(chǎn)工藝積累，相關(guān)產(chǎn)品仍以進(jìn)口產(chǎn)品為主。3、國內(nèi)液相法二氧化硅低端市場整體產(chǎn)能過剩，高端市場供應(yīng)不足根據(jù)研究機(jī)構(gòu)GrandViewResearch報(bào)告，2015年全球納米二氧化硅消費(fèi)量估計(jì)為334．83萬噸，預(yù)計(jì)全球市場在2016年至2025年間將以5．0%的速度增長，按此增長率推算則全球市場2021年納米二氧化硅消費(fèi)量為448．70萬噸。全球納米二氧化硅消費(fèi)量整體處于平穩(wěn)增長趨勢。我國沉淀法二氧化硅行業(yè)整體產(chǎn)能過剩，其中過剩產(chǎn)能主要集中在5萬噸以上的企業(yè)中。受益于近年來輪胎用和鞋類用沉淀法二氧化硅的消費(fèi)增長，沉淀法二氧化硅整體產(chǎn)能過剩矛盾有所緩和。目前沉淀法二氧化硅行業(yè)主要企業(yè)的產(chǎn)能大多集中于輪胎、橡膠、鞋材、飼料等低端應(yīng)用領(lǐng)域，較少企業(yè)涉足涂料、油墨、塑料薄膜、催化劑載體等中高端市場。由于低端二氧化硅技術(shù)含量較低，對生產(chǎn)設(shè)備和制造工藝的要求不高，因此國內(nèi)大多數(shù)中小二氧化硅生產(chǎn)企業(yè)均能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)，高端產(chǎn)品因下游客戶對產(chǎn)品性能和穩(wěn)定性要求更高，生產(chǎn)往往需要專業(yè)的非標(biāo)核心生產(chǎn)設(shè)備，在生產(chǎn)過程對反應(yīng)的控制亦有較高要求，需要生產(chǎn)商掌握精準(zhǔn)控制原材料濃度、攪拌強(qiáng)度、反應(yīng)溫度、pH值和反應(yīng)加量流量等多種因素的生產(chǎn)技術(shù)，以生產(chǎn)出具有特定的表面積、結(jié)構(gòu)、分散性和硅羥基濃度等理化指標(biāo)組合的二氧化硅產(chǎn)品，對企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和研發(fā)能力，尤其是工藝參數(shù)的長期積累提出了較高的要求。因此，目前國內(nèi)沉淀法二氧化硅市場存在低端產(chǎn)品整體產(chǎn)能過剩、高端產(chǎn)品供不應(yīng)求的局面。不同用途的二氧化硅因下游應(yīng)用領(lǐng)域不同，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、工藝側(cè)重點(diǎn)、客戶對產(chǎn)品的功能需求和對認(rèn)證的要求、準(zhǔn)入門檻等存在較大差異，不同用途的二氧化硅之間存在一定的技術(shù)及渠道壁壘，各用途的產(chǎn)能難以直接替代。我國沉淀法二氧化硅行業(yè)整體產(chǎn)能過剩、中高端產(chǎn)能不足，產(chǎn)能過剩大多集中于輪胎、橡膠、鞋材、飼料等低端應(yīng)用領(lǐng)域，而涂料、油墨、塑料薄膜、催化劑載體等中高端市場產(chǎn)能不足。雖然沉淀法二氧化硅行業(yè)整體存在一定的產(chǎn)能過剩的局面，但是消光劑、開口劑和防銹顏料等產(chǎn)品所處市場產(chǎn)能，尤其是國產(chǎn)產(chǎn)能仍未飽和，市場一定程度上仍存在依賴外資產(chǎn)品的局面，國產(chǎn)企業(yè)份額存在較大的增長空間。二氧化硅行業(yè)與上下游之間的關(guān)系二氧化硅所需的主要原材料是硅酸鈉和硫酸，硅酸鈉的主要原材料包括純堿、石英砂等，硫酸的主要原材料為硫磺。純堿、石英砂、硫酸等產(chǎn)品均為大宗商品，價格受國內(nèi)外供需市場影響而波動，原材料成本會對行業(yè)經(jīng)營業(yè)績產(chǎn)生一定的影響。細(xì)分行業(yè)上游主要為硅酸鈉、硫酸等原材料供應(yīng)商，下游主要為涂料、油墨、塑料石化等行業(yè)，終端客戶分布于木器、家具、皮革、紡織、卷材、噴墨相紙、廣告耗材、軌道交通、3C電子、光伏、醫(yī)用膠片和醫(yī)用手套等應(yīng)用領(lǐng)域。二氧化硅產(chǎn)業(yè)規(guī)模二氧化硅（白炭黑）按生產(chǎn)工藝可分為沉淀法二氧化硅、氣相法二氧化硅，兩者產(chǎn)品性能有所差別，應(yīng)用領(lǐng)域也不相同。氣相二氧化硅是一種白色蓬松狀的高純納米非金屬氧化物，是氣相法規(guī)?；苽洚a(chǎn)量最大的一種納米材料，也是迄今為止最早規(guī)?；a(chǎn)、用途最為廣泛的一種納米粉體材料，廣泛用于硅膠制品、墨粉、油漆等行業(yè)，尤其是在硅橡膠領(lǐng)域有著難以替代的地位，近年來我國二氧化硅產(chǎn)量逐年攀升，2021年中國二氧化硅產(chǎn)量達(dá)347．1萬噸，較2020年增加了31．5萬噸，同比增長10．0%，預(yù)計(jì)2022年中國二氧化硅產(chǎn)量將達(dá)到379．7萬噸。隨著這些下游需求市場良好發(fā)展，二氧化硅產(chǎn)品下游市場規(guī)模將擴(kuò)大。2021年中國二氧化硅行業(yè)市場規(guī)模達(dá)121．93億元，較2020年增加了10．5億元，同比增長9．5%，預(yù)計(jì)2022年中國二氧化硅行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到133．48億元。這幾年隨著能源危機(jī)的加劇，多晶硅工業(yè)得以大力發(fā)展，導(dǎo)致其副產(chǎn)物四氯化硅大量積壓，因此也給氣相二氧化硅工業(yè)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇，使得氣相二氧化硅的發(fā)展模式也發(fā)生了新的變化，氣相二氧化硅工業(yè)與多晶硅工業(yè)的合作更加密切，充分利用其副產(chǎn)物四氯化硅，它們在有機(jī)硅單體工廠及其下游產(chǎn)品工廠和多晶硅工廠附近設(shè)廠，以氣相二氧化硅工業(yè)為紐帶形成一個硅產(chǎn)業(yè)鏈的循環(huán)經(jīng)濟(jì)圈，實(shí)現(xiàn)資源相互利用、節(jié)能減排、相互促進(jìn)的良性發(fā)展的新模式。二氧化硅下游行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r據(jù)世界油漆與涂料工業(yè)協(xié)會（WPCIA）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年全球涂料市場規(guī)模超過1，743億美元。2011-2021年國內(nèi)涂料產(chǎn)量年均復(fù)合增長率為9．11%，2021年產(chǎn)量2，582萬噸。吸附劑是指具有大的比表面、適宜的孔結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu)，能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分，使得各成分均勻混合的固體物質(zhì)。常見吸附劑的主要種類包括活性氧化鋁、硅膠、活性炭和分子篩等，根據(jù)研究機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets數(shù)據(jù)，2021年全球吸附劑市場規(guī)模為41億美元，并預(yù)計(jì)到2026年底全球吸附劑市場規(guī)模將達(dá)56億美元。吸附劑應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，其中一個重要用途便是應(yīng)用在噴繪印刷上，吸附劑通過吸收油墨中的水分讓打印介質(zhì)呈現(xiàn)更鮮艷飽和的色彩，提高打印質(zhì)量。隨著信息行業(yè)的飛速發(fā)展，噴墨打印紙的種類和數(shù)量相應(yīng)增加，如復(fù)印紙、電傳紙、燈箱廣告背噴膠片、彩色噴墨打印紙等。凝膠法工藝二氧化硅具有三維分等級孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有大量的微孔，能大量吸附油墨，防止噴嘴的堵塞，也使得圖像更具有層次感。根據(jù)全球印刷、紙張和印刷行業(yè)供應(yīng)鏈權(quán)威機(jī)構(gòu)SmithersPira的統(tǒng)計(jì)，噴墨印刷是全球印刷領(lǐng)域印刷技術(shù)增長的主力。2022年全球噴墨印刷的業(yè)務(wù)銷售收入達(dá)868億美元，打印和完成超過1．4萬億張A4打印，2017-2022年間將以7．2%的復(fù)合年均增長率增長，其中廣告用噴墨印刷占比最高，2019年該業(yè)務(wù)銷售收入近400億美元。除噴繪印刷用途外，醫(yī)用膠片是吸附劑的另一常見應(yīng)用領(lǐng)域。使用納米氧化鋁制備的吸附劑，具有吸墨速度快、易分散、透明性及防水性較佳等優(yōu)勢，能使醫(yī)用膠片成像更清晰。聚烯烴（主要指聚乙烯、聚丙烯）、聚酯薄膜在長期存放的過程中，由于表面低分子量物質(zhì)滲出并互相纏繞，易造成薄膜的粘連，尤其當(dāng)薄膜受熱并疊放在一起時，粘連將更加牢固，不利于后續(xù)切割加工。經(jīng)過特殊加工工藝制造的二氧化硅具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面積的特點(diǎn)，且與塑料具有良好的相溶性。塑料薄膜母料加入納米二氧化硅開口劑后，在聚合物加工過程中，減少了外露的分子鏈，使得兩膜接觸時沒有大分子鏈的纏繞，從而解決了開口問題；同時也因?yàn)榉肿渔湹牟煌饴叮∧ぴ诮?jīng)過物體摩擦?xí)r也減輕了吸附力，從而增加薄膜爽滑性能。2016-2021年，我國聚乙烯、聚丙烯和聚酯產(chǎn)量整體呈上升趨勢，預(yù)計(jì)隨著聚烯烴和聚酯產(chǎn)量的提升，塑料薄膜母粒用開口劑的需求亦將有所上升。二氧化硅行業(yè)準(zhǔn)入壁壘（一）二氧化硅技術(shù)壁壘納米二氧化硅產(chǎn)品生產(chǎn)需經(jīng)反應(yīng)、老化、過濾洗滌、干燥和粉碎等多道工序，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)過程中對反應(yīng)的控制有較高要求，原材料濃度、攪拌強(qiáng)度、反應(yīng)溫度、表面處理、pH值和反應(yīng)加量流量等多種因素將影響生產(chǎn)二氧化硅的表面積、結(jié)構(gòu)、分散性和硅羥基的濃度等理化指標(biāo)，因此各個變量都要求精確的控制和調(diào)節(jié)。反應(yīng)中各變量參數(shù)的優(yōu)化、工藝數(shù)據(jù)的積累需要持續(xù)投入、長期積累，短期內(nèi)難以掌握。另外，為實(shí)現(xiàn)以上生產(chǎn)工藝所能達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)要求，還需要專業(yè)的特種非標(biāo)核心生產(chǎn)設(shè)備。尤其是用于高端涂料、橡膠、印刷油墨等的高端二氧化硅產(chǎn)品，需要長期的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，對企業(yè)的研發(fā)能力和人才儲備有較高要求。（二）二氧化硅銷售渠道壁壘完善的營銷渠道是企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)銷售的必要保障，也成為國內(nèi)二氧化硅企業(yè)發(fā)展的核心競爭力之一。成熟的銷售渠道不僅是產(chǎn)品銷量的有力保障，也是貫徹企業(yè)營銷策略的有效平臺，更是與國際知名企業(yè)競爭的重要砝碼?，F(xiàn)有廠商對市場渠道和銷售渠道進(jìn)行了充分的鋪設(shè)和掌控，甚至在國內(nèi)和國際市場設(shè)置了排他性的獨(dú)家代理商，新進(jìn)入者在短時間內(nèi)很難建立起自己的銷售渠道，從而缺乏快速有效占領(lǐng)市場的能力。此外，納米二氧化硅產(chǎn)品雖然在下游產(chǎn)品中用量占比較小，但其性能及其穩(wěn)定性卻直接影響產(chǎn)品的整體質(zhì)量，不同廠家、不同應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品對納米二氧化硅的型號、技術(shù)參數(shù)要求具有較大差別。后續(xù)市場進(jìn)入者難以短時間內(nèi)同時掌握多個領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)有生產(chǎn)商具有較大的先發(fā)優(yōu)勢。此外，下游客戶對產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的廠家品牌認(rèn)同度較高，在長期使用的過程中如果產(chǎn)品質(zhì)量表現(xiàn)穩(wěn)定、安全，通常會建立較為穩(wěn)固的長期合作關(guān)系，且更替供應(yīng)商通常意味著下游廠商產(chǎn)品需要進(jìn)行一定程度的產(chǎn)品工藝調(diào)整，需要重新進(jìn)行產(chǎn)品試驗(yàn)生產(chǎn)，具有一定的切換成本，從而對后續(xù)的市場進(jìn)入者形成一定壁壘。（三）二氧化硅環(huán)保壁壘二氧化硅生產(chǎn)屬于化工行業(yè)，環(huán)保要求