2021年中國(guó)功能性硅烷產(chǎn)量、政策和產(chǎn)業(yè)鏈分析[圖]

一、定義與分類(lèi)

從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，通常將主鏈為－Si-O-C－結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅小分子統(tǒng)稱(chēng)為功能性硅烷。從功能上來(lái)看，功能性硅烷多為雜交結(jié)構(gòu)，多數(shù)產(chǎn)品在同一個(gè)分子中同時(shí)含極性和非極性兩類(lèi)官能團(tuán)，可以作為無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料的界面橋梁或者直接參與有機(jī)聚合材料的交聯(lián)反應(yīng)，從而大幅提高材料性能，是一類(lèi)非常重要、用途非常廣泛的助劑。

功能性硅烷有不同的分類(lèi)方法：按活性有機(jī)基團(tuán)與 Si 的相對(duì)取代位置可分為γ－取代和α－取代兩種類(lèi)型；根據(jù)取代基種類(lèi)分類(lèi)，其中的含硫硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、環(huán)氧硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和消費(fèi)較大的品種；按用途可分為硅烷偶聯(lián)劑、硅烷交聯(lián)劑和其他功能性硅烷三大類(lèi)：

功能性硅烷按照用途分類(lèi)

資料來(lái)源：智研咨詢整理

功能性硅烷的生產(chǎn)工藝主要有間接法工藝和直接法工藝。硅烷偶聯(lián)劑的主要生產(chǎn)方式為間接法。間接法以三氯氫硅為主要原料，與甲醇、乙醇、氯丙烯、乙炔等原料分別進(jìn)行反應(yīng)，生成三烷氧基硅烷、氯丙基三氧硅烷、乙烯基三氧硅烷、丙基三氧硅烷等中間體。中間體再與甲基丙烯酸鈉、烯丙基縮水甘油醚、多硫化物、液氮、甲醇、乙醇、丁酮肟等分別進(jìn)行反應(yīng)，可以得到各種功能性硅烷，如環(huán)氧基硅烷、丙烯酰氧基硅烷、含硫硅烷、氨基硅烷以及乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基等功能性硅烷。間接法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量較大且可以將部分副產(chǎn)物進(jìn)行循環(huán)利用，如氯化氫的循環(huán)利用。但間接法的生產(chǎn)流程較長(zhǎng)，原材料及設(shè)備投入較大，還存在氯的污染以及腐蝕問(wèn)題。晨光新材、宏柏新材、荊州江瀚、新安股份是用間接法工藝的主要企業(yè)。

硅烷生產(chǎn)工藝流程

資料來(lái)源：公司官網(wǎng)

二、硅烷行業(yè)發(fā)展歷程

早期階段（1955～1985 年）

烷基和有機(jī)硅烷在早期發(fā)展非常緩慢。最初是甲基、乙烯基和氨基的硅烷，然后出現(xiàn)的是環(huán)氧基的、異丁烯?；蛶€基的。這階段硅烷的應(yīng)用包括作為玻璃纖維和礦物填料的粘合劑。這些通過(guò)硅烷處理的材料，加入塑料或樹(shù)脂中，強(qiáng)化合成材料的性能。多數(shù)技術(shù)開(kāi)發(fā)和實(shí)踐是集中在玻璃纖維材料。并且，硅烷也被當(dāng)作填料的粘合劑，例如用在絕緣橡膠電纜中的陶土，加入硅烷作為偶聯(lián)劑，改善填料和聚合物材料的粘合，提高合成材料的疏水性。其他主要的應(yīng)用是烷基和烷氧基硅烷被用在磚石建筑對(duì)水的排斥性的表面處理上。

快速發(fā)展期（1986～1999 年）

從市場(chǎng)份額來(lái)看，帶有雙硫醚硅烷用在綠色環(huán)保輪胎上發(fā)展最快。使用這種技術(shù)保證了輪胎牽引性更好、節(jié)省燃料，比普通輪胎的耐久性更好。硅烷生產(chǎn)企業(yè)發(fā)現(xiàn)，由于乙氧基硅烷比甲氧基硅烷的毒性小，易燃性小，因此生產(chǎn)的產(chǎn)品更安全。然而，乙氧基基團(tuán)的反應(yīng)比甲氧基基團(tuán)反應(yīng)慢，因此，使用乙氧基硅烷的加工過(guò)程慢。然而，一旦硅烷在水解環(huán)境或與礦物表面發(fā)生反應(yīng)，烷氧基基團(tuán)的這些固有特性就不再成為問(wèn)題。

成熟階段（2000～至今）

進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，硅烷偶聯(lián)劑合成路線發(fā)展迅速成熟，我國(guó)逐漸步入先進(jìn)行列，生產(chǎn)、消費(fèi)、出口躍居世界第一。在這一階段，市場(chǎng)上老的以及標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，例如低聚物硅烷給使用者提供了更多方便。這些材料制作事先把硅烷水解，這樣硅烷中部分或全部醇被移走，結(jié)果很有可能成為一個(gè)穩(wěn)定的水解的硅烷?；旌系募籽趸鸵已趸柰樘峁┝诵阅艿幕パa(bǔ)，被用在電線和電纜中。并且硅烷新產(chǎn)品和新開(kāi)發(fā)的聚合物能產(chǎn)生更好的相互作用。

功能性硅烷行業(yè)發(fā)展歷程及主要企業(yè)

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三、硅烷行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)

1、硅烷偶聯(lián)劑

硅烷偶聯(lián)劑是目前應(yīng)用最廣、用量最大的偶聯(lián)劑，廣泛應(yīng)用于無(wú)機(jī)物表面改性、熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料改性、熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料改性，以及橡膠、涂料、膠粘劑和密封膠等中。硅烷偶聯(lián)劑是一種有機(jī)聚合物復(fù)合材料增強(qiáng)、增稠、增容、耐潮濕或改善加工性能的助劑，也是一種用于有硅聚合物接枝、嵌段、擴(kuò)鏈、交聯(lián)或功能化的合成特種單體。

通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)白炭黑、陶土、滑石粉等無(wú)機(jī)物的表面進(jìn)行改性，使其能在橡膠中作為補(bǔ)強(qiáng)劑、半補(bǔ)強(qiáng)劑或發(fā)揮增容作用。硅烷偶聯(lián)劑可以改善各種材料的內(nèi)在和表面性能，如增加粘接力、防水、耐溫、改善電氣性能、提高物理機(jī)械性能等等，產(chǎn)品應(yīng)用到眾多行業(yè)和部門(mén)。目前硅烷偶聯(lián)劑是我國(guó)功能性硅烷中產(chǎn)量最大的一類(lèi)品種，2020年產(chǎn)量達(dá)到了18.78萬(wàn)噸，2021上升至了20.77萬(wàn)噸。

2014-2021年中國(guó)硅烷偶聯(lián)劑產(chǎn)量

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硅烷偶聯(lián)劑屬新材料有機(jī)硅領(lǐng)域精細(xì)化學(xué)品范疇，是國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)產(chǎn)品，廣泛用于軍工、建筑、化工、紡織、電子、電力、機(jī)械、復(fù)合材料、文物保護(hù)、生物工程等眾多部門(mén)和行業(yè)。隨著我國(guó)和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品國(guó)內(nèi)和國(guó)際需求量巨大，前景廣闊。

2、硅烷交聯(lián)劑

交聯(lián)劑也叫固化劑、硬化劑、熟化劑，它能使線型或輕度支鏈型的大分子轉(zhuǎn)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以此提高強(qiáng)度、耐熱性、耐磨性、耐溶劑性等性能，主要用在高分子材料（橡膠與熱固性樹(shù)脂）中。交聯(lián)劑是單組分室溫硫化硅橡膠的核心部分，是決定產(chǎn)品交聯(lián)機(jī)理和分類(lèi)命名的基礎(chǔ)。

受?chē)?guó)內(nèi)橡膠工業(yè)尤其是輪胎市場(chǎng)的發(fā)展，硅烷交聯(lián)劑市場(chǎng)需求總體穩(wěn)定增長(zhǎng)，但受出口下降影響，行業(yè)產(chǎn)量有小幅回落，2021年我國(guó)硅烷交聯(lián)劑產(chǎn)量回升至8.12萬(wàn)噸。

2014-2021年中國(guó)硅烷交聯(lián)劑產(chǎn)量走勢(shì)

 資料來(lái)源：智研咨詢整理

3、其他功能性硅烷

2018年我國(guó)其他硅烷偶聯(lián)劑產(chǎn)量約為0.89萬(wàn)噸，約占功能性硅烷總產(chǎn)量的5.5%。主要包括苯基、脲基、烷基、異氰酸基硅烷以及其他未歸類(lèi)者。2021年其他功能性硅烷產(chǎn)量大幅上升至1.69萬(wàn)噸。

2014-2021年中國(guó)其他功能性硅烷產(chǎn)量走勢(shì)

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四、功能性硅烷產(chǎn)業(yè)鏈分析

功能性硅烷上游行業(yè)主要為乙醇、氯丙烯、烯丙基縮水甘油醚及金屬硅粉等化工行業(yè)，由于原材料在功能性硅烷產(chǎn)品成本中占比較高，功能性硅烷行業(yè)與上述行業(yè)的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。生產(chǎn)功能性硅烷產(chǎn)品采購(gòu)主要原材料氯丙烯和烯丙基縮水甘油醚是石油衍生品丙烯的下游產(chǎn)品，其產(chǎn)品價(jià)格與原油價(jià)格具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。

功能性硅烷產(chǎn)業(yè)鏈

資料來(lái)源：智研咨詢整理

1、乙醇

乙醇（俗稱(chēng)酒精）是生產(chǎn)功能性硅烷產(chǎn)品過(guò)程中的重要原材料之一。乙醇在常溫常壓下是一種易燃、易揮發(fā)的無(wú)色透明液體，低毒性，純液體不可直接飲用；具有特殊香味，并略帶刺激；微甘，并伴有刺激的辛辣滋味。易燃，其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，能與水以任意比互溶。能與氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多數(shù)有機(jī)溶劑混溶。

生產(chǎn)功能性硅烷產(chǎn)品采購(gòu)乙醇主要為無(wú)水乙醇，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)無(wú)水乙醇主要采用傳統(tǒng)生物物質(zhì)發(fā)酵工藝，部分企業(yè)開(kāi)始采用經(jīng)濟(jì)性較好的煤制乙醇技術(shù)生產(chǎn)無(wú)水乙醇。2020年我國(guó)酒精制造業(yè)銷(xiāo)售收入為55626000千元，2021年增長(zhǎng)至60632340千元，2021年銷(xiāo)售收入同比增長(zhǎng)9%。

2011-2021年中國(guó)酒精制造業(yè)銷(xiāo)售收入統(tǒng)計(jì)

資料來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局

2、金屬硅粉

金屬硅，又稱(chēng)結(jié)晶硅或工業(yè)硅，其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年來(lái)，含Si量99.99%的也包含在金屬硅內(nèi)），其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。金屬硅又稱(chēng)工業(yè)硅，由石英與焦炭等還原劑在電弧爐中冶煉提純得到。金屬硅粉產(chǎn)品價(jià)格因市場(chǎng)需求、規(guī)格、質(zhì)量等因素的不同而存在差異。2021年，我國(guó)工業(yè)硅行業(yè)總體運(yùn)行平穩(wěn)，行業(yè)供需兩旺，價(jià)格大幅上漲。據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2021年，我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)量261萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)24.3%。

2015-2021年中國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

資料來(lái)源：中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)、智研咨詢整理

功能性硅烷品種眾多，其用途主要根據(jù)官能團(tuán)品種及結(jié)構(gòu)決定，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括復(fù)合材料、橡膠加工、塑料、粘合劑、涂料及表面處理等領(lǐng)域。

從產(chǎn)業(yè)鏈定位來(lái)看，功能性硅烷產(chǎn)品大多是工業(yè)生產(chǎn)中的原料，下游客戶通常對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性要求較高。另外，由于功能性硅烷下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多、客戶結(jié)構(gòu)較為分散，所以功能性硅烷生產(chǎn)企業(yè)需要深入了解客戶的需求，并為客戶提供個(gè)性化產(chǎn)品，這樣才能贏得下游客戶群體的信任。功能性硅烷生產(chǎn)企業(yè)需要豐富的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和良好的產(chǎn)品品質(zhì)，才能不斷滿足市場(chǎng)需求。

中國(guó)功能性硅烷消費(fèi)結(jié)構(gòu)

資料來(lái)源：SAGSI

功能性硅烷的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要應(yīng)用于高技術(shù)含量的工業(yè)品中，例如橡膠、復(fù)合材料、塑料、粘合劑等工業(yè)產(chǎn)品的加工生產(chǎn)，其中橡膠加工的消費(fèi)占比達(dá)到33.9%，是功能性硅烷最大的需求市場(chǎng)。

由于世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多樣性，功能性硅烷的消費(fèi)一直保持相對(duì)較快的增長(zhǎng)，與世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平正相關(guān)，增長(zhǎng)的動(dòng)力主要來(lái)自于新興經(jīng)濟(jì)體的需求帶動(dòng)和新興工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)。未來(lái)五年內(nèi)，傳統(tǒng)消費(fèi)領(lǐng)域如橡膠加工、粘合劑、涂料和塑料加工等的需求仍將構(gòu)成功能性硅烷消費(fèi)需求的絕大部分，并保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。受新能源行業(yè)需求拉動(dòng)，復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)⒁暂^快速度增長(zhǎng)。功能性硅烷應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：復(fù)合材料、橡膠加工、塑料加工、密封膠、粘合劑領(lǐng)域、涂料、金屬表面處理和建筑防水等，未來(lái)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)擴(kuò)大動(dòng)力主要為復(fù)合材料等應(yīng)用領(lǐng)域。

五、競(jìng)爭(zhēng)格局

功能性硅烷行業(yè)具有典型的資金密集、技術(shù)密集特征，從全球范圍來(lái)看，功能性硅烷供應(yīng)格局相對(duì)集中，跨國(guó)企業(yè)憑借其強(qiáng)大的研發(fā)能力、先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、突出的品牌優(yōu)勢(shì)和良好的產(chǎn)品性能在市場(chǎng)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。國(guó)外主要功能性硅烷生產(chǎn)企業(yè)有邁圖高新、贏創(chuàng)德固賽、陶氏、瓦克、信越化學(xué)等。

我國(guó)功能性硅烷市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為充分，產(chǎn)量較大的主要有江西晨光新材料股份有限企業(yè)、湖北新藍(lán)天新材料股份有限企業(yè)、荊州江漢精細(xì)化工有限企業(yè)、江西宏柏新材料股份有限企業(yè)等。

國(guó)內(nèi)功能性硅烷生產(chǎn)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)早期突破后，雖然也在不斷進(jìn)步中，但與國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、采購(gòu)管理、主要生產(chǎn)工藝、環(huán)保措施、質(zhì)量監(jiān)控以及后期處理等方面都有一定差距。未來(lái)我國(guó)功能性硅烷生產(chǎn)將繼續(xù)呈現(xiàn)向行業(yè)內(nèi)具備規(guī)模、技術(shù)、成本和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的企業(yè)集中的趨勢(shì)，產(chǎn)品附加值進(jìn)一步提升，行業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，落后同質(zhì)化產(chǎn)能將加速退出。

各類(lèi)硅烷產(chǎn)量占比及生產(chǎn)企業(yè)

資料來(lái)源：SAGSI

江西晨光新材料股份有限公司（股票代碼：605399）是一家布局功能性硅烷基礎(chǔ)原料、中間體、下游產(chǎn)品研發(fā)，生產(chǎn)和銷(xiāo)售的特種化學(xué)品公司。公司以安全環(huán)保為前提、以提質(zhì)增效為導(dǎo)向、以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，致力于功能性硅烷全產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。公司通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，探索出了一條以循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展功能性硅烷產(chǎn)業(yè)的特色路徑。

2021年晨光新材功能性硅烷業(yè)務(wù)收入達(dá)到16.96億，同比增長(zhǎng)127.47%，毛利率達(dá)到42.58%，同比增長(zhǎng)15.80個(gè)百分點(diǎn)，可以看出企業(yè)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)突飛猛進(jìn)，功能性硅烷產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。

2020-2021年晨光新材功能性硅烷業(yè)務(wù)收入及毛利率

資料來(lái)源：公司年報(bào)

2021年江西晨光新材料股份有限公司產(chǎn)銷(xiāo)情況

資料來(lái)源：公司年報(bào)

六、發(fā)展趨勢(shì)

功能性硅烷的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要應(yīng)用于高技術(shù)含量的工業(yè)品中。由于世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多樣性，功能性硅烷的消費(fèi)一直保持相對(duì)較快的增長(zhǎng)，與世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平正相關(guān)，增長(zhǎng)的動(dòng)力主要來(lái)自于新興經(jīng)濟(jì)體的需求帶動(dòng)和新興工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)。未來(lái)，傳統(tǒng)消費(fèi)領(lǐng)域如橡膠加工、粘合劑、涂料和塑料加工等的需求仍將構(gòu)成功能性硅烷消費(fèi)需求的絕大部分，并保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。受新能源行業(yè)需求拉動(dòng)，復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)⒁暂^快速度增長(zhǎng)。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（m.yhcgw.cn）發(fā)布的《2022-2028年中國(guó)功能性硅烷行業(yè)市場(chǎng)全景評(píng)估及發(fā)展策略分析報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。