วัสดุซิลิโคนไม่เพียงแต่เป็นองค์ประกอบสำคัญของอุตสาหกรรมวัสดุใหม่ของอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงยุทธศาสตร์ระดับชาติเท่านั้น แต่ยังเป็นวัสดุสนับสนุนที่ขาดไม่ได้สำหรับอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงกลยุทธ์อื่นๆ

ด้วยการขยายขอบเขตการใช้งานอย่างต่อเนื่อง ศักยภาพความต้องการที่สูงทำให้ซิลิโคนเป็นหนึ่งในวัสดุเคมีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน

สัดส่วนการบริโภคซิลิโคนในประเทศที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในสาขาต่างๆ เช่น การก่อสร้าง อิเล็กทรอนิกส์ ไฟฟ้าและพลังงานใหม่ การรักษาพยาบาล และการดูแลส่วนบุคคล ในปัจจุบันสาขาการก่อสร้างเป็นสถานการณ์ปลายทางหลักสำหรับการใช้ซิลิโคน ซึ่งคิดเป็นประมาณ 30%

นอกเหนือจากการเติบโตอย่างต่อเนื่องของความต้องการวัสดุซิลิโคนในอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม อุตสาหกรรมการประหยัดพลังงานและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานใหม่ ตลอดจนการพัฒนาอุตสาหกรรมเกิดใหม่ เช่น การก่อสร้างโครงข่ายไฟฟ้าแรงสูงพิเศษและสูงพิเศษ วัสดุสวมใส่อัจฉริยะ การพิมพ์ 3 มิติ และ 5G ทั้งหมดนี้ทำให้เกิดความต้องการซิลิโคนเพิ่มขึ้น

ภาพรวมของซิลิโคน

ซิลิโคนเป็นคำทั่วไปสำหรับสารประกอบอินทรีย์ของซิลิคอน ซึ่งถูกสังเคราะห์และไฮโดรไลซ์ด้วยโลหะซิลิคอนและคลอโรมีเทน

ขั้นตอนแรกในการสังเคราะห์ซิลิโคนคือการสร้างเมทิลคลอโรซิเลน ซึ่งจากนั้นจะถูกไฮโดรไลซ์เพื่อให้ได้โมโนเมทิลไตรคลอโรซิเลน ไดเมทิลไดคลอโรซิเลน และไตรคลอโรไซเลน ไดเมทิลไดคลอโรซิเลนเป็นโมโนเมอร์หลักของซิลิกอนอินทรีย์ โดยผลิตภัณฑ์ปลายน้ำหลักคือยางซิลิโคนและน้ำมันซิลิโคน

ปัจจุบัน กำลังการผลิตซิลิโคนที่กล่าวถึงในประเทศจีนโดยทั่วไปหมายถึงกำลังการผลิตของเมทิลคลอโรซิเลน ในขณะที่สถิติการผลิตในปัจจุบันทั้งหมดขึ้นอยู่กับการผลิตไดเมทิลไซลอกเซน

ห่วงโซ่อุตสาหกรรมซิลิโคน

ห่วงโซ่อุตสาหกรรมซิลิโคนส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสี่ส่วน ได้แก่ วัตถุดิบซิลิโคน โมโนเมอร์ซิลิโคน ตัวกลางของซิลิโคน และผลิตภัณฑ์แปรรูปซิลิโคนเชิงลึก มีองค์กรการผลิตน้อยลงสำหรับวัตถุดิบ โมโนเมอร์ และสารตัวกลาง ในขณะที่การประมวลผลเชิงลึกขั้นปลายน้ำเกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายและกำลังการผลิตที่กระจัดกระจายมากขึ้น

วัตถุดิบซิลิโคน

กระบวนการผลิตซิลิโคนเกี่ยวข้องกับวัตถุดิบในสัดส่วนที่สูง วัตถุดิบซิลิโคนคือผงซิลิโคนอุตสาหกรรม ซึ่งเตรียมในอุตสาหกรรมโดยรีดิวซ์ควอตซ์ด้วยโค้กในเตาอาร์คไฟฟ้า

การผลิตซิลิโคนทางอุตสาหกรรมต้องใช้แร่ซิลิโคนและพลังงานจำนวนมาก และก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก ดังนั้นการจัดหาวัตถุดิบซิลิโคนอุตสาหกรรมที่มั่นคงและมีคุณภาพสูงจึงกลายเป็นหลักประกันขั้นพื้นฐานสำหรับการผลิตซิลิโคน

จากข้อมูลของ SAGSI ในปี 2020 กำลังการผลิตซิลิโคนทางอุตสาหกรรมทั่วโลกอยู่ที่ 6.23 ล้านตัน ในขณะที่กำลังการผลิตของจีนอยู่ที่ 4.82 ล้านตัน คิดเป็น 77.4%

ซิลิคอน

โมโนเมอร์และสารตัวกลางของซิลิโคน

อุปทานในประเทศของซิลิโคนโมโนเมอร์และสารตัวกลางมีสัดส่วนมากกว่า 50% ของทั้งหมดทั่วโลก ทำให้เป็นผู้จัดหาโมโนเมอร์และสารตัวกลางของซิลิโคนรายใหญ่ที่สุดในโลก เนื่องจากโมโนเมอร์ซิลิโคนมีสถานะไม่เสถียร โดยทั่วไปบริษัทต่างๆ จะสังเคราะห์โมโนเมอร์เป็นตัวกลาง เช่น DMC (ไดเมทิลไซลอกเซน) หรือ D4 เพื่อจำหน่าย

โมโนเมอร์และสารตัวกลางของซิลิโคนมีเพียงไม่กี่ประเภทและข้อกำหนดเฉพาะ

ปัจจุบัน Dimethyldichlorosilane เป็นโมโนเมอร์ซิลิโคนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 90% ของจำนวนโมโนเมอร์ทั้งหมด

เกณฑ์การเข้าสู่อุตสาหกรรมซิลิโคนอยู่ในระดับสูง ซึ่งเพิ่มเป็น 200,000 ตัน และต้องใช้เงินลงทุนอย่างน้อย 1.5 พันล้านหยวน เกณฑ์การเข้าสู่อุตสาหกรรมที่สูงจะส่งเสริมแนวโน้มของการกระจุกตัวของกำลังการผลิตโมโนเมอร์สู่องค์กรชั้นนำ

ปัจจุบัน มีบริษัทเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่มีการสั่งสมเทคโนโลยีเพียงพอและประสบความสำเร็จในการผลิตขนาดใหญ่ โดยมีกำลังการผลิตมากกว่า 90% กระจายอยู่ในองค์กร 11 อันดับแรก

ความเข้มข้นของกำลังการผลิตโมโนเมอร์ซิลิโคนยังช่วยเพิ่มพื้นที่การเจรจาต่อรองที่กว้างขวางมากขึ้นสำหรับองค์กรขั้นปลายน้ำ

ไดคลอโรไดเมทิลไซเลน

ในแง่ของอุปทาน บริษัทซิลิโคนชั้นนำหลายแห่งในจีนมีโครงการที่กำลังดำเนินอยู่หรือแผนใหม่ กำลังการผลิตใหม่จะกระจุกตัวอยู่ในการผลิตตั้งแต่ปี 2565 ถึง 2566 และกำลังการผลิตของอุตสาหกรรมกำลังจะเข้าสู่วงจรการขยายตัวอย่างรวดเร็ว

ตามข้อมูลจาก Baichuan Yingfu บริษัทต่างๆ เช่น Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment และ Dongyue Silicon Materials จะลงทุนประมาณ 1.025 ล้านตันสำหรับกำลังการผลิตซิลิโคนในปีนี้ บริษัทต่างๆ เช่น New Special Energy, Asia Silicon Industry และ Sichuan Yongxiang ก็ลงทุนในกำลังการผลิตโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน ซึ่งผลักดันความต้องการซิลิโคนทางอุตสาหกรรมให้เพิ่มขึ้น

SAGSI คาดการณ์ว่ากำลังการผลิตซิลิโคนเมทิลโมโนเมอร์ของจีนจะเกิน 6 ล้านตันต่อปีภายในปี 2568 ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 70% ของกำลังการผลิตซิลิโคนเมทิลโมโนเมอร์ทั่วโลก

จากข้อมูลของ C&EN บริษัท Momentive บริษัทซิลิโคนชั้นนำจากต่างประเทศวางแผนที่จะปิดกำลังการผลิตซิลิโคนในเมืองวอเตอร์ฟอร์ด รัฐนิวยอร์ก ส่งผลให้ Dow เป็นผู้ผลิตวัตถุดิบต้นน้ำซิลิโคนเพียงรายเดียวในสหรัฐอเมริกา

กำลังการผลิตโมโนเมอร์ซิลิโคนทั่วโลกถูกโอนไปยังประเทศจีน และอัตราส่วนความเข้มข้นของอุตสาหกรรมจะยังคงปรับปรุงต่อไปในอนาคต

การประมวลผลซิลิโคนอย่างล้ำลึก

ผลิตภัณฑ์ซิลิโคนที่ผ่านการแปรรูปแบบลึกมักมีอยู่ในรูปแบบโมเลกุลของ RnSiX (4-n) และคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ที่เสถียรของสายโซ่ซิลิกอนและความแปรปรวนของกลุ่มฟังก์ชันทำให้ผลิตภัณฑ์ซิลิโคนที่ผ่านการแปรรูปแบบลึกมีฟังก์ชันการใช้งานที่หลากหลาย ผลิตภัณฑ์หลัก ได้แก่ ยางซิลิโคน และน้ำมันซิลิโคน คิดเป็นร้อยละ 66 และ 21 ตามลำดับ

ปัจจุบัน อุตสาหกรรมแปรรูปซิลิโคนเชิงลึกยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยมีอุตสาหกรรมค่อนข้างกระจัดกระจาย มีองค์กรแปรรูปปลายน้ำมากกว่า 3,000 แห่งที่ดำเนินธุรกิจเฉพาะในการประมวลผลซิลิโคนเท่านั้น

ถังวัตถุดิบโรงงานโอลิเวีย

โครงสร้างของผลิตภัณฑ์ซิลิโคนแปรรูปเชิงลึกในประเทศจีน:

บริษัทซิลิโคนในต่างประเทศขาดความได้เปรียบด้านต้นทุนในการผลิตซิลิโคนโมโนเมอร์เมื่อเปรียบเทียบกับบริษัทจีน และบริษัทซิลิโคนชั้นนำในต่างประเทศส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาผลิตภัณฑ์แปรรูปขั้นลึกและขยายห่วงโซ่อุตสาหกรรม

นโยบายส่งเสริมของจีนสำหรับอุตสาหกรรมซิลิโคนได้ค่อยๆ เปลี่ยนจากการผลิตโมโนเมอร์ไปสู่การแปรรูปผลิตภัณฑ์ซิลิโคนในเชิงลึก การพัฒนาผลิตภัณฑ์ซิลิโคนใหม่ การขยายขอบเขตการใช้งานใหม่ และการปรับปรุงระดับการใช้งานที่ครอบคลุม

ซิลิกา

ผลิตภัณฑ์ปลายน้ำของซิลิโคนมีมูลค่าเพิ่มของผลิตภัณฑ์และโอกาสในการประยุกต์ทางการตลาดที่สูงขึ้น ปัจจุบัน ยังมีช่องว่างที่สำคัญสำหรับการพัฒนาการบริโภคซิลิโคนในตลาดเกิดใหม่ทั้งในจีนและต่างประเทศ

ซิลิโคน

โพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน