วัสดุซิลิโคนไม่เพียงแต่เป็นส่วนประกอบสำคัญของอุตสาหกรรมวัสดุใหม่ของอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงยุทธศาสตร์ระดับชาติเท่านั้น แต่ยังเป็นวัสดุสนับสนุนที่ขาดไม่ได้สำหรับอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงยุทธศาสตร์อื่นๆ อีกด้วย

ด้วยการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของสาขาการประยุกต์ใช้ ความต้องการที่มีจำนวนมากทำให้ซิลิโคนกลายเป็นหนึ่งในวัตถุดิบเคมีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน

สัดส่วนการใช้ซิลิโคนภายในประเทศสูงสุดอยู่ในภาคส่วนต่างๆ เช่น การก่อสร้าง อิเล็กทรอนิกส์ ไฟฟ้าและพลังงานใหม่ การแพทย์ และการดูแลส่วนบุคคล ในบรรดาภาคส่วนเหล่านี้ ปัจจุบันภาคการก่อสร้างเป็นภาคปลายทางหลักสำหรับการใช้ซิลิโคน คิดเป็นประมาณ 30%

นอกเหนือจากการเติบโตอย่างต่อเนื่องของความต้องการวัสดุซิลิโคนในอุตสาหกรรมดั้งเดิมแล้ว อุตสาหกรรมประหยัดพลังงานและปกป้องสิ่งแวดล้อม เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานใหม่ ตลอดจนการพัฒนาอุตสาหกรรมเกิดใหม่ เช่น การก่อสร้างโครงข่ายไฟฟ้าแรงดันสูงพิเศษและสูงพิเศษ วัสดุสวมใส่อัจฉริยะ การพิมพ์ 3 มิติ และ 5G ทั้งหมดนี้สร้างจุดเติบโตด้านความต้องการใหม่สำหรับซิลิโคน

ภาพรวมของซิลิโคน

ซิลิโคนเป็นคำทั่วไปสำหรับสารประกอบอินทรีย์ซิลิคอน ซึ่งสังเคราะห์และไฮโดรไลซ์โดยซิลิคอนโลหะและคลอโรมีเทน

ขั้นตอนแรกในการสังเคราะห์ซิลิโคนคือการสร้างเมทิลคลอโรไซเลน ซึ่งจะถูกไฮโดรไลซ์เพื่อให้ได้โมโนเมทิลไตรคลอโรไซเลน ไดเมทิลไดคลอโรไซเลน และไตรคลอโรไซเลน ไดเมทิลไดคลอโรไซเลนเป็นโมโนเมอร์หลักของซิลิคอนอินทรีย์ โดยมีผลิตภัณฑ์ปลายน้ำหลัก ได้แก่ ยางซิลิโคนและน้ำมันซิลิโคน

ในปัจจุบัน กำลังการผลิตซิลิโคนที่กล่าวถึงในประเทศจีนโดยทั่วไปจะหมายถึงกำลังการผลิตของเมทิลคลอโรซิเลน ในขณะที่สถิติการผลิตปัจจุบันล้วนอิงตามการผลิตไดเมทิลซิลอกเซน

ห่วงโซ่อุตสาหกรรมซิลิโคน

ห่วงโซ่อุตสาหกรรมซิลิโคนแบ่งออกเป็น 4 ส่วนหลัก ได้แก่ วัตถุดิบซิลิโคน โมโนเมอร์ซิลิโคน สารตั้งต้นซิลิโคน และผลิตภัณฑ์ซิลิโคนสำหรับกระบวนการแปรรูปเชิงลึก ปัจจุบันมีโรงงานผลิตวัตถุดิบ โมโนเมอร์ และสารตั้งต้นซิลิโคนน้อยกว่า ในขณะที่กระบวนการแปรรูปเชิงลึกขั้นปลายน้ำประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายและกำลังการผลิตที่กระจายตัวมากขึ้น

วัตถุดิบซิลิโคน

กระบวนการผลิตซิลิโคนเกี่ยวข้องกับวัตถุดิบจำนวนมาก วัตถุดิบซิลิโคนคือผงซิลิโคนอุตสาหกรรม ซึ่งเตรียมโดยกระบวนการรีดิวซ์ควอตซ์ด้วยโค้กในเตาอาร์กไฟฟ้า

การผลิตซิลิโคนเชิงอุตสาหกรรมต้องใช้แร่ซิลิโคนและพลังงานจำนวนมาก และก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก ดังนั้น การจัดหาวัตถุดิบซิลิโคนเชิงอุตสาหกรรมที่มีคุณภาพสูงและมีเสถียรภาพจึงกลายเป็นหลักประกันพื้นฐานสำหรับการผลิตซิลิโคน

ตามข้อมูลของ SAGSI ในปี 2020 กำลังการผลิตซิลิโคนในภาคอุตสาหกรรมทั่วโลกอยู่ที่ 6.23 ล้านตัน ในขณะที่กำลังการผลิตของจีนอยู่ที่ 4.82 ล้านตัน คิดเป็น 77.4%

ซิลิคอน

โมโนเมอร์และสารตัวกลางของซิลิโคน

อุปทานโมโนเมอร์และสารตั้งต้นซิลิโคนภายในประเทศคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 50% ของอุปทานทั่วโลก ทำให้เป็นซัพพลายเออร์โมโนเมอร์และสารตั้งต้นซิลิโคนรายใหญ่ที่สุดในโลก เนื่องจากสภาวะที่ไม่เสถียรของโมโนเมอร์ซิลิโคน บริษัทต่างๆ จึงมักสังเคราะห์โมโนเมอร์เหล่านี้ให้เป็นสารตั้งต้น เช่น DMC (ไดเมทิลไซลอกเซน) หรือ D4 เพื่อจำหน่าย

ซิลิโคนโมโนเมอร์และสารตัวกลางมีอยู่ไม่กี่ชนิดและมีคุณสมบัติเฉพาะ

ไดเมทิลไดคลอโรซิเลนเป็นโมโนเมอร์ซิลิโคนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในปัจจุบัน คิดเป็นมากกว่าร้อยละ 90 ของปริมาณโมโนเมอร์ทั้งหมด

อุตสาหกรรมซิลิโคนมีเกณฑ์การเข้าสู่ตลาดที่สูง โดยได้เพิ่มเป็น 200,000 ตัน และต้องใช้เงินลงทุนอย่างน้อย 1.5 พันล้านหยวน เกณฑ์การเข้าสู่ตลาดที่สูงนี้จะช่วยส่งเสริมแนวโน้มการกระจุกตัวของกำลังการผลิตโมโนเมอร์ในบริษัทชั้นนำ

ในปัจจุบัน มีบริษัทเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่มีการสะสมเทคโนโลยีเพียงพอและสามารถผลิตได้ในปริมาณมาก โดยกำลังการผลิตกว่าร้อยละ 90 กระจายอยู่ในบริษัท 11 อันดับแรก

ความเข้มข้นของกำลังการผลิตโมโนเมอร์ซิลิโคนยังเปิดพื้นที่การต่อรองที่กว้างขวางมากขึ้นสำหรับบริษัทปลายน้ำอีกด้วย

ไดคลอโรไดเมทิลไซเลน

ในด้านอุปทาน บริษัทซิลิโคนชั้นนำหลายแห่งในจีนกำลังดำเนินโครงการหรือแผนงานใหม่ๆ กำลังการผลิตใหม่นี้จะมุ่งเน้นไปที่การผลิตตั้งแต่ปี 2565 ถึง 2566 และกำลังการผลิตของอุตสาหกรรมนี้กำลังจะเข้าสู่วงจรการขยายตัวอย่างรวดเร็ว

ข้อมูลจาก Baichuan Yingfu ระบุว่า บริษัทต่างๆ เช่น Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment และ Dongyue Silicon Materials จะลงทุนในกำลังการผลิตซิลิโคนประมาณ 1.025 ล้านตันในปีนี้ นอกจากนี้ บริษัทต่างๆ เช่น New Special Energy, Asia Silicon Industry และ Sichuan Yongxiang ก็กำลังลงทุนในกำลังการผลิตซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์เช่นกัน ซึ่งผลักดันให้ความต้องการซิลิโคนในภาคอุตสาหกรรมเพิ่มสูงขึ้น

SAGSI คาดการณ์ว่ากำลังการผลิตซิลิโคนเมทิลโมโนเมอร์ของจีนจะเกิน 6 ล้านตันต่อปีภายในปี 2568 ซึ่งคิดเป็นมากกว่าร้อยละ 70 ของกำลังการผลิตซิลิโคนเมทิลโมโนเมอร์ทั่วโลก

ตามรายงานของ C&EN บริษัทซิลิโคนชั้นนำจากต่างประเทศ Momentive วางแผนที่จะปิดกำลังการผลิตซิลิโคนในเมืองวอเตอร์ฟอร์ด รัฐนิวยอร์ก ส่งผลให้ Dow กลายเป็นผู้ผลิตวัตถุดิบต้นน้ำซิลิโคนเพียงรายเดียวในสหรัฐอเมริกา

กำลังการผลิตโมโนเมอร์ซิลิโคนทั่วโลกถูกโอนไปยังประเทศจีน และอัตราส่วนความเข้มข้นของอุตสาหกรรมจะยังคงปรับปรุงดีขึ้นในอนาคต

การประมวลผลซิลิโคนเชิงลึก

ผลิตภัณฑ์ซิลิโคนแปรรูปเชิงลึกมักมีรูปแบบโมเลกุลเป็น RnSiX (4-n) และคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ที่เสถียรของสายซิลิคอนและความแปรปรวนของหมู่ฟังก์ชันทำให้ผลิตภัณฑ์ซิลิโคนแปรรูปเชิงลึกมีฟังก์ชันการใช้งานที่หลากหลาย ผลิตภัณฑ์หลักคือยางซิลิโคนและน้ำมันซิลิโคน คิดเป็น 66% และ 21% ตามลำดับ

ปัจจุบัน อุตสาหกรรมการแปรรูปซิลิโคนเชิงลึกยังอยู่ในช่วงการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยมีอุตสาหกรรมที่ค่อนข้างกระจัดกระจาย มีผู้ประกอบการแปรรูปซิลิโคนเชิงลึกปลายน้ำกว่า 3,000 รายที่ดำเนินธุรกิจเฉพาะด้านการแปรรูปซิลิโคน

ถังวัตถุดิบโรงงานโอลิเวีย

โครงสร้างของผลิตภัณฑ์ซิลิโคนที่ผ่านการแปรรูปอย่างล้ำลึกในประเทศจีน:

บริษัทซิลิโคนจากต่างประเทศขาดข้อได้เปรียบด้านต้นทุนในการผลิตโมโนเมอร์ซิลิโคนเมื่อเทียบกับบริษัทจีน และบริษัทซิลิโคนชั้นนำจากต่างประเทศส่วนใหญ่เน้นไปที่การพัฒนาผลิตภัณฑ์การแปรรูปเชิงลึกขั้นปลายและการขยายห่วงโซ่อุตสาหกรรม

นโยบายส่งเสริมอุตสาหกรรมซิลิโคนของจีนค่อยๆ เปลี่ยนจากการผลิตโมโนเมอร์ไปสู่การแปรรูปผลิตภัณฑ์ซิลิโคนเชิงลึก การพัฒนาผลิตภัณฑ์ซิลิโคนใหม่ การขยายขอบเขตการใช้งานใหม่ และการปรับปรุงระดับการใช้ประโยชน์อย่างครอบคลุม

ซิลิกา

ผลิตภัณฑ์ปลายน้ำซิลิโคนมีมูลค่าเพิ่มของผลิตภัณฑ์และโอกาสในการนำไปใช้ในตลาดที่สูงขึ้น ปัจจุบันการบริโภคซิลิโคนในตลาดเกิดใหม่ทั้งในจีนและต่างประเทศยังคงมีช่องว่างอีกมากสำหรับการพัฒนา

ซิลิโคน

ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์