目前氣凝膠正處在以我國企業(yè)為主導的第四次產業(yè)化浪潮中,在下游需求的驅動下,國內企業(yè)加速擴產,共同推進氣凝膠成本的降低和產業(yè)規(guī)模的擴大。據(jù)國海證券統(tǒng)計,截至2023年3月,我國氣凝膠材料產能為27.36萬方/年,擬建產能達123.85萬方/年。正硅酸乙酯是氣凝膠上游的主要前驅體,當前,國內產能僅約5.15萬噸,不足以支撐當前氣凝膠擴張的規(guī)劃,2022年價格大幅上漲。因此,具備上游正硅酸乙酯,或正硅酸乙酯上游四氯化硅、三氯氫硅產能的一體化企業(yè)將在競爭中更具優(yōu)勢。同時,若硅烷企業(yè)能夠實現(xiàn)氯化氫及乙醇雙循環(huán),氣凝膠原材料成本可近似壓縮為硅粉成本,進一步實現(xiàn)成本的大幅度降低。
氣凝膠材料種類多樣,SiO2氣凝膠研發(fā)、生產、應用最為成熟。從硅基氣凝膠產業(yè)鏈來看,硅源材料主要分為無機硅源和有機硅源。
上游原材料
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中游產品
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下游應用
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水玻璃
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氣凝膠粉體
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航空軍工
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四氯化硅
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氣凝膠氈
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石油化工
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硅酸酯
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氣凝膠隔熱墊
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熱力網(wǎng)管
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硅氧烷
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氣凝膠紡織品
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建筑節(jié)能
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其他功能性硅烷
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氣凝膠板材
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深冷低溫絕熱
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醇、酸、氨水等
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氣凝膠涂料
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電池隔熱
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玻纖等復合基底
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其他復合制品
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防寒服裝等
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SiO2氣凝膠產業(yè)鏈
無機硅源主要為水玻璃,其材料本身成本低且原料來源廣泛,但是產品雜質含量高,后續(xù)需要較多的處理步驟,綜合成本不低。有機硅源主要包括正硅酸甲酯和正硅酸乙酯,二者生產的產品性能更加優(yōu)越,但是正硅酸甲酯水解生成甲醇對人體危害較大,因此,正硅酸乙酯是較為常用的有機硅源。
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水玻璃法合成需使用六甲基二硅氧烷,其極易燃燒,遇濕易分解放熱
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設備復雜,需要進行水洗和結晶及水處理過程,需進行溶劑置換或進行大量的疏水改性劑活化處理,改性劑需回收再利用處理
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工藝較為簡單,但設備對防火和防爆要求較高,直接在硅源階段進行疏水改性
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不同前驅體優(yōu)缺點比較
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截至2023年3月,我國正硅酸乙酯產能約為5.15萬噸/年,產能主要集中在晨光新材、江瀚新材、張家港新亞化工及幾家規(guī)模較大的功能性硅烷企業(yè)中。目前,正硅酸乙酯是氣凝膠的主要硅源,根據(jù)納諾科技環(huán)評,1立方米氣凝膠約消耗0.307噸正硅酸乙酯,5.15萬噸正硅酸乙酯僅夠支持16.8萬立方氣凝膠材料生產,即使加上8萬噸擬建產能,也僅夠支撐 42.8萬立方氣凝膠材料,小于當前氣凝膠規(guī)劃產能。所以能夠實現(xiàn)四氯化硅循環(huán)利用的企業(yè)更具優(yōu)勢以及若硅烷企業(yè)能同時實現(xiàn)乙醇及氯化氫雙循環(huán),氣凝膠原材料成本可近似壓縮為硅粉成本, 實現(xiàn)大幅度降低。

正硅酸乙酯工藝流程

乙醇和氯化氫雙循環(huán)示意圖
生產正硅酸乙酯的主要企業(yè)如下:
四川銀邦新材料有限公司成立于2009年,注冊資本為3485.71萬人民幣,專業(yè)從事高純烷氧基硅烷、氣凝膠研制、開發(fā)、生產的國家高新技術企業(yè)、戰(zhàn)略性新興產業(yè)企業(yè)、軍民融合企業(yè),公司擁有國內最先進的烷氧基硅烷制備技術公司生產的高純烷氧基硅烷性能卓越,是生產氣凝膠、精密原器件、特種重防腐涂料、高端樹脂必須使用的基礎材料,廣泛應用于航空航天、艦船、導彈、火箭、兵器裝備制造等諸多領域,民用領域廣泛用于電子電器、汽車、橋梁、道路、碼頭、機電設備、儀表、光學儀器、陶瓷等領域,公司產品遠銷美國、巴西、以色列、德國、韓國等國家?;阢y邦已掌握一流的烷氧基硅烷生產工藝技術,產品品質已達到國際先進水平。尤其在氣凝膠領域,公司產品一直配套供應中國航天集團。
官網(wǎng):https://www.jhsi.biz/
湖北江瀚新材料股份有限公司由荊州市江漢精細化工有限公司于2020年12月22日更名而來,是硅烷偶聯(lián)劑龍頭企業(yè),依托上游正硅酸乙酯雄厚產能向下游氣凝膠延伸。公司是硅烷偶聯(lián)劑龍頭企業(yè),2016-2021年,蟬聯(lián)國內市占率第一及全球第三寶座。公司當前擁有硅烷產能9.2萬噸,包含正硅酸乙酯產能1.15萬噸。公司在過去20多年的發(fā)展中,一直圍繞國家新材料產業(yè)方針和國家高新技術發(fā)展戰(zhàn)略需求,在硅烷偶聯(lián)劑、硅烷交聯(lián)劑、硅烷衍生物、特種硅油、硅樹脂、硅烷應用等各個關鍵技術領域進行了大量的研究與開發(fā)工作,已形成了一個完整的硅烷產業(yè)鏈,涵蓋氨基硅烷、環(huán)氧硅烷、酰氧硅烷、含硫硅烷、乙烯基硅烷、苯基硅烷、硅烷交聯(lián)劑及硅烷衍生物等12個系列,100多個品種。
官網(wǎng):http://www.cgsilane.com/
江西晨光新材料股份有限公司成立于2006年,注冊資本為24025.3萬元,是一家布局功能性硅烷基礎原料、中間體、下游產品研發(fā),生產和銷售的特種化學品公司。公司擁有三氯氫硅、正硅酸乙酯及氣凝膠全產業(yè)鏈布局,且氣凝膠擬建產能最高。另外公司當前擁有三氯氫硅產能6萬噸/年,正硅酸乙酯產能1萬噸/年,并向下游延伸至氣凝膠,全產業(yè)鏈布局帶來顯著成本優(yōu)勢。
官網(wǎng):https://www.xingfagroup.com/
湖北興發(fā)化工集團股份有限公司成立于1994年,是一家以磷化工系列產品和精細化工產品的開發(fā)、生產和銷售為主業(yè)的上市公司。2021年8月在投資者互動平臺表示,公司與中科院武漢分院合作開展氣凝膠產業(yè)化技術開發(fā),已攻克以水玻璃為原料的低成本制備技術,正在開展中試放大工藝裝備設計。
官網(wǎng):https://www.hungpai.net/
江西宏柏新材料股份有限公司設立于2005年,注冊資本為4.364億元,公司主要從事功能性硅烷、納米硅材料等硅基新材料的研發(fā)、生產與銷售,產品廣泛應用于汽車、橡膠制品、建筑、醫(yī)藥醫(yī)療等行業(yè)。公司是國內含硫硅烷龍頭企業(yè),積極推進氣凝膠一體化布局。公司擬新建氣凝膠產能1萬方/年,其中一期0.3萬方/年計劃于2023年下半年投產,二期0.7萬方/年計劃于2024年底投產。并且公司擁有完整的“硅塊-三氯氫硅-中間體-功能性硅烷-白炭黑”綠色循環(huán)產業(yè)鏈,成本優(yōu)勢顯著。
官網(wǎng):http://www.blueskychemical.com/
湖北新藍天新材料股份有限公司創(chuàng)立于1999年7月,注冊資本1億元,是一家集功能性硅烷產品研發(fā)、生產、銷售與進出口貿易相結合的國家高新技術企業(yè)。公司總投資10億元,建有萬噸級直接法三甲氫生產線,年產各種硅烷交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑及其他硅烷、硅烷衍生物達10萬多噸,是國內規(guī)模大、品種全、工藝先進,綜合實力較強的有機硅龍頭企業(yè)之一。
官網(wǎng):https://cn.ecopowerchem.com/
廣州艾科普新材料有限公司于2012年成立,注冊資本為1,000萬元。?是一家專業(yè)化生產(制造)、研發(fā)和銷售合硫硅烷偶聯(lián)劑及其他官能團硅烷偶聯(lián)劑、沉淀法白炭黑、加氫石油樹脂、松香樹脂和氯磺化聚乙烯(CSM)的企業(yè),工廠被政府評為"高新技術企業(yè)”。產品被廣泛應用于橡膠鞋底,橡膠輪胎,涂料油漆,馬路標線漆,硅酮密封劑,聚醚改性密封劑和熱熔膠等行業(yè)。
https://www.zhsilicone.com/product.html
江蘇眾合硅基新材料有限公司成立于2020年,注冊資本5000萬,主營有機硅新材料系列產品的研發(fā)、生產、銷售,系江蘇冠聯(lián)新材料科技股份有限公司控股子公司。
官網(wǎng):https://www.soyjg.com/company/index/2051.html
山東硅科新材料有限公司于2013年成立,注冊資本為5,943萬元。主要從事功能性硅烷和聚硅氧烷研發(fā)、生產、銷售,所屬行業(yè)是國家鼓勵類行業(yè)。公司目前功能性硅烷產品市場占有率居全國前列,品質達到國外同級產品水平。產品廣泛應用于航天航空、電子材料、交通運輸、裝配式建筑、絕緣材料、高性能復合材料、美容醫(yī)療等行業(yè)。公司客戶涵蓋了瓦克、信越、佐敦、巴斯夫、PPG等眾多世界500強企業(yè)。
http://www.huihuaindustry.com/products.php
上海匯化實業(yè)有限公司于2011年成立,注冊資本為1500萬元。公司經營六大類產品,約四十個品種,主要應用于聚氨酯樹脂的合成,涉及聚氨酯合成革、聚氨酯彈性體、聚氨酯膠粘劑、水性聚氨酯樹脂、聚氨酯涂料等多個化工領域。上海匯化實業(yè)有限公司與國際知名原材料供應商:瑞典柏斯托、日本東曹、日本三菱、巴斯夫、科思創(chuàng)、美國伊士曼等企業(yè)通力合作。
來源:國海證券、西部證券研發(fā)中心及網(wǎng)絡
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