國(guó)內(nèi)氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈布局分析及發(fā)展方向

國(guó)內(nèi)二氧化硅氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈涉及的主要有醇、四氯化硅、烷氧基硅烷、氣凝膠等工序，核心工序是烷氧基硅烷、氣凝膠制備。據(jù)分析氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈成本分布為：四氯化硅占比13.3%，烷氧基硅烷占25.8%，氣凝膠制備占60.9%。

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1、概述

烷氧基硅烷是國(guó)內(nèi)氣凝膠生產(chǎn)的主要原材料，也是制約氣凝膠成本的主要因素之一。由于受到大型裝置系統(tǒng)控制難度加大，生產(chǎn)工藝技術(shù)較為復(fù)雜，高品質(zhì)產(chǎn)品不易制備等因素的影響，加之項(xiàng)目立項(xiàng)、環(huán)評(píng)已很難獲批，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的氧基硅烷現(xiàn)階段無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，國(guó)內(nèi)尚有市場(chǎng)缺口。

自上世紀(jì)50年代有機(jī)硅進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)階段，世界有機(jī)硅產(chǎn)品的生產(chǎn)和研究主要集中在西歐、北美和日本；近十年來(lái)，中國(guó)的有機(jī)硅行業(yè)發(fā)展非常迅速，現(xiàn)已是世界的有機(jī)硅生產(chǎn)領(lǐng)域產(chǎn)量最大的制造國(guó)。

國(guó)外的有機(jī)硅單體及氧基硅烷的生產(chǎn)主要集中在美國(guó)道康寧公司、通用公司、德國(guó)瓦克公司、日本信越公司和法國(guó)羅地亞公司，他們的年產(chǎn)能力達(dá)到萬(wàn)噸的規(guī)模，并隨著有機(jī)硅的快速發(fā)展，迅速在東南亞及一些非發(fā)達(dá)地區(qū)新建了生產(chǎn)裝置。五大公司的產(chǎn)能幾乎占據(jù)了總生產(chǎn)能力的80%以上。在美國(guó)、西歐、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，氧基硅烷在氣凝膠、精密鑄造件、高檔防腐油漆、電子等高端領(lǐng)域具有廣泛的市場(chǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近些年來(lái)，氧基硅烷的直接需求量與產(chǎn)量呈連續(xù)上升趨勢(shì)。

2、國(guó)內(nèi)烷氧基硅烷生產(chǎn)企業(yè)

表1：國(guó)內(nèi)主要烷氧基硅烷生產(chǎn)企業(yè)

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根據(jù)表1，氣凝膠用烷氧基硅烷的生產(chǎn)企業(yè)分布主要特點(diǎn)：

⑴地域分布主要集中在四川、江蘇、江西、浙江、山東、湖北等地，與氣凝膠生產(chǎn)企業(yè)配套能力差，距離遙遠(yuǎn)，運(yùn)輸成本高。

⑵生產(chǎn)規(guī)模普遍每年2000-10000噸的水平，與國(guó)際上萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模存在差距。

⑶大多數(shù)是有機(jī)硅的副產(chǎn)品，專業(yè)廠家較少。

表2：國(guó)內(nèi)已建或擬建氣凝膠產(chǎn)能及地域分布

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根據(jù)表2，氣凝膠生產(chǎn)企業(yè)分布主要特點(diǎn)：

⑴地域分布主要集中在廣東、山西、河北、河南、江蘇、浙江、山東、湖北、貴州、重慶等地，與原材料生產(chǎn)企業(yè)配套能力差，距離遙遠(yuǎn)，原材料運(yùn)輸成本高。與氣凝膠規(guī)?；瘧?yīng)用的距離現(xiàn)場(chǎng)距離遠(yuǎn)，運(yùn)輸成本高。

⑵生產(chǎn)規(guī)模普遍每年１000-５0000M3不等，規(guī)模較小。

氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈有幾個(gè)特點(diǎn)：一是產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，涉及原材主要是化工材料，在過(guò)程中有化學(xué)品的使用與釋放；二是涉及物理化學(xué)過(guò)程，技術(shù)復(fù)雜；三是氣凝膠產(chǎn)品比重小，到實(shí)際應(yīng)用點(diǎn)包裝運(yùn)輸成本較高。

氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈，本質(zhì)上講是從原料硅開(kāi)始進(jìn)入系統(tǒng)，通過(guò)物理化學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)變成二氧化硅氣凝膠產(chǎn)品。從國(guó)內(nèi)原材料烷氧基硅烷到終端產(chǎn)品氣凝膠的企業(yè)分布來(lái)看，能夠從原材料到氣凝膠產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)的項(xiàng)目幾乎沒(méi)有。造成原材料及產(chǎn)品來(lái)回運(yùn)輸成本高，各物料回收利用率低。

氣凝膠和原材料烷氧基硅烷的產(chǎn)能普遍沒(méi)有達(dá)到規(guī)模效益，致使氣凝膠產(chǎn)品成本進(jìn)一步降低受到制約。

經(jīng)過(guò)多年的觀察研究，氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈必須要形成全封閉的產(chǎn)業(yè)鏈，包括四氯化硅的合成、烷氧基硅烷生產(chǎn)、氣凝膠制備、尾氣的回收利用等，才能進(jìn)一步降低氣凝膠的生產(chǎn)成本。

關(guān)于規(guī)模效益，據(jù)研究，氣凝膠的規(guī)模效益必須滿足氣凝膠每年10萬(wàn)立方，烷氧基硅烷產(chǎn)能10000噸/年配套，才能實(shí)現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，形成規(guī)模效益。

通過(guò)以上措施，進(jìn)一步降低氣凝膠成本價(jià)格，才能促進(jìn)氣凝膠應(yīng)用市場(chǎng)爆發(fā)增長(zhǎng)。

1．有望加速實(shí)現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)張

當(dāng)前，影響氣凝膠商業(yè)化應(yīng)用的主要問(wèn)題是其制備工藝復(fù)雜,制備成本偏高。由于原材料昂貴、制備工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、規(guī)?；a(chǎn)難度大等原因，導(dǎo)致氣凝膠產(chǎn)品產(chǎn)量低、 成本高，市場(chǎng)難以接受、產(chǎn)業(yè)化困難。氣凝膠高昂的成本和制作工藝是制約氣凝膠大規(guī)模應(yīng)用的國(guó)際技術(shù)瓶頸。如果能把氣凝膠的生產(chǎn)成本降下來(lái),應(yīng)用到民用領(lǐng)域,就能實(shí)現(xiàn)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，氣凝膠雖然還未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,只是具有相當(dāng)大的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

2．技術(shù)突破亟待解決

由于氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，涉及從原料硅的制備、氯硅烷的制備、烷氧基硅烷的制備、氣凝膠制備、尾氣回收利用等等，在設(shè)備、材料選擇、工藝技術(shù)、自動(dòng)化水平等方方面面，都需要突破。

未來(lái)幾年里，氣凝膠材料的發(fā)展趨勢(shì)仍然是降低材料比重，提升材料隔熱性能方面。作為新興材料，氣凝膠產(chǎn)品短時(shí)間內(nèi)難以出現(xiàn)替代技術(shù)，但國(guó)內(nèi)氣凝膠企業(yè)仍需要突破國(guó)外企業(yè)的技術(shù)封鎖，將產(chǎn)品性能提升到更高的層次，才能進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，參與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)。

3．產(chǎn)業(yè)布局繼續(xù)統(tǒng)籌

產(chǎn)業(yè)布局不合理，產(chǎn)業(yè)集中度極低，產(chǎn)業(yè)規(guī)模偏小規(guī)模效益沒(méi)有體現(xiàn)，原材料和產(chǎn)品端分散距離遠(yuǎn)原料綜合回收利用率低等降低成本困難。只有通過(guò)原材料和產(chǎn)品端的綜合合理布局，才能大幅度降低氣凝膠成本，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)。通過(guò)模擬，產(chǎn)業(yè)整合可以降低成本不低于30%。

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