硅微粉行业发展情况简析

作者:非矿协会 来源:非矿协会 时间:2017-7-17 13:32:49 点击:

 硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,主要成分为SiO2,是由天然石英、熔融石英等为原料,经初选、破碎、研磨、精密分级等多道工艺加工而成的粉体,是非金属矿物制品的一种。硅微粉作为一种无机非金属矿物功能性粉体材料,能够广泛应用于电子材料、电工绝缘材料、胶黏剂、特种陶瓷、精密铸造、油漆涂料、油墨、硅橡胶、功能性橡胶、高级建材等领域。
一、硅微粉行业发展概况
(一)行业布局
  目前,世界上只有中国、日本、韩国、美国等少数国家具备硅微粉生产能力,中国硅微粉的市场主要还是在国内,硅微粉行业属于资本、技术、资源密集型行业,硅微粉的生产与原材料供应密切相关,我国石英砂资源主要分布在安徽省凤阳、江苏省东海、广西等地。国内的下游市场还是集中在华东、华南等这些经济比较发达的地区,而国内比较有实力硅微粉的生产企业主要分布在经济发达地区和富含原材料地区,集中在江苏连云港、安徽凤阳、浙江湖州等地区,其中江苏连云港东海县是中国最大的硅微粉生产基地,也是国内最早从事电子级硅微粉研制、开发、生产的地区。
(二)行业效益
  从产业链角度看,硅微粉行业利润水平受到上游石英石、熔融石英等原材料市场和下游应用行业发展水平的共同影响。2016年以来,全国覆铜板行业日益回暖,相关的EMC、胶黏剂等行业需求持续旺盛,国内硅微粉产品制造工艺更新速度加快,由此带动硅微粉产品市场规模和效益的迅速提升。与此同时,行业内生产企业的利润水平存在较大差异,拥有雄厚的研发实力、先进的技术装备和工艺控制核心技术、能够生产高质量产品且规模化经营的生产企业,盈利稳定,利润水平普遍较高。
(三)企业规模
  从行业企业规模看,虽然我国盛产石英并且矿源分布较广,全国范围内的大小硅微粉厂近百家,但基本上都属于乡镇企业。由于生产企业大多规模小、品种单一,采用非矿工业的常规加工设备,在工艺过程中缺乏系统的控制手段,硅微粉产品的纯度、粒度以及产品质量稳定性差,无法与进口产品抗衡。目前国内生产的主要是普通的角形结晶硅微粉和角形熔融硅微粉,以球形硅微粉、超细硅微粉等为代表的中高端硅微粉产品仍然以日本、美国等发达国家企业为主。目前国外可以生产高纯球形硅微粉材料的国家主要是日本,日本现主要有Tatsumori、Denka、Micro等公司生产球形硅微粉,是球形硅微粉的主要出口国。日本是资源贫乏国家,所以结晶石英等原料大多需要进口,主要来源于印度、中国、斯里兰卡等富含石英资源的国家和地区。目前我国能够生产高纯、超微硅微粉的企业数量很少,主要分布于江苏连云港和徐州、浙江湖州等地区。其中江苏连云港东海县共有硅微粉企业40多家,生产线100多条,硅微粉年产量30多万吨,电子级硅微粉、电器级硅微粉、电工级硅微粉分别占国内市场的70%、60%和40%,可生产10多个大类100多种硅微粉产品,并且拥有国内规模最大的硅微粉企业—江苏联瑞新材料股份有限公司。
(四)技术特点
  由于硅微粉产品作为一种性能优异的功能性粉体填充材料,能够对下游产品的性能起到至关重要的作用,因此围绕硅微粉产品的研发工作一直在进行,提高产品细度和产品纯度,简化生产流程、降低成本等,这些都是技术革新的方向。在此方面,以江苏联瑞新材料股份有限公司为代表的国内企业进行了较多技术攻关,也积累了很多经验。无论是生产原料的多样化、提高产品纯度还是生产工艺的革新方面,都实现了多项技术突破。
  尽管近几年国内硅微粉行业产能及技术水平增长较快,但在国际市场上的竞争力仍然较弱。日本等发达国家的企业利用技术和研发上的优势垄断了高附加值硅微粉产品市场。同时还应看到,由于尚未建立全国性的硅微粉行业协会,行业的技术标准亦尚未建立,产品标准也未统一,这在一定程度上制约了行业的快速发展与技术水平的进一步提升。
二、硅微粉行业发展规模
  我国硅微粉行业发展很快。从发展过程来看,行业经历了生产技术由弱到强、企业数量由少到多、企业规模由小到大的历程。尤其是上世纪末和本世纪初,许多企业或新投入硅微粉生产或扩大已有产能,国内产能迅速扩大。而国内多家万吨级硅微粉项目的实施,标志着我国硅微粉已走上产业化之路。目前,国内越来越多的人关注这一行业的发展。随着改革的深入,我国的硅微粉工业定会有长足之进步,我国已成为世界硅微粉生产大国。
  以前硅微粉特别是高纯、超高纯硅微粉的消费主要集中在欧美、日本的为数不多的几个发达国家,但近几年来中国经济的高速发展,使得中国成为世界最主要的硅微粉生产、消费和出口国,中国在世界硅微粉消费比重越来越大。目前国内主要企业有江苏联瑞新材料股份有限公司、矽比科(上海)矿业有限公司、浙江华飞电子基材有限公司、安徽壹石通材料科技股份有限公司和重庆市锦艺硅材料开发有限公司。
三、硅微粉行业发展现状中存在的问题
  目前,中国已经成为全球重要的硅微粉制造基地,但是目前依然存在一些问题亟待解决,具体如下:
(一)行业尚未建立成熟的标准体系
  硅微粉属于非金属矿物加工业的专业细分行业,但尚未建立全国性的硅微粉行业协会,各企业产品质量和标准参差不齐,这在一定程度上制约了行业的快速发展与技术水平的进一步提升。
(二)市场竞争激烈,产品结构化矛盾突出
  由于技术水平和研发能力等方面的限制,国内大部分硅微粉生产企业都挤在毛利较低的低端产品市场。由于缺少经国家统一制定的国家行业标准和市场规范,行业中存在部分技术水平较低、资金投入低的小型企业,以低质量、低环保投入带来的低成本冲击硅微粉市场,通过价格竞争来挤压其他硅微粉生产企业的生存空间,导致市场无序竞争。与此同时,以球形硅微粉、超细硅微粉等为代表的中高端硅微粉产品仍然以日本、美国等发达国家企业为主,我国大部分企业在未来一段时间内仍然是以生产普通的结晶硅微粉和熔融硅微粉为主,高端硅微粉产品供应不足,对进口有所依赖,结构性矛盾较为突出,这种状况不利于我国硅微粉行业有序健康发展。
(三)研发技术水平与国外相比仍有一定差距
  硅微粉行业属于技术、资源密集型行业,日本等发达国家的企业利用技术和研发上的优势垄断了高附加值硅微粉产品市场。受国内上下游产业链发展及本行业技术的限制,国内大部分硅微粉生产企业的生产设备相对简陋,质量管理体系和应用测试体系均相对较弱,产品的技术含量和高端产品的质量稳定性同世界先进水平相比较仍存在一定的差距。尽管近几年国内硅微粉行业产能及技术水平增长较快,但在国际市场上的竞争力仍然较弱。因此,国内硅微粉市场出现了高端产品大部分需要进口、低端产品竞争无序的状况,随着硅微粉行业的发展和下游行业的拓展延伸,低附加值产品的利润空间将不断缩小,国内企业必须寻求技术上的突破,打破国外企业在高端产品市场的垄断。
四、硅微粉行业发展趋势
(一)超细、高纯硅微粉成为行业发展热点
  超细硅微粉具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、填充性好等特点。以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在覆铜板、胶黏剂、橡胶、涂料、工程塑料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用,并为其相关工业领域的发展提供了新材料的基础和技术保证,享有“工业味精”、“材料科学的原点”之美誉。超细硅微粉体材料是近年来逐渐发展起来的新材料。高纯硅微粉一般是指SiO2含量高于99.9%的硅微粉,主要应用在IC的集成电路和石英玻璃等行业,其高档产品更被广泛应用在大规模及超大规模集成电路、光纤、激光、航天、军事中,是高新技术产业不可缺少的重要材料。一些发达国家更是将其作为一项战略目标来实现。高纯硅微粉将成为21世纪电子行业的基础材料,需求量将快速增长,有很好的市场前景。世界上对超纯硅微粉的需求量也随着I C行业的发展而快速发展,估计未来10年世界对其的需求将以20%的速度增长。
(二)球形硅微粉成为行业发展方向
  近年来,计算机市场、网络信息技术市场发展迅猛,CPU集成度愈来愈大,运算速度越来越快,家庭电脑和上网用户越来越多,作为技术依托的微电子工业,对大规模、超大规模集成电路封装材料,不仅要求超细,而且要求高纯、低放射性元素含量,特别是对于颗粒形状提出了球形化要求。目前能够生产球形硅微粉的企业为数不多,仅有部分技术较为先进的企业具有生产能力。国内环氧塑料封材料利用的球形硅微粉主要依靠进口,按照我国半导体集成电路与器件的发展规划,未来4-5年后,我国对球形硅微粉的需求将达到10万吨以上,目前国内仅用于超大规模集成电路塑封材料的球形硅微粉用量已超3000吨,对该材料进行技术攻关,尽快开创具有自主知识产权的高新技术产品,具有十分重要的经济意义和社会意义。
(三)表面改性技术深化发展
  粉体表面改性是指用物理、化学、机械等方法对粉体材料表面或界面进行处理,有目的地改变粉体材料表面的化学性质,以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要,目前非金属矿物粉体表面改性采用的主要方法有表面化学包覆、沉淀反应包膜、插层改性等。随着下游高端应用市场的不断发展,对非金属矿物粉体材料的质量和稳定性要求不断提高,目前我国的非金属矿物粉体材料技术还不能很好的满足应用需要,粉体表面和界面改性技术将成为非金属矿物粉体加工技术最主要的发展方向之一。