I materiali siliconici non sono solo una componente importante dell'industria dei nuovi materiali dell'industria emergente strategica nazionale, ma anche un materiale di supporto indispensabile per altre industrie strategiche emergenti.

Con la continua espansione dei campi di applicazione, l’enorme potenziale della domanda ha reso i siliconi uno dei materiali chimici più popolari attualmente.

La percentuale maggiore del consumo domestico di siliconi riguarda settori quali l’edilizia, l’elettronica, l’elettricità e le nuove energie, l’assistenza medica e la cura personale. Tra questi, il settore delle costruzioni rappresenta attualmente il principale scenario terminale per l'applicazione dei siliconi, rappresentandone circa il 30%.

Oltre alla continua crescita della domanda di materiali siliconici nei settori tradizionali, nei settori del risparmio energetico e della protezione ambientale come il fotovoltaico e le nuove energie, nonché nello sviluppo di settori emergenti come la costruzione di reti elettriche ad altissima e altissima tensione , materiali indossabili intelligenti, stampa 3D e 5G forniscono tutti nuovi punti di crescita della domanda di siliconi.

Panoramica sui siliconi

Siliconi è un termine generale per i composti organici del silicio, che vengono sintetizzati e idrolizzati dal silicio metallico e dal clorometano.

Il primo passo nella sintesi dei siliconi è generare metilclorosilano, che viene poi idrolizzato per ottenere monometiltriclorosilano, dimetildiclorosilano e triclorosilano. Il dimetildiclorosilano è la principale varietà monomerica di silicio organico, i cui principali prodotti a valle sono la gomma siliconica e l'olio siliconico.

Attualmente, la capacità produttiva di siliconi menzionata in Cina si riferisce generalmente alla capacità produttiva di metilclorosilano, mentre le attuali statistiche di produzione si basano tutte sulla produzione di dimetilsilossano.

Filiera dei siliconi

La catena industriale dei siliconi è principalmente divisa in quattro anelli: materie prime siliconiche, monomeri siliconici, intermedi siliconici e prodotti di lavorazione profonda dei siliconi. Esistono meno imprese di produzione di materie prime, monomeri e intermedi, mentre la lavorazione profonda a valle coinvolge un’ampia gamma di prodotti e una capacità produttiva più dispersa.

Materie prime siliconiche

Il processo di produzione dei siliconi coinvolge una grande percentuale di materie prime. La materia prima dei siliconi è la polvere di silicone industriale, che viene preparata nell'industria riducendo il quarzo con coke in un forno elettrico ad arco.

La produzione di silicone industriale consuma una grande quantità di minerale di silicone ed energia e provoca un significativo inquinamento ambientale. Pertanto, un approvvigionamento stabile e di alta qualità di materie prime siliconiche industriali è diventato la garanzia fondamentale per la produzione di siliconi.

Secondo SAGSI, nel 2020, la capacità di produzione globale di silicone industriale era di 6,23 milioni di tonnellate, mentre la capacità di produzione della Cina era di 4,82 milioni di tonnellate, pari al 77,4%.

Silicio

Monomeri e intermedi siliconici

La fornitura interna di monomeri e intermedi siliconici rappresenta oltre il 50% del totale globale, rendendolo il più grande fornitore di monomeri e intermedi siliconici al mondo. A causa dello stato instabile dei monomeri siliconici, le aziende generalmente sintetizzano i monomeri in intermedi come DMC (dimetilsilossano) o D4 per la vendita.

Esistono poche varietà e specifiche di monomeri e intermedi siliconici.

Il dimetildiclorosilano è attualmente il monomero siliconico più utilizzato, rappresentando oltre il 90% della quantità totale di monomero.

La soglia di ingresso per l'industria dei siliconi è elevata, è stata aumentata a 200.000 tonnellate e richiede almeno 1,5 miliardi di yuan di investimenti di capitale. L’elevata soglia di ingresso nel settore promuoverà la tendenza alla concentrazione della capacità di produzione di monomeri verso le imprese leader.

Attualmente, solo un piccolo numero di aziende ha un sufficiente accumulo tecnologico e ha raggiunto una produzione su larga scala, con oltre il 90% della capacità produttiva distribuita tra le prime 11 imprese.

La concentrazione della capacità produttiva di monomeri siliconici fornisce inoltre uno spazio contrattuale più ampio per le imprese a valle.

Diclorodimetilsilano

In termini di offerta, molte aziende leader nel settore dei siliconi in Cina hanno progetti in corso o nuovi piani. La nuova capacità produttiva sarà concentrata nella produzione dal 2022 al 2023 e la capacità produttiva del settore sta per entrare in un rapido ciclo di espansione.

Secondo i dati di Baichuan Yingfu, aziende come Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment e Dongyue Silicon Materials investiranno quest’anno circa 1.025 milioni di tonnellate di capacità produttiva di siliconi. Anche aziende come New Special Energy, Asia Silicon Industry e Sichuan Yongxiang stanno investendo nella capacità di produzione di silicio policristallino, determinando un aumento della domanda di siliconi industriali.

SAGSI prevede che la capacità produttiva cinese di siliconi metil monomeri supererà i 6 milioni di tonnellate/anno entro il 2025, rappresentando oltre il 70% della capacità di produzione globale di siliconi metil monomeri.

Secondo C&EN, Momentive, azienda straniera leader nel settore dei siliconi, prevede di chiudere la sua capacità di produzione di siliconi a Waterford, New York, rendendo Dow l'unico produttore di materie prime per siliconi negli Stati Uniti

La capacità produttiva globale di monomeri siliconici viene trasferita in Cina e il rapporto di concentrazione del settore continuerà a migliorare in futuro.

Lavorazione profonda dei siliconi

I prodotti siliconici sottoposti a lavorazione profonda spesso esistono nella forma molecolare di RnSiX (4-n) e le proprietà fisico-chimiche stabili della catena di silicio e la variabilità dei gruppi funzionali conferiscono ai prodotti siliconici sottoposti a lavorazione profonda ricche funzioni di utilizzo. I prodotti principali sono la gomma siliconica e l'olio siliconico, che rappresentano rispettivamente il 66% e il 21%.

Attualmente, l’industria della lavorazione profonda dei siliconi è ancora in una fase di rapido sviluppo, con un’industria relativamente dispersa. Esistono oltre 3.000 imprese di lavorazione profonda a valle impegnate esclusivamente nella lavorazione del silicone.

Serbatoio della materia prima della fabbrica Olivia

La struttura dei prodotti siliconici sottoposti a lavorazione profonda in Cina:

Le aziende di silicone estere non hanno un vantaggio in termini di costi nella produzione di monomeri siliconici rispetto alle aziende cinesi, e la maggior parte delle principali aziende di silicone estere si concentra sullo sviluppo di prodotti di lavorazione profonda a valle e sull’estensione della catena industriale.

Le politiche di incoraggiamento della Cina per l'industria dei siliconi si sono gradualmente spostate dalla produzione di monomeri alla lavorazione profonda dei prodotti siliconici, allo sviluppo di nuovi prodotti siliconici, all'espansione di nuovi campi di applicazione e al miglioramento del livello di utilizzo complessivo.

Silice

I prodotti derivati ​​dai siliconi hanno un valore aggiunto del prodotto e prospettive di applicazione sul mercato più elevati. Attualmente esiste ancora un notevole margine di sviluppo nel consumo di siliconi nei mercati emergenti in Cina e all’estero.

Silicone

Silicio policristallino