Silikoonmaterjalid ei ole mitte ainult riikliku strateegilise tärkava tööstusharu uute materjalide tööstuse oluline komponent, vaid ka asendamatu tugimaterjal teistele strateegiliselt tärkavatele tööstusharudele.

Rakendusvaldkondade pideva laienemisega on tohutu nõudluspotentsiaal teinud silikoonidest praegu ühe populaarseima keemilise materjali.

Suurim osa kodumaisest silikoonide tarbimisest on sellistes valdkondades nagu ehitus, elektroonika, elekter ja uued energiaallikad, tervishoid ja isiklik hügieen. Nende hulgas on ehitusvaldkond praegu silikoonide kasutamise peamine lõppstsenaarium, moodustades umbes 30%.

Lisaks traditsiooniliste tööstusharude pidevale nõudluse kasvule silikoonmaterjalide järele pakuvad uusi nõudluse kasvupunkte ka energiasäästu- ja keskkonnakaitsetööstused, nagu fotogalvaanika ja uued energiaallikad, aga ka selliste tekkivate tööstusharude nagu ülikõrge ja ülikõrgepinge elektrivõrkude ehitus, intelligentsed kantavad materjalid, 3D-printimine ja 5G.

Silikoonide ülevaade

Silikoonid on üldnimetus räni orgaanilistele ühenditele, mida sünteesitakse ja hüdrolüüsitakse metallilise räni ja klorometaani abil.

Silikoonide sünteesi esimene samm on metüülklorosilaani genereerimine, mis seejärel hüdrolüüsitakse, et saada monometüültriklorosilaan, dimetüüldiklorosilaan ja triklorosilaan. Dimetüüldiklorosilaan on orgaanilise räni peamine monomeerne sort, mille peamised alltooded on silikoonkummi ja silikoonõli.

Praegu viitab Hiinas mainitud silikoonide tootmisvõimsus üldiselt metüülklorosilaani tootmisvõimsusele, samas kui praegune tootmisstatistika põhineb kõik dimetüülsiloksaani tootmisel.

Silikoonide tööstuskett

Silikoonide tööstusahel jaguneb peamiselt neljaks lüliks: silikoonide toorained, silikoonide monomeerid, silikoonide vaheühendid ja silikoonide sügavtöötlemistooted. Toorainete, monomeeride ja vaheühendite tootmisettevõtteid on vähem, samas kui sügavtöötlemise all on laiem tootevalik ja hajutatum tootmisvõimsus.

Silikooni toorained

Silikoonide tootmisprotsess hõlmab suurt osa toorainest. Silikoonide tooraineks on tööstuslik silikoonpulber, mida valmistatakse tööstuses kvartsi redutseerimisel koksiga elektrikaarahjus.

Tööstusliku silikooni tootmine tarbib suures koguses silikoonimaaki ja energiat ning põhjustab märkimisväärset keskkonnareostust. Seetõttu on tööstusliku silikooni tooraine stabiilne ja kvaliteetne tarnimine saanud silikoonide tootmise peamiseks tagatiseks.

SAGSI andmetel oli 2020. aastal ülemaailmne tööstusliku silikooni tootmisvõimsus 6,23 miljonit tonni, samas kui Hiina tootmisvõimsus oli 4,82 miljonit tonni, mis moodustas 77,4%.

Räni

Silikoonmonomeerid ja vaheühendid

Silikoonmonomeeride ja vaheühendite kodumaine pakkumine moodustab üle 50% kogu maailma kogumahust, mis teeb sellest maailma suurima silikoonmonomeeride ja vaheühendite tarnija. Silikoonmonomeeride ebastabiilse oleku tõttu sünteesivad ettevõtted monomeerid üldiselt müügiks vaheühenditeks, näiteks DMC-ks (dimetüülsiloksaan) või D4-ks.

Silikoonmonomeere ja vaheühendeid on vähe ja nende spetsifikatsioone on vähe.

Dimetüüldiklorosilaan on praegu kõige laialdasemalt kasutatav silikoonmonomeer, moodustades üle 90% monomeeride koguhulgast.

Silikoonitööstuse sisenemislävi on kõrge, tõstetud 200 000 tonnini ja nõuab vähemalt 1,5 miljardit jüaani kapitaliinvesteeringuid. Kõrge tööstusharu sisenemislävi soodustab monomeeride tootmisvõimsuse koondumist juhtivate ettevõtete poole.

Praegu on vaid väikesel arvul ettevõtetel piisav tehnoloogiline akumulatsioon ja nad on saavutanud suurtootmise, kusjuures üle 90% tootmisvõimsusest on jaotatud 11 suurima ettevõtte vahel.

Silikoonmonomeeride tootmisvõimsuse kontsentratsioon pakub ka tootmisahela järgmise etapi ettevõtetele rohkem läbirääkimisruumi.

Diklorodimetüülsilaan

Pakkumise osas on paljudel Hiina juhtivatel silikoonettevõtetel käimasolevad projektid või uued plaanid. Uus tootmisvõimsus koondub tootmisesse aastatel 2022–2023 ning tööstusharu tootmisvõimsus on sisenemas kiire laienemistsüklisse.

Baichuan Yingfu andmete kohaselt investeerivad ettevõtted nagu Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment ja Dongyue Silicon Materials sel aastal ligikaudu 1,025 miljonit tonni silikoonide tootmisvõimsust. Ettevõtted nagu New Special Energy, Asia Silicon Industry ja Sichuan Yongxiang investeerivad samuti polükristallilise räni tootmisvõimsusse, mis suurendab tööstuslike silikoonide nõudlust.

SAGSI ennustab, et Hiina silikoonmetüülmonomeeride tootmisvõimsus ületab 2025. aastaks 6 miljonit tonni aastas, moodustades üle 70% silikoonmetüülmonomeeride ülemaailmsest tootmisvõimsusest.

C&ENi andmetel kavatseb välismaine juhtiv silikoonide tootja Momentive sulgeda oma silikoonide tootmisvõimsuse Waterfordis New Yorgi osariigis, muutes Dow' ainsaks silikoonide tooraine tootjaks Ameerika Ühendriikides.

Globaalne silikoonmonomeeride tootmisvõimsus kantakse üle Hiinasse ja tööstusharu kontsentratsiooni suhe paraneb tulevikus jätkuvalt.

Silikoonide sügavtöötlus

Sügavtöödeldud silikoontooted esinevad sageli RnSiX (4-n) molekulaarsel kujul ning räniahela stabiilsed füüsikalis-keemilised omadused ja funktsionaalrühmade varieeruvus annavad sügavtöödeldud silikoontoodetele rikkaliku kasutusvõimaluse. Peamised tooted on silikoonkummi ja silikoonõli, moodustades vastavalt 66% ja 21%.

Praegu on silikoonide sügavtöötlemistööstus endiselt kiire arengujärgus ja suhteliselt hajutatud. Seal on üle 3000 sügavtöötlemisettevõtte, mis tegelevad ainult silikoonide töötlemisega.

Olivia tehase toorainepaak

Sügavtöödeldud silikoontoodete struktuur Hiinas:

Välismaistel silikooniettevõtetel puudub silikoonmonomeeride tootmisel Hiina ettevõtetega võrreldes kulueelis ning enamik juhtivaid välismaiseid silikooniettevõtteid keskendub sügavtöötlemistoodete arendamisele ja tööstusahela laiendamisele.

Hiina silikoonitööstuse ergutuspoliitika on järk-järgult nihkunud monomeeride tootmiselt silikoontoodete sügavtöötlemisele, uute silikoontoodete väljatöötamisele, uute rakendusalade laiendamisele ja tervikliku kasutustaseme parandamisele.

Ränidioksiid

Silikoonide tootmisahela järgmise etapi toodetel on suurem lisaväärtus ja tururakenduste väljavaated. Praegu on silikoonide tarbimisel Hiinas ja välismaal arenevatel turgudel veel märkimisväärselt arenguruumi.

Silikoon

Polükristalliline räni