沉淀法二氧化硅行业投资价值分析及发展前景预测

沉淀法二氧化硅行业投资价值分析及发展前景预测一、 二氧化硅行业准入壁垒（一）二氧化硅技术壁垒纳米二氧化硅产品生产需经反应、老化、过滤洗涤、干燥和粉碎等多道工序，生产工艺复杂，生产过程中对反应的控制有较高要求，原材料浓度、搅拌强度、反应温度、表面处理、pH值和反应加量流量等多种因素将影响生产二氧化硅的表面积、结构、分散性和硅羟基的浓度等理化指标，因此各个变量都要求精确的控制和调节。反应中各变量参数的优化、工艺数据的积累需要持续投入、长期积累，短期内难以掌握。另外，为实现以上生产工艺所能达到的各项指标要求，还需要专业的特种非标核心生产设备。尤其是用于高端涂料、橡胶、印刷油墨等的高端二氧化硅产品，需要长期的理论和实践经验积累才能实现稳定生产，对企业的研发能力和人才储备有较高要求。（二）二氧化硅销售渠道壁垒完善的营销渠道是企业规模化生产销售的必要保障，也成为国内二氧化硅企业发展的核心竞争力之一。成熟的销售渠道不仅是产品销量的有力保障，也是贯彻企业营销策略的有效平台，更是与国际知名企业竞争的重要砝码。现有厂商对市场渠道和销售渠道进行了充分的铺设和掌控，甚至在国内和国际市场设置了排他性的独家代理商，新进入者在短时间内很难建立起自己的销售渠道，从而缺乏快速有效占领市场的能力。此外，纳米二氧化硅产品虽然在下游产品中用量占比较小，但其性能及其稳定性却直接影响产品的整体质量，不同厂家、不同应用领域的产品对纳米二氧化硅的型号、技术参数要求具有较大差别。后续市场进入者难以短时间内同时掌握多个领域的生产技术，现有生产商具有较大的先发优势。此外，下游客户对产品质量稳定的厂家品牌认同度较高，在长期使用的过程中如果产品质量表现稳定、安全，通常会建立较为稳固的长期合作关系，且更替供应商通常意味着下游厂商产品需要进行一定程度的产品工艺调整，需要重新进行产品试验生产，具有一定的切换成本，从而对后续的市场进入者形成一定壁垒。（三）二氧化硅环保壁垒二氧化硅生产属于化工行业，环保要求高。目前我国在环境保护方面的法律法规包括环境保护法清洁生产促进法水污染防治法节约能源法等，在目前环保高压态势下，政府有关部门对环保、节能等方面法律执行力度越来越强，而化工企业由于本身耗能较大，排放物较多的特点，更容易受到相关政策执行力度的影响，企业新上马的项目通过核准或环评的程序多、难度大。（四）二氧化硅规模壁垒传统的二氧化硅生产企业不可避免地承受原材料价格波动的风险，小规模企业抗风险能力差，因此在二氧化硅的生产中，规模及以上企业才具有竞争优势。这需要大量的设备、资金投入，对企业的资金实力要求较高。二、 二氧化硅行业发展趋势（一）全球二氧化硅市场将稳定增长橡胶工业为二氧化硅的主要消费市场，占二氧化硅消费总量的70%以上。目前包括欧盟、美国、日本和韩国等在内的国家和组织已经推行了绿色轮胎标签法规多年，绿色轮胎已成为轮胎发展的主流产品。轮胎为橡胶工业中规模最大的细化行业，近年来轮胎用二氧化硅消费量呈现稳中有升的态势。二氧化硅因其优良的电物理性质，逐渐成为锂电池隔板材料的主流选择。动力锂电池为新能源汽车的核心部件，需求受新能源汽车销量的拉动最为明显。在能源技术变革及特斯拉等新兴科技企业的带动下，全球新能源汽车产业取得爆发性增长，我国新能源汽车产业受政府扶持，自2015年以来已成为全球规模最大的电动汽车市场。预计未来几年，锂电池隔板专用二氧化硅存在较大增长空间。此外，受益于涂料行业的蓬勃发展，二氧化硅在涂料行业的应用愈加广泛，涂料用二氧化硅成为行业中高附加值细分领域。二氧化硅以其良好的光学性能和吸附性能，在涂料行业中可充当助剂使用。消光剂、增稠剂和抗沉降剂等各类涂料助剂在涂料组成价值较高，尤其在水性、粉末等涂料中，助剂对于颜填料分散、粘合等作用巨大。预计涂料行业规模的持续扩容将助推涂料用二氧化硅的需求不断增长。（二）环保政策趋严将推动二氧化硅行业集中度进一步提高二氧化硅属化工行业，环保要求高。目前，我国在环境保护方面的法律法规包括环境保护法清洁生产促进法水污染防治法节约能源法等，我国对环保、节能等方面的相关法律法规的执行力度越来越强，而化工企业由于本身耗能大、排污多的特点，容易受到相关政策严格排查，企业项目通过核准或环评的程序多、难度大。随着环保要求的提高，国内规模较小、技术水平较低、环保投入不足的企业将逐步被淘汰，导致市场总供给相应下降；与此同时，随着部分环保不达标企业被逐步淘汰退出市场，也将进一步带动行业集中度提高，改变市场整体竞争格局，规模和技术水平领先的企业市场份额和竞争力将进一步提高。（三）二氧化硅行业专业化生产以及高附加值产品趋势液相法二氧化硅的生产需要经反应、老化、过滤洗涤、干燥和粉碎等多道工序，通过硅酸钠和一种无机酸（通常情况下为硫酸）发生化学反应沉淀而成。液相法二氧化硅生产过程对反应的控制有较高要求，原材料浓度、搅拌强度、反应温度、pH值和反应加量流量等多种因素将影响最终形成的二氧化硅的表面积、结构、分散性和硅羟基的浓度等理化指标，因此各个变量都要求精确的控制和调节。目前市场上标准的生产设备尚未能完全满足液相法二氧化硅生产工序要求，还需专业的非标核心生产设备。企业的生产经验、生产技术、研发能力在生产工艺中显得尤为重要，而以上这些优势均需企业长期的理论和实践积累。（四）二氧化硅气凝胶的迅猛发展1931年Kistert通过水解水玻璃的方法首次制备出气凝胶，但由于当时制备工艺条件限制，在随后的半个世纪中，气凝胶一直没有很大的发展。直到最近20年，气凝胶理论知识的成熟和溶胶凝胶工艺的完善，以及各行各业对气凝胶材料的需求增大，使得气凝胶发展迅速。二氧化硅气凝胶是一种新型结构可控的孔状材料，有多种独特的性质，例如低折射率、低弹性模量、低声阻抗、低热导率、强吸附性、典型的分形结构等，可被制作成声阻抗耦合材料、过滤材料、高温隔热材料等多种高性能材料，在切仑可夫探测器、催化剂及催化剂载体、宽带减反射、高效可充电电池、防眩光涂层、低介电常数绝缘层、超高速集成电路基片、高激光损伤阈值增透薄膜、高效绝热涂层等众多领域之中具有广泛的应用前景。美国联合市场研究企业（AlliedMarketResearch）于2014年6月发布报告称，全球气凝胶的市场价值预计到2020年可达1897亿美元，预测期内（2014-2020年）年复合增长率为364%。随着气凝胶材料在新应用领域探索的持续进步和时间的推移，市场增长的动力将会进一步增强。目前中美贸易摩擦背景下，国外原材料供应的可靠性和及时性得不到有效保障，此外在环保趋严的背景下，价格较低但含重金属的原材料使用受限，下游化工企业成本控制压力上升，市场对国产高性价比原材料的需求更加迫切。在以上因素的叠加下，高端纳米二氧化硅产品领域进口的趋势进一步加强。三、 二氧化硅规模化全产业链化趋势传统的二氧化硅生产企业不可避免地承受原材料价格波动的风险，而规模较大、全产业链布局的二氧化硅生产企业能够在原材料价格波动时具有更强的议价能力，减少原材料价格波动对生产成本的影响，有效保证原料品质和持续供应，从而具有较强的抗风险能力和竞争优势。（一）国际液相法二氧化硅行业发展现状二氧化硅行业最早发展于20世纪30年代的欧美发达国家地区。德国、美国最早开始研制二氧化硅产品，在第二次世界大战期间，开始实现工业化生产。国际上掌握生产二氧化硅生产技术的只有少数几个国家，很多国家依靠进口。70年代以来，随着西方国家对二氧化硅研究的不断深入，其生产和应用领域方面得到了很大发展，全球产能达到了较高水平。目前，全球液相法二氧化硅的高端应用领域主要由大型跨国化工企业所主导。中国亟需能够生产出具有自主知识产权的优质二氧化硅产品的企业，以参与国际竞争，振兴民族工业。据TransparencyMarketResearch的预测，全球沉淀法二氧化硅产品的市场规模将从2014年的211亿美元增长到2023年的349亿美元，预计20142023年间的复合年均增长率可达58%。目前国际大型生产商如格雷斯、赢创工业等掌握了成熟、全面的二氧化硅生产技术，能综合运用二氧化硅、氧化铝和硅铝化合物生产品类丰富、通用性强的各类二氧化硅产品，建立了包括消光剂、防锈颜料、水分清除剂、打印介质吸附剂、塑料薄膜开口剂、啤酒澄清助剂、药物赋形剂和石油化工催化剂等在内的全品类纳米二氧化硅产品线。（二）国内液相法二氧化硅行业发展现状我国二氧化硅行业有50多年的发展历史，经过长期的起步发展，我国液相法二氧化硅行业在上世纪90年代开始迅速发展，到2007年我国液相法二氧化硅工艺技术已有了很大进展，高浓度硫酸法取代稀硫酸法，实现了在一个反应釜内完成全部反应过程，并以蒸汽直接加热取代了蒸汽夹套间接加热的方式。工艺技术的发展不仅提高了热效率，且有利于采用大型反应釜和分散控制系统（DCS）计算机控制。1、产能和产量近年来持续提升经过长期发展，我国液相法二氧化硅工艺技术有了较大进展。以沉淀法为例，2010至2021年我国沉淀法二氧化硅产能和产量整体呈现上升趋势，截至目前我国沉淀法二氧化硅行业产能和产量位居世界首位。2、产品应用领域广泛，高附加值应用领域消费占比较低根据公开检索市场各大类二氧化硅的平均售价，对不同用途的二氧化硅按产品平均销售单价进行分类和排序，可分别划分为低端、中端和高端市场。3、产品应用领域广泛，高附加值应用领域消费占比较低根据公开检索市场各大类二氧化硅的平均售价，对不同用途的二氧化硅按产品平均销售单价进行分类和排序，可分别划分为低端、中端和高端市场。目前，我国沉淀法二氧化硅消费构成仍以价格和附加值相对较低的橡胶制品和兽药饲料为主。2020年，橡胶工业（包括鞋类、轮胎和其他橡胶制品）和兽药饲料的二氧化硅消费量占总量比例为8671%，沉淀法二氧化硅主要产能亦集中于该应用领域范围内。涂料、牙膏等特种用途二氧化硅消费量占总量比例不足14%。随着生产技术的不断进步，近年来我国液相法二氧化硅中高附加值应用品种如涂料用特种二氧化硅、打印介质吸附剂、塑料薄膜开口剂、牙膏用磨擦剂与增稠剂等有所发展，但国内对于啤酒澄清助剂、药物赋形剂和石油化工催化剂等技术要求更高的产品品类尚缺乏相应的生产工艺积累，相关产品仍以进口产品为主。4、低端市场整体产能过剩，高端市场供应不足根据研究机构GrandViewResearch报告，2015年全球纳米二氧化硅消费量估计为33483万吨，预计全球市场在2016年至2025年间将以50%的速度增长，按此增长率推算则全球市场2021年纳米二氧化硅消费量为44870万吨。全球纳米二氧化硅消费量整体处于平稳增长趋势。四、 二氧化硅行业与上下游之间的关系二氧化硅所需的主要原材料是硅酸钠和硫酸，硅酸钠的主要原材料包括纯碱、石英砂等，硫酸的主要原材料为硫磺。纯碱、石英砂、硫酸等产品均为大宗商品，价格受国内外供需市场影响而波动，原材料成本会对行业经营业绩产生一定的影响。细分行业上游主要为硅酸钠、硫酸等原材料供应商，下游主要为涂料、油墨、塑料石化等行业，终端客户分布于木器、家具、皮革、纺织、卷材、喷墨相纸、广告耗材、轨道交通、3C电子、光伏、医用胶片和医用手套等应用领域。五、 影响二氧化硅行业发展的有利和不利因素（一）二氧化硅行业有利因素1、二氧化硅行业受国家产业政策支持近年来，纳米二氧化硅作为精细化工新材料受到政府部门越来越多的重视，其下游行业亦为国家政策鼓励或者扶持的重点领域。国家发改委发布的产业结构调整指导目录（2019年本）将下列与企业产品相关的领域定为第一类：鼓励类。具体包括改性型、水基型胶粘剂和新型热熔胶，环保型吸水剂等新型高效、环保催化剂和助剂，纳米材料等新型精细化学品的开发与生产，工信部等多部门2016年下发的新材料产业发展指南将涂料用粉体纳米材料列入重点发展任务之一。2、环保要求趋严推动二氧化硅行业内企业的集中度进一步提升国家对生产环保规范要求提高，行业内环保不达标的企业将直接退出市场，生产工艺和管理水平有限的企业将难以承担逐渐增加的环保成本，从而渐渐退出市场，再加上国家推动技术革新和转型升级以及供给侧改革政策，将使技术落后、规模较小的企业逐步淘汰。在以上因素的共同影响下，国内二氧化硅行业市场竞争状况将得到有效改善，其中技术创新、管理有序、规模较大的企业将获得更大的市场空间。（二）二氧化硅行业不利因素1、二氧化硅下游客户需求影响纳米二氧化硅产品的下游行业应用领域广泛，终端客户分布于木器、家具、皮革、纺织、卷材、喷墨相纸、广告耗材、轨道交通、3C电子、光伏、医用胶片和医用手套等应用领域。行业的生产规模主要依赖于下游行业客户的需求，因此下游行业的发展状况对行业的发展起着关键性的作用。如果下游行业受到产品配方、工艺调整、主导产品变更等因素影响导致需求发生变化，将会对行业内行业生产经营产生较大影响。2、二氧化硅竞争加剧的风险在纳米二氧化硅领域，格雷斯（Grace）和赢创工业（Evonik）等全球知名跨国企业产品品类齐全、产品通用性强，在部分领域长期占据高端产品大部分市场份额，与国内纳米二氧化硅生产商形成直接竞争关系。近年来我国企业在自主创新、技术、研发资金等方面不断加大投入，逐渐呈现追赶态势，但是与国外企业相比仍有一定的差距。目前，国外知名跨国企业的国际化布局更为完整，并已进入国内市场，进一步加剧了我国二氧化硅行业市场的竞争。六、 二氧化硅行业发展现状二氧化硅以其良好的光学性能和吸附性能，在涂料行业中可充当助剂使用。消光剂、增稠剂和抗沉降剂等各类涂料助剂在涂料组成价值较高，尤其在水性、粉末等涂料中，助剂对于颜填料分散、粘合等作用巨大。预计涂料行业规模的持续扩容将助推涂料用二氧化硅的需求不断增长。二氧化硅行业最早发展于20世纪30年代的欧美发达国家地区。德国、美国最早开始研制二氧化硅产品，在第二次世界大战期间，开始实现工业化生产。国际上掌握生产二氧化硅生产技术的只有少数几个国家，很多国家依靠进口。70年代以来，随着西方国家对二氧化硅研究的不断深入，其生产和应用领域方面得到了很大发展，全球产能达到了较高水平。目前，全球沉淀法二氧化硅的高端应用领域主要由大型跨国化工企业所主导。经过长期发展，我国二氧化硅工艺技术有了较大进展。以沉淀法为例，2010至2020年我国沉淀法二氧化硅产能和产量整体呈现上升趋势，截至目前我国沉淀法二氧化硅行业产能和产量位居世界首位。目前，从企业规模看，中国沉淀法二氧化硅生产企业向规模化、大型化和集中化发展。数据显示，5万吨以上规模企业数量达16家，年产能达1771万吨，占比高达7112%;产量达12915万吨，占比高达789%。2-5万吨规模企业达17家，数量最多，年产能达501万吨，占比为2012%;产量达2367万吨，占比为1446%。沉淀法二氧化硅全球市场空间超过50亿美元和400万吨，高端二氧化硅市场约为每年150万吨。从细分领域的市场规模来看，二氧化硅在牙膏的应用领域较大，全球总量约30万吨;其中工业（蓄电池隔膜，硅橡胶等）、食品、药品等应用市场规模快速增长，需求超过30万吨。食品药品用二氧化硅产品，主要作为抗结剂，抗结剂又称抗结块剂，具有颗粒细微、松散多孔、吸附力强、易吸附等优势。是用来防止颗粒或粉状食品聚集结块，保持其松散或自由流动的物质，其包裹在粉末外，以无数个内在细孔吸收周围空气的潮气，防止食品在储存期间受潮结块。七、 二氧化硅行业的经营特征（一）二氧化硅行业特有的经营特征二氧化硅产品型号、规格较多，其生产一般是以销定产，适当库存，根据不同类别产品的市场销售情况，保持一定量存货。（二）二氧化硅行业的周期性区域性或季节性特征1、二氧化硅行业周期性二氧化硅主要应用于涂料、油墨、塑料和石化等行业，终端客户分布于木器、家具、皮革、纺织、卷材、喷墨相纸、广告耗材、轨道交通、3C电子、光伏、医用胶片和医用手套等应用领域，因此二氧化硅的行业周期性与下游应用行业的周期性密切相关。总体上看，作为精细化工的二氧化硅行业运行周期与国家宏观经济的运行情况有一定的正相关性。纳米二氧化硅应用领域广泛，面对的下游行业较多，总体周期性相对不明显。2、二氧化硅行业地域性我国二氧化硅生产企业的区域布局较为明显，主要集中在华东和中南两大区域，并集中在福建、山东、江苏、湖南4省。由于二氧化硅主要应用于轮胎、制鞋等下游行业，华东和东南沿海地区是我国轮胎工业和制鞋工业集中地区，故二氧化硅生产企业的分布与产业集群分布有关。但由于目前有能力生产特种用途的纳米二氧化硅的企业不多，对于中高端纳米二氧化硅产品而言，行业地域性不明显。（三）二氧化硅行业季节性行业产品的销售受到国内外传统节假日如春节、圣诞节和下游客户生产安排的影响，行业收入在各季度间存在一定波动，但不存在显著的季节性特征。二氧化硅行业整体季节性特征不明显。八、 沉淀法二氧化硅产业链沉淀法二氧化硅所需的主要原材料是硅酸钠和硫酸，硅酸钠的主要原材料包括纯碱、石英砂等，硫酸的主要原材料为硫磺。沉淀法二氧化硅广泛应用于橡胶、轮胎、医药、农药、固体消防材料、农业、饲料、涂料、油墨、造纸等行业，其中，对橡胶行业的依赖程度较大。气相二氧化硅又名气相法白炭黑，据统计，2021年全球气相二氧化硅产量约为3240万吨，同比增加8%。2016-2021年全球产量年均复合增长率为458%。预计2022年全球气相二氧化硅产量将达到338万吨。从全球气相二氧化硅消费结构来看，有机硅行业是气相二氧化硅主要的消费领域，占比5740%，其中以硅橡胶为主。硅橡胶具有较好的耐高低温、隔热、绝缘、防潮、防化学腐蚀、抗污染和生理情性，在航天、航空、国防工业、机械制造、建筑装饰、生物医学等多个领域具有不可替代的作用，是公认的新型先进合成材料。