功能性硅烷通式為RSiX3，其中R代表氨基、乙烯基、環(huán)氧基及甲基丙乙烯酰氧基等基團，此類基團容易和有機聚合物中的官能團反應(yīng)，從而使硅烷和有機聚合物鏈接。X代表能夠水解的基團，如鹵素、烷氧基、酰氧基等，用以改善聚合物與無機物實際粘接強度。
功能性硅烷同時含親有機和親無機兩類官能團，可以作為無機材料和有機材料的界面橋梁或者直接參與有機聚合材料的交聯(lián)反應(yīng)，從而大幅提高材料性能，是一類非常重要、用途非常廣泛的助劑。
功能性硅烷有不同的分類方法：按活性有機基團與Si的相對取代位置可分為γ-取代和α-取代兩種類型；根據(jù)取代基種類分類，其中的含硫硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、環(huán)氧硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷是國內(nèi)生產(chǎn)和消費較大的品種；按用途可分功能性硅烷，可分為硅烷偶聯(lián)劑、硅烷交聯(lián)劑及其他功能性硅烷。
一、功能性硅烷主要應(yīng)用領(lǐng)域
功能性硅烷應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：復(fù)合材料、橡膠加工、塑料加工、密封膠、粘合劑領(lǐng)域、涂料、金屬表面處理和建筑防水等，主要應(yīng)用于高技術(shù)含量的工業(yè)品中。
從全球功能性硅烷消費來看，橡膠加工領(lǐng)域占比32.4%，復(fù)合材料占比18.5%，粘合劑占比16.7%，塑料加工占比14.8%，涂料及表面處理占比11.1%。國內(nèi)消費占比與全球趨同，主要消費領(lǐng)域橡膠加工領(lǐng)域占比33.9%，密封膠、粘合劑領(lǐng)域占比17.5%，涂料、金屬表面處理及建筑防水占比17.0%，復(fù)合材料12.3%。
由于世界經(jīng)濟發(fā)展的多樣性，功能性硅烷的消費一直保持相對較快的增長，與世界經(jīng)濟的發(fā)展水平正相關(guān)，增長的動力主要來自于新興經(jīng)濟體的需求帶動和新興工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)。根據(jù)SAGSI的預(yù)測，未來五年內(nèi)，傳統(tǒng)消費領(lǐng)域如橡膠加工、粘合劑、涂料和塑料加工等的需求仍將構(gòu)成功能性硅烷消費需求的絕大部分，并保持穩(wěn)定增長。受新能源行業(yè)需求拉動，復(fù)合材料領(lǐng)域?qū)⒁暂^快速度增長。2021年我國功能性硅烷消費總量約為21.9萬噸。預(yù)計2026年國內(nèi)消費達到33.9萬噸。
二、功能性硅烷市場規(guī)模
?。?）全球功能性硅烷市場
根據(jù)全國硅產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟研究報告，2002年全球功能性硅烷產(chǎn)能僅13.5萬噸，產(chǎn)量10.3萬噸，開工率76.3%。發(fā)展到2018年，全球功能性硅烷產(chǎn)能為59.6萬噸，產(chǎn)量為41.5萬噸，開工率為69.6%。全球功能性硅烷在過去20年高速發(fā)展，年均產(chǎn)能復(fù)合增速接近10%。2021年全球功能性硅烷產(chǎn)能約為76.5萬噸，全球功能性硅烷產(chǎn)量約為47.8萬噸，2021年產(chǎn)量相比2020年有所上升，主要是我國地區(qū)產(chǎn)量帶動全球產(chǎn)量上升。預(yù)計2023年全球功能性硅烷產(chǎn)能為76.2萬噸，2019-2023年均增長約5.0%；預(yù)計2023年產(chǎn)量達到約53.8萬噸，2018-2023年均增長約5.3%。
?。?）我國功能性硅烷市場
根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)Markets and Markets發(fā)布的報告，從2015年開始，亞太地區(qū)硅烷需求強勁，是推動全球硅烷市場增長的主要因素。我國作為世界主要硅烷消費國，引領(lǐng)亞太地區(qū)硅烷市場的發(fā)展，同時我國已成為全球最大的生產(chǎn)國。根據(jù)全國硅產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟研究報告，我國功能性硅烷產(chǎn)能從2002年的2.5萬噸發(fā)展到2021年的55.8萬噸，產(chǎn)能年均復(fù)合增速約17.8%。國內(nèi)產(chǎn)量從2002年的1.5萬噸發(fā)展到2021年的32.3萬噸，產(chǎn)量年均復(fù)合增速超過17.5%。
2019年初以來，全球主要經(jīng)濟體均出現(xiàn)不同程度的增長放緩跡象，以中美及歐美貿(mào)易摩擦、英國脫歐為代表的“逆全球化”行為進一步?jīng)_擊世界各國經(jīng)濟，化工行業(yè)景氣度有所回落。在下游需求增速有所放緩、行業(yè)供應(yīng)能力繼續(xù)提高的情況下，2019年我國硅烷行業(yè)開工率同比基本保持穩(wěn)定。
2021年我國功能性硅烷生產(chǎn)企業(yè)40多家，產(chǎn)能約55.8萬噸（不含中間體），產(chǎn)量約為32.3萬噸，消費量為21.9萬噸，較2020年分別增長13.6%、16.0%和9.6%，其中銷量增長較快主要得益于2021年我國風電等復(fù)材能源行業(yè)快速增長，帶動了硅烷消費領(lǐng)域的增長。隨著國內(nèi)行業(yè)的進一步發(fā)展，預(yù)計2026年我國功能性硅烷產(chǎn)量為38.1萬噸，消費量為33.9萬噸，行業(yè)進一步往我國集中。
三、功能性硅烷市場競爭格局
我國功能性硅烷行業(yè)市場化程度較高，除部分高端硅烷產(chǎn)品有外資企業(yè)參與外，其余市場主要是民營企業(yè)和部分國有企業(yè)。
?。?）國外主要硅烷生產(chǎn)企業(yè)
目前，國外主要硅烷生產(chǎn)企業(yè)有Momentive Performance Materials（邁圖高新）、Dow Corning（道康寧）、Evonik Degussa AG（贏創(chuàng)）、Wacker（瓦克）、Shinetsu（信越化學(xué)）等。
國外主要硅烷生產(chǎn)企業(yè)基本情況
?。?）國內(nèi)主要硅烷生產(chǎn)企業(yè)
目前，國內(nèi)功能性硅烷產(chǎn)業(yè)鏈布局完善，全球已逐步轉(zhuǎn)移到國內(nèi)，我國已經(jīng)成為世界重要的硅烷生產(chǎn)基地。國內(nèi)企業(yè)也不斷拓展產(chǎn)業(yè)鏈布局，在向全產(chǎn)業(yè)鏈延伸的基礎(chǔ)上，不斷加大研發(fā)力度，向高附加值產(chǎn)品和高端產(chǎn)業(yè)鏈布局。目前我國形成了江瀚新材、宏柏新材、晨光新材等規(guī)模較大的硅烷生產(chǎn)企業(yè)。
國內(nèi)主要硅烷生產(chǎn)企業(yè)基本情況
近年來，從市場份額的變化趨勢看，國外功能性硅烷生產(chǎn)廠商受制于成本壓力、產(chǎn)業(yè)配套等因素，大規(guī)模擴展生產(chǎn)能力的可能性較低。
而我國硅烷產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高，企業(yè)的市場競爭力在不斷增強，不僅占據(jù)著國內(nèi)功能性硅烷行業(yè)的主導(dǎo)地位，而且發(fā)展日趨全球化，已經(jīng)全面進入歐美、日韓等主流市場，成為全球硅烷產(chǎn)品市場的主要供應(yīng)來源。
同時，隨著環(huán)保安全要求的提高，國內(nèi)功能性硅烷行業(yè)集中度進一步提高，龍頭企業(yè)形成了較強的產(chǎn)業(yè)鏈及成本優(yōu)勢，加之技術(shù)水平不斷提升，在國際市場的競爭優(yōu)勢逐步確立并將繼續(xù)擴大。
可以預(yù)見，隨著功能性硅烷行業(yè)繼續(xù)淘汰產(chǎn)能落后、環(huán)保不達標的小型生產(chǎn)商。行業(yè)將呈現(xiàn)以大型廠商為主的競爭格局，擁有自主研發(fā)能力、掌握核心技術(shù)、具備較強資金及規(guī)模優(yōu)勢的企業(yè)將具備更強的競爭力。預(yù)計未來市場上，我國硅烷產(chǎn)品將繼續(xù)占據(jù)行業(yè)主導(dǎo)地位，并進一步提高國際市場份額。
資料來源：江瀚新材
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