لا تعد مواد السيليكون عنصرًا مهمًا في صناعة المواد الجديدة للصناعة الاستراتيجية الوطنية الناشئة فحسب، ولكنها أيضًا مادة داعمة لا غنى عنها للصناعات الناشئة الاستراتيجية الأخرى.

مع التوسع المستمر في مجالات التطبيق، جعلت إمكانات الطلب الهائلة السيليكون واحدة من المواد الكيميائية الأكثر شعبية في الوقت الحاضر.

أكبر نسبة من استهلاك السيليكون المحلي تكون في مجالات مثل البناء والإلكترونيات والكهرباء والطاقة الجديدة والرعاية الطبية والعناية الشخصية. من بينها، يعد مجال البناء حاليًا السيناريو النهائي الرئيسي لتطبيق السيليكون، وهو ما يمثل حوالي 30٪.

بالإضافة إلى النمو المستمر للطلب على مواد السيليكون في الصناعات التقليدية والصناعات الموفرة للطاقة وحماية البيئة مثل الخلايا الكهروضوئية والطاقة الجديدة، بالإضافة إلى تطور الصناعات الناشئة مثل بناء شبكات الكهرباء ذات الجهد العالي والفائق. والمواد الذكية القابلة للارتداء، والطباعة ثلاثية الأبعاد، وشبكات الجيل الخامس، كلها توفر نقاط نمو جديدة للطلب على السيليكون.

نظرة عامة على السيليكون

السيليكون هو مصطلح عام لمركبات السيليكون العضوية، التي يتم تصنيعها وتحللها بواسطة معدن السيليكون والكلوروميثان.

الخطوة الأولى في تصنيع السيليكون هي إنتاج ميثيل كلوروسيلان، والذي يتم بعد ذلك تحلله مائيًا للحصول على مونوميثيل ثلاثي كلوروسيلان، وثنائي ميثيل ثنائي كلوروسيلان، وثلاثي كلوروسيلان. ثنائي ميثيل ثنائي كلورو سيلان هو المونومر الرئيسي للسيليكون العضوي، ومنتجاته الرئيسية هي مطاط السيليكون وزيت السيليكون.

في الوقت الحاضر، تشير الطاقة الإنتاجية للسيليكون المذكورة في الصين بشكل عام إلى القدرة الإنتاجية لميثيل كلوروسيلان، في حين أن إحصاءات الإنتاج الحالية تعتمد جميعها على إنتاج ثنائي ميثيل سيلوكسان.

سلسلة صناعة السيليكون

تنقسم سلسلة صناعة السيليكون بشكل أساسي إلى أربع روابط: المواد الخام للسيليكون، ومونومرات السيليكون، والسيليكونات الوسيطة، ومنتجات المعالجة العميقة للسيليكون. هناك عدد أقل من مؤسسات إنتاج المواد الخام والمونومرات والمواد الوسيطة، في حين تتضمن المعالجة العميقة النهائية مجموعة واسعة من المنتجات وقدرة إنتاجية أكثر تشتتًا.

المواد الخام السيليكون

تتضمن عملية إنتاج السيليكون نسبة كبيرة من المواد الخام. المادة الخام للسيليكون هي مسحوق السيليكون الصناعي، الذي يتم تحضيره في الصناعة عن طريق اختزال الكوارتز مع فحم الكوك في فرن القوس الكهربائي.

يستهلك إنتاج السيليكون الصناعي كمية كبيرة من خام السيليكون والطاقة، ويسبب تلوثًا بيئيًا كبيرًا. لذلك، أصبح الإمداد المستقر وعالي الجودة لمواد السيليكون الخام الصناعية هو الضمان الأساسي لإنتاج السيليكون.

وفقًا لـ SAGSI، في عام 2020، بلغت الطاقة الإنتاجية العالمية للسيليكون الصناعي 6.23 مليون طن، بينما بلغت الطاقة الإنتاجية للصين 4.82 مليون طن، وهو ما يمثل 77.4%.

السيليكون

مونومرات السيليكون والوسيطة

يمثل العرض المحلي لمونومرات السيليكون والمواد الوسيطة أكثر من 50% من الإجمالي العالمي، مما يجعلها أكبر مورد لمونومرات السيليكون والمواد الوسيطة في العالم. نظرًا للحالة غير المستقرة لمونومرات السيليكون، تقوم الشركات عمومًا بتوليف المونومرات إلى مواد وسيطة مثل DMC (ثنائي ميثيل سيلوكسان) أو D4 للبيع.

هناك عدد قليل من أنواع ومواصفات مونومرات السيليكون والوسائط.

يعد ثنائي ميثيل ثنائي كلورو سيلان حاليًا أكثر مونومر السيليكون استخدامًا على نطاق واسع، وهو ما يمثل أكثر من 90٪ من إجمالي كمية المونومر.

إن عتبة الدخول لصناعة السيليكون مرتفعة، حيث تم رفعها إلى 200000 طن وتتطلب ما لا يقل عن 1.5 مليار يوان من استثمار رأس المال. إن عتبة دخول الصناعة العالية ستعزز اتجاه تركيز الطاقة الإنتاجية للمونومر نحو الشركات الرائدة.

في الوقت الحاضر، عدد قليل فقط من الشركات لديها تراكم تكنولوجي كافٍ وحققت إنتاجًا واسع النطاق، مع توزيع أكثر من 90٪ من الطاقة الإنتاجية بين أكبر 11 شركة.

كما يوفر تركيز القدرة الإنتاجية لمونومر السيليكون مساحة أكبر للمساومة بالنسبة للمؤسسات النهائية.

ثنائي كلورو ثنائي ميثيل سيلان

من حيث العرض، العديد من شركات السيليكون الرائدة في الصين لديها مشاريع جارية أو خطط جديدة. وستتركز الطاقة الإنتاجية الجديدة في الإنتاج من عام 2022 إلى عام 2023، كما أن الطاقة الإنتاجية للصناعة على وشك الدخول في دورة التوسع السريع.

وفقًا لبيانات من Baichuan Yingfu، ستستثمر شركات مثل Hesheng Silicon Industry وYunnan Energy Investment وDongyue Silicon Materials ما يقرب من 1.025 مليون طن من الطاقة الإنتاجية للسيليكون هذا العام. وتستثمر شركات مثل New Special Energy وAsia Silicon Industry وSichuan Yongxiang أيضًا في القدرة على إنتاج السيليكون متعدد البلورات، مما يؤدي إلى زيادة الطلب على السيليكون الصناعي.

وتتوقع SAGSI أن تتجاوز الطاقة الإنتاجية للصين من مونومرات ميثيل السيليكون 6 ملايين طن سنويًا بحلول عام 2025، وهو ما يمثل أكثر من 70٪ من الطاقة الإنتاجية العالمية لمونومرات ميثيل السيليكون.

وفقًا لـ C&EN، تخطط شركة Momentive، وهي شركة أجنبية رائدة في مجال السيليكون، لإغلاق طاقتها الإنتاجية للسيليكون في واترفورد، نيويورك، مما يجعل شركة داو الشركة المصنعة الوحيدة للمواد الخام الأولية للسيليكون في الولايات المتحدة.

يتم نقل القدرة الإنتاجية العالمية لمونومر السيليكون إلى الصين، وستستمر نسبة تركيز الصناعة في التحسن في المستقبل.

المعالجة العميقة للسيليكون

غالبًا ما توجد منتجات السيليكون المعالجة بعمق في الشكل الجزيئي لـ RnSiX (4-n)، والخواص الفيزيائية والكيميائية المستقرة لسلسلة السيليكون وتنوع المجموعات الوظيفية تمنح منتجات السيليكون المعالجة العميقة بوظائف استخدام غنية. المنتجات الرئيسية هي مطاط السيليكون وزيت السيليكون، حيث تمثل 66% و21% على التوالي.

في الوقت الحاضر، لا تزال صناعة المعالجة العميقة للسيليكون في مرحلة التطور السريع، مع صناعة متناثرة نسبيًا. هناك أكثر من 3000 شركة معالجة عميقة في المراحل النهائية تعمل فقط في معالجة السيليكون.

خزان المواد الخام لمصنع أوليفيا

هيكل منتجات السيليكون المعالجة العميقة في الصين:

تفتقر شركات السيليكون الخارجية إلى ميزة التكلفة في إنتاج مونومرات السيليكون مقارنة بالشركات الصينية، وتركز معظم شركات السيليكون الرائدة في الخارج على تطوير منتجات المعالجة العميقة وتوسيع السلسلة الصناعية.

لقد تحولت سياسات الصين التشجيعية لصناعة السيليكون تدريجياً من إنتاج المونومر إلى المعالجة العميقة لمنتجات السيليكون، وتطوير منتجات سيليكون جديدة، وتوسيع مجالات التطبيق الجديدة، وتحسين مستوى الاستخدام الشامل.

السيليكا

تتمتع منتجات السيليكون النهائية بقيمة مضافة أعلى للمنتج وآفاق تطبيق في السوق. في الوقت الحاضر، لا يزال هناك مجال كبير لتطوير استهلاك السيليكون في الأسواق الناشئة في الصين والخارج.

سيليكون

السيليكون متعدد البلورات