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文档简介

期货研究报告

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商品研究工业硅系列专题三:有机硅——产能逐步释放,需求拐点将至2022年11月29日结论期货研究报告•

生产作为一种有机化合物,有机硅产业链十分复杂,涉及工艺繁多,产业链中主要包含了有机硅单体、中间体以及处于下游的硅橡胶、硅油等产品,这些产品应用十分广泛,用于生产多种终端加工产品,包括添加剂、粘合剂以及各种胶类,这些终端产品主要应用在建筑、汽车、医疗等多个行业,是工业硅下游中,应用最为广泛的化学品之一。•

供应2021年国内有机硅单体产能约为380万吨,DMC产能达到187.5万吨,过去五年产能稳定增长,2022年及22023年有机硅产能将迎来爆发式增长,有机硅产能进入快速增长阶段,这将对有机硅的供需情况产生较大影响,叠加近两年经济状况不佳、下游需求疲软,供给过剩状况已经显现。•

需求有机硅的终端需求主要包括建筑、电子器件等行业,由于有机硅的优良特性,制造业对于有机硅的需求保持稳定增长,2021年国内有机硅需求达到118万吨。分行业来看,房地产对于有机硅的需求有着重要影响,建筑业对有机硅中间体的需求占比超过30%,2023年随着房地产行业的复苏,建筑业对有机硅的需求将有望逐步恢复;其次相比传统汽车,新能源汽车对于有机硅的需求大幅增加,随着新能源汽车渗透率的快速提升,汽车行业将成为有机硅需求的重要增量。01

有机硅产业链及生产概况02

有机硅供应概况目录contents03

有机硅终端需求概况01有机硅产业链及生产概况有机硅期货研究报告工业硅消费占比有机硅中间体终端需求铝合金有机硅多晶硅耐火材料和其他出口海外建筑电子器件医疗卫生纺织业其他加工制造业交通运输7%5%6%17%29%33%9%29%12%3%22%29%数据:公开资料、招商期货•工业硅需求中,有机硅占比达到29%,是重要的消费去向之一。有机硅具有耐腐蚀、防潮、防紫外线等多种优势,因此在终端具有十分广泛的应用,分布在建筑、交通、医疗、电子电力等众多行业,建筑业和电子电器行业在有机硅终端消费中占比超过60%,在需求端处于主导地位,其中硅橡胶是广泛用于生产密封、装饰等产品的材料,对有机硅中间体的需求占比达到70%,属于建筑业和电子电器行业主要使用的有机硅产品。技术成熟、用途广泛是有机硅相较于其他硅类的重要特点,因此其产业结构更为复杂,包含多种中间产品,本专题部分将从工艺、供给、成本、终端需求等角度具体分析有机硅的产业概况。有机硅概况期货研究报告有机硅产品有机硅结构图资料:招商期货、公开资料•有机物的定义是由碳原子和其他元素(主要指氢)构成的特殊化合物,是构成生命体的基础,而有机硅是指碳元素与硅元素构成Si-C键,且至少有一个有机基直接与硅原子相连的化合物。有机硅下游产品运用最为广泛的是以硅氧键(Si-O-Si)为骨架组成的聚硅氧烷,该物质是生产硅橡胶、硅油、硅树脂的重要原材料,占有机硅化物总用量的90%以上。有机硅产业链中根据不同的物质形态将其分为有机硅单体、有机硅中间体以及有机硅产品。事实上单体是指能够与同种或其它种分子聚合的小分子的统称,有机硅单体种类繁多,主要包括苯基氯硅烷和甲基氯硅烷,由硅粉和氯甲烷等合成;接着是以DMC、聚硅氧烷为主的有机硅中间体,DMC是指二甲基环硅氧烷,用于生成聚硅氧烷及有机硅下游产品;有机硅的下游产品种类较多,包括下游的硅橡胶、硅树脂、硅油等多种产品。有机硅产业链期货研究报告资料:《有机硅材料基础》、招商期货有机硅单体期货研究报告•有机硅的产业链主要分为四个阶段。首先利用一氯甲烷和硅粉在铜催化剂作用下在气固流化床反应器内合成甲基氯硅烷混合物,该混合物含有多种甲基氯硅烷物质,经过精馏提纯后可得到主产品二甲基二氯硅烷以及副产品甲基三氯硅烷(简称一甲)、三甲基氯硅烷(简称三甲)和甲基氢二氯硅烷,作为有机硅单体,二甲基二氯硅烷将用于合成线性聚硅氧烷。甲基氯硅烷生产工艺甲基氯硅烷分馏工艺资料:

《有机硅材料基础》、《基于迁移学习的有机硅单体分馏过程能耗建模》、招商期货有机硅中间体期货研究报告DMC连续水解法合成线性聚硅氧烷二甲基环硅氧烷(DMC)结构图资料:

《有机硅材料基础》、招商期货•使用二甲基二氯硅烷的目的是合成线性聚氯硅烷,但这个过程无法直接合成,要通过水解、裂解制得中间体二甲基环硅氧烷(DMC),再通过环形硅氧烷去开环合成线性聚硅氧烷。DMC实际上包含有很多种类型,但D3、D4、D5是目前应用最为广泛的三种类型,三种物质以及混合物DMC都可用于合成线性聚硅氧烷,其中D5由于优良的相容性,并且无毒无害,通常被用作护理产品的基础油。硅橡胶、硅油期货研究报告硅橡胶的分类硅油的分类资料:

《有机硅材料基础》、招商期货••利用DMC得到的聚硅氧烷主要用于生产硅橡胶和硅油。硅橡胶硫化方法和硫化条件可分为室温硅橡胶和高温硅橡胶两类,按照产品形态和混配方式不同,高温硫化硅橡胶又可分为高粘度硅橡胶和液体硅橡胶。高粘度高温硫化约占硅橡胶市场份额的80%,而液体硅橡胶和室温硅橡胶约各占10%。室温硅橡胶凭借其防潮、耐腐蚀等优良特性,主要用于制作各类粘合剂以及汽车等行业的模具、车窗密封等。硅油一般是无色、无谓、无毒的液体,按照结构可以分类为烃基硅油、硅官能基硅油、碳官能基硅油以及含非活性有机硅聚合物链段硅油,其中前两种称为线性硅油,后两种称为改性硅油,硅油常用作制造润滑油、消泡剂和脱模剂等,广泛应用于食品制造、化工等行业。硅橡胶、硅油期货研究报告分类用途高温硫化橡胶的应用制品主要可分为模压制品、挤出制品和胶布制品三类,其中模压制品包括各种胶板、垫片、薄膜、电子电器按键等;挤出制品包括各类胶管、胶绳、型材等,胶布制品主要是密封垫、膜片、隔离布等。高温硫化硅橡胶在航空航天有广泛应用,由于在太空环境中要求所采用的材料必须耐腐蚀、耐高温、耐臭氧、耐辐射,因此只有硅橡胶才能胜任;同时高温硫化橡胶还是电线电缆工业中理想的绝缘材料;高温硫化硅橡胶耐高低温,电气特性优异,而且在很大温度和电频率范围内,其性能基本保持不变,所以也是电子工业中的首选橡胶材料。高温硫化硅橡胶硅橡胶作为高温硫化硅橡胶的一种,相比高粘度硅橡胶和室温硅橡胶,其硫化速度快、自动化程度高,它在很多方面都有取代前两种硅橡胶的趋势。广泛应用于厨房用具、导管、软管以及各类医用产品。液体硅橡胶室温硅橡胶室温硫化硅橡胶具有耐水、耐臭氧、耐电弧耐气候老化等优点,可在60到200度温度范围内广泛使用,因此广泛用作电子元件的灌注和密封材料,仪表仪器的防潮、防震、密封材料等;同时室温硅橡胶还可用于计算机仪器中的粘合剂,飞机的密封、垫圈等。有机硅消泡剂作为硅油的一种加工制品应用十分广泛,应用于石油、化工、电镀、印染、医药等多个行业,作为生产过程的助剂,有机硅消泡剂可提高过滤脱水等工艺的效率;抛光产品如油漆、涂料或粘合剂等可通过选用适当的消泡剂来提高质量,消泡剂近年来还运用在造纸及节水方面。有机硅消泡剂有机硅脱模剂硅油由于有机聚硅氧烷化合物表面能量低,与其他熟知类无亲和性,所以有机硅脱模剂主要用于防止橡胶、塑料制品、食品制造等过程中成品与模具材料黏着,使其容易脱膜。资料:

《有机硅材料基础》、招商期货硅树脂期货研究报告分类用途耐高温绝缘涂料是硅树脂最重要的应用之一,电机设备的重量体积首先取决于绝缘涂料的性能,性能越好,同功率下的电器设备体积可以做到更小,因此有机硅绝缘材料凭借优良的性能,能够使得电机重量减轻35%-40%。有机硅绝缘涂料硅树脂涂料有机硅玻璃树脂的主要特点是坚硬透明,成膜后的绝缘性能好,因此可以作为玻璃、飞机和汽车等挡风板的透明保护涂料。有机硅玻璃树脂涂料脱模涂料硅树脂的防粘和脱模性能与硅油类似,其差异主要是硅树脂脱模剂可以使得模具重复使用,但硅油脱模剂需要经常更换。硅树脂具有突出的耐热性和电绝缘性,可用作高温继电器外壳、高速飞机的线罩,还可用作飞机的耐火墙。天有机硅层压塑料有机硅塑料一部分有机硅模压塑料广泛用于火箭、宇航、飞机制造、无线电等行业,成为结构材料用的有机硅模压塑料;同时有机硅模压塑料还可以用于封装电子元件、半导体晶体管等。有机硅模压塑料有机硅泡沫塑料是一种低密度的泡孔材料,是用作隔热、隔声的优良材料。资料:公开资料、招商期货•上述提到的甲基氯硅烷混合物和苯基氯硅烷的混合物经过水解以及进一步缩聚后可以得到硅树脂,不同于硅油和硅橡胶,硅树脂是一种具有硅氧结构单元的高度交联的热固性聚合物。硅树脂相对硅橡胶和硅油应用较少,但依旧在许多领域起着至关重要的作用,无法被替代,其主要用于生产绝缘漆、涂料粘结剂、塑料等产品,广泛应用于建筑、交通、电力等行业。有机硅产业链期货研究报告主要用于改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。表面处理填充塑料可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善无机填料与树脂之间的相容性,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。硅烷偶联剂的应用硅烷偶联剂解决了某些材料长期以来无法粘接的难题。硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂资料:公开资料、招商期货•此外氯硅烷还可以通过烷氧基化制备硅烷偶联剂,是一种由美国联合碳化物公司开发的化学剂,能够在塑料配混中改善玻璃纤维和树脂的粘合性能的一种添加剂,还可用作密封剂、粘结剂和涂料的增粘剂。•气象法白炭黑实际是指气相二氧化硅,由氯硅烷在氢氧火焰中高温水解而制得,在油漆涂料中充当一种添加剂防止颜料沉淀;在密封胶、粘合剂中充当触变剂来控制物质沉淀;气相二氧化硅还可以用作一种加固剂,提高机械属性。02有机硅供应概况有机硅单体供应期货研究报告2021年有机硅单体产能分布有机硅单体国内产能中国美国德国英国日本法国其他有机硅单体产能同比增速4003503002502001501005012%10%8%3%

3%5%7%8%10%6%4%64%2%00%20172018201920202021数据:百川盈孚、招商期货•2021年国内有机硅单体产能约为380万吨,过去十年国内有机硅单体产量稳定增长,从2011年的90万吨增长至21年的超过300万吨,2021年全球产能615万吨,国内产能占全球产能约64%,处于主导地位,其后分别是美国、德国等国家,截止2022年9月,国内有机硅单体的产能达到499万吨,较2021年增长达到40%,预计未来两年,有机硅单体产能将得到快速释放,产量将进入快速增长阶段。DMC供应期货研究报告DMC月度产量企业省份产能(万吨)2020年2021年2022年合盛硅业东岳有机硅新安有机硅蓝星星火道康宁浙江、四川、新疆683025252077180000160000140000120000100000800006000040000200000山东浙江江西江苏1月2月3月4月5月6月7月8月9月

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12月其他DMC国内前五大供应商•2021年国内全年DMC产能达到187.5万吨,全球占比超过60%,根据2022年8月数据,合盛硅业产能占国内总产能比超过25%,形成一超多强格局。产量方面中间体产量从2017年的118.58万吨上升至2021年的141.97万吨。当前受疫情影响,下游需求疲软,DMC的开工率整体持续回落,去年10月的开工率已经回落至65%,但随着疫情政策的不断优化,23年下游需求将逐渐缓慢恢复,预计开工率将跟随需求逐步上升。DMC开工率202020212022160140120100806040123456789101112数据:百川盈孚、招商期货有机硅供应期货研究报告有机硅表观消费及增速出口数量:聚硅氧烷:当月值有机硅表观消费同比增速2020年2021年2022年1401201008018%16%14%12%10%8%6543210606%4%402%200%0-2%201720182019202020211月2月3月4月5月6月7月8月9月10月

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12月数据:百川盈孚、招商期货•根据数据2021年国内有机硅表观消费量达到118万吨,过去五年保持稳定增长态势,预计2022年表观消费量将有望达到130万吨;22年年初以来受到疫情持续影响,下游需求不足,产能大幅扩张后有机硅呈现出明显的供给过剩格局,随着疫情的放开,经济将逐渐恢复,预计拐点将在2023年到来。有机硅产能扩张状况期货研究报告数据:SMM、WIND、百川盈孚、招商期货03有机硅终端需求概况建筑期货研究报告房屋新开工面积(万平方米)房地产开发投资完成额(亿元)201820192020202120222018年2019年2020年2021年2022年300002500020000150001000050000200001800016000140001200010000800060004000200002月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月23456789101112数据:WIND、招商期货•有机硅终端需求主要包括建筑、电子电器以及电力新能源等领域。当前来看,有机硅行业下游整体的需求处于疲软阶段,首先就建筑行业来说,由于建筑业需要各种胶类(密封胶、玻璃胶)产品,以及建材所需各种调剂,因此建筑业在有机硅终端需求中成为最重要的行业之一,对中间体的需求占比达到33%。建筑业主要以房地产开发为主,去年来,房地产投资受到疫情冲击,投资额明显下滑,对有机硅的需求造成较大冲击。建筑期货研究报告居民人民币新增中长期贷款30城地产成交套数2017年2020年2018年2021年2019年2022年2018年2019年2020年2021年2022年70000600005000040000300002000010000010000800060004000200001月2月3月4月5月6月7月8月9月

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10月13日11月25日数据:WIND、招商期货•当前居民中长期贷款仍旧偏弱,11月环比有所改善,但同比减少3718亿,说明居民购买住房意愿仍然不强,为稳定房地产市场发展,近期相关政策利好频出,发布“金融16条”、“第三支箭”

等政策,全面放开房地产开发商的融资渠道,都强烈表明了政府稳定房地产市场、促进其健康发展的决心,这些举措在一定程度上增强了消费者的信心,有助于短期房地产市场的回暖,尤其是随着房企的资金状况逐步改善,2023年房地产市场预计将迎来较快一轮的复苏。与此同时12月国务院发布了《扩大内需战略纲要》进一步提出了要加强居民的住房消费,但仍旧坚持“住房不炒”的定位,因此从长期来说,随着城镇化进程放缓,房地产市场将会经历复苏-过渡-稳定的三个发展阶段,长期来说建筑业对有机硅的需求增量将趋于稳定。电子电器期货研究报告空调销量家用冰箱销量2017年2020年2018年2021年2019年2022年2017年2020年2018年2021年2019年2022年280026002400220020001800160014001200100010009008007006005004003月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月数据:WIND、公司公告•有机硅的隔离性以及高温、低温条件下的稳定性,可以为电子元件提供很好的保护作用。有机硅密封剂、粘合剂以及各类涂料都可用于各种家电以及为电子元件,电视、洗衣机、空调等都需要有机硅的保护从而延长其使用寿命,同时还增加了其安全性;有机硅对于成品的电路板或电子模块的组装也起着至关重要的作用,各类涂料可以起到良好的绝缘、耐腐蚀等作用。•家电消费与房地产销售的高度关联,2022年受到房地产行业不景气以及居民整体消费意愿较弱的影响,空调、冰箱等大型家电消费持续走弱。近期随着疫情封控逐步放开,以及地产相关政策加持,家电类消费预计将会呈现较快恢复状态。电子电器期货研究报告•由于手机、电脑等产品主要由半导体、微电子元件组成,因此有机硅在手机、电脑等电子消费品中同样应用广泛,与上述的终端产品相同,有机硅的主要作用依旧是进行灌封和保护。今年以来受疫情影响,居民储蓄意愿较强,外加手机、电脑等产品技术迭代速度放缓,电子消费品的销售不理想,手机出货量持续下滑,23年国内需求预计随着经济复苏,将逐渐好转,外需方面,美联储加息,海外衰退迹象逐渐显现,出口将受到一定影响,但当前需求仍然“以我为主”,电器消费将呈现缓慢复苏增长态势。手机出货量(万部)家用洗衣机(万台)700060005000400030002000100002017年2020年2018年2021年2019年2022年1200100080060040020003月4月5月6月7月8月9月10月11月12月数据:WIND、公司公告电力、新能源期货研究报告光伏装机容量(10亿瓦特)3503002502001501005002012201320142015201620172018201920202021光伏组件RTV解决方案数据:WIND、招商期货••电力方面,为了避免供电系统因暴露于水、盐、沙或工业污染物之中而出现代价高昂的、危险的中断,有机硅可以提供高压绝缘涂层,保护电线、电力及通信线缆。同时有机硅绝缘装置可以确保地下及地上线缆安全、连续地传输高能电力。有机硅固有的耐用性还可以延长材料的寿命、降低维护及更换成本。有机硅同样也是光伏组件重要的化工品,有机硅胶粘剂在光伏组件中起着至关重要的作用,除此之外太阳能电池芯片表面的减反射膜层材料、电池组件透光表面的保护膜、光热发电系统的高温传热介质硅油都是有机硅材料,目前1GW组件大约需要1100吨有机硅,随着国家对碳中和政策的支持,光伏发电将持续成为有机硅需求的强劲增量。汽车期货研究报告轿车、组装车、卡车等在户外行驶、放置或者敞开式运输时,无论是否喷漆都需要对其进行保护性处理,以防受到环境的侵蚀,如盐雾、酸雨、工业尘埃、动物排泄物等为了保护车体表面的整洁及光泽度,传统上常采用打蜡抛光

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