工业硅的用途及发展前景

工业硅的用途及发展前景现随着科学技术的蓬勃发展,工业硅的用途越来越广泛,从用于生产硅铝合金、生产钢铁等方面,发展为用于生产有机硅、半导体材料等化学电子工业方面,应用的范围也在不断增加。

工业硅分为冶金级工业硅、化学级工业硅。

随着科学技术的发展,工业硅的应用领域将进一步扩大。

其用途分为冶金级、化学级、太阳能级、电子级（IC），根据化工部的调查资料统计，由于有机硅的广泛应用，国际市场需求量为33万吨，就化学级硅而言，市场极大，而且还在扩大。

硅粉的原材料是工业硅，是提纯多晶硅的主要原材料，多晶硅可作拉制单晶硅的原料电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料，多晶硅是单质硅的一种形态。

熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。

当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是最主要的光伏材料，其市场占有率在90％以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。

多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。

按纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。

其中，用于电子级多晶硅占55％左右，太阳能级多晶硅占45％，随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展，预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。

随着集成电路的增长，硅片生产和太阳能电池产业的发展，大大带动多晶硅材料的增长。

多晶硅也可生产出不同型号的太阳能电池组，把太阳能转化为电能。

该产品广泛用于航天、航空以及城市建设、交通、通讯等领域。

多晶硅的最终用途主要是生产集成电路、分立器件和太阳能电池片。

目前，占主流的太阳能电池是硅太阳能电池，太阳能电池中88％是块状硅太阳能电池，而这些块状硅太阳能电池，无论单晶硅太阳能电池还是多晶硅太阳能电池，最初原料都是多晶硅，多晶硅产业与下游的电子信息产业和太阳能光伏产业的关联度非常高，因此，下游的电子信息产业和太阳能电池产业发展是拉动多晶硅材料产量大幅增长的主力军。

太阳能作为可再生能源中重要的一种既丰富又无污染的新能源，是各国重点支持领域。

近年来，各国纷纷出台政策，加大对发展光伏产业支持力度，使光伏产业在世界各种能源增长速率中名列第一。

由于国外需求的增加、交易的活跃也带动了中国内工业硅价格的提升。

国家推广节能计划，新型半导体发光产品、太阳能产品的普及应用，都将对硅行业带来前所未有的机遇! 随着科学技术的发展, 工业和民用很多行业都需要工业硅作为原材料,因此工业硅的应用领域还将进一步扩大。

随着信息技术和太阳能产业的飞速发展，全球对多晶硅的需求增长迅猛，市场供不应求。

近年来，全球太阳能电池产量快速增加，直接拉动了多晶硅需求的迅猛增长。

“十一五”期间，将是中国多晶硅产业快速发展的黄金时期。

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。

欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。

在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

目前，中国已成为全球主要的太阳能电池生产国，成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。

在产业布局上，我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。

在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。

预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。

这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位，由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。

全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。

太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。

丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。

太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。

近几年国际上光伏发电快速发展，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。

美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。

1997年又提出“百万屋顶”计划。

日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。

而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。

瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤。

太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。

中国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上。

在中国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源。

大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平米7千瓦时。

年日照时数大于2000小时。

与同纬度的其他国家相比，与美国相近，比欧洲、日本优越得多，因而有巨大的开发潜能。

根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国力争使太阳能发电装机容量达1.8GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦）。

预计，到2050年，中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%，其中光伏发电装机将占到5%。

未来十几年，我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。

工业硅也是有机硅产品的主要原材料，由于有机硅具有优异的性能，因此它的应用范围非常广泛。

它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用，而且也用于国民经济各部门，其应用范围已扩大到：建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等等。

硅油及其衍生物的主要应用为：脱膜剂、减震油、介电油、液压油、热传递油、扩散泵油、消泡剂、润滑剂、疏水剂、油漆添加剂、抛光剂、化妆品和日常生活用品添加剂、表面活性剂、颗粒和纤维处理剂、硅脂、絮凝剂。

硅橡胶分为室温硫化硅橡胶和高温硫化硅橡胶。

前者主要应用于：密封剂、粘合剂、保形涂料、垫片、泡沫橡胶、模压部件、封装材料、电气绝缘、玻璃装配、医疗植入物、外科手术辅助材料、制模材料；后者主要应用于：管材和软管、带材、电线电缆绝缘材料、外科手术辅助材料、阻燃橡胶件、穿透密封材料、模压部件、压花辊筒、汽车点火电缆和火花塞罩、挤压部件、医疗植入物、层压制品、导电橡胶、纤维涂料、泡沫橡胶。

硅树脂的主要应用有：清漆、绝缘漆、模塑化合物、保护涂料、封装材料、接合涂料、压敏胶、层压树脂、脱膜剂、粘合剂、砖石防水剂。

硅烷偶联剂主要应用于油漆、塑料橡胶加工、粘合剂。

有机硅不仅可以作为一种基础材料、结构材料在一些大工业中大量应用，而且可以作为补助剂或辅助材料与其它材料共用或改善其他材料的的工艺性能。

根据 2008-2010年中国有机硅市场调查咨询与发展预测报告，目前中国有机硅材料的消费总量仅低于美国，而人均消费量只有美国和日本的15%、欧洲的40%；因此，无论从目前的生产现状、市场容量、出口前景，还是从行业发展趋势看，中国的有机硅工业都有巨大的发展空间。

随着生产能力的扩大和市场需求的增加，中国有机硅单体的产量连年增加，有机硅材料是高性能化工新材料，其消费水平与国民经济的发展和人民生活水平密切相关；其增长幅度总是高于GDP的增长。

预计今后几年内，全球有机硅需求量的年均增长率约为6%，我国有机硅消费量的年均增长率仍将保持20%左右， 2010 年前我国的聚硅氧烷市场需求仍将保持20%以上的年均增长率，2010 年我国聚硅氧烷的市场需求量将会达到48 万吨/年以上，超过美国成为世界上最大的生产和消费国。

国内有机硅行业现状分析，有机硅材料是以有机硅化合物为基材，人工合成的具有某些特性的新型化工材料。

有机硅材料按产品的化学结构、形态、用途的不同，分为四大类产品：硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂。

现在工业生产的有机硅材料大部分具有甲基、苯基基团的有机硅化合物聚合而成，其中甲基基团尤为广泛。

由于有机硅材料具有耐高温、低温、防潮、绝缘、耐气候老化、生理惰性等优异性能，故有机硅材料在当今人类社会中，与国民经济的各个领域息息相关，广泛用于纺织、电子电器、石油、化工、轻工、建筑、冶金、机械、军工、办公设备、交通运输、医药、食品加工和日用化工等领域，对高科技和产业结构优化升级发挥日益重要的作用。

有机硅单体是整个有机硅工业的基础，主要是甲基氯硅烷单体，产能从总体规模上来讲，占到了世界产能的十分之一。

从技术水平来讲，与国外还有很大的差距，单体种类及下游产品种类品种较少，远不能满足多样化的市场需求。

近几年全球有机硅发展速度保持在6%-8%，亚洲(日本除外)市场保12%-15%的增长速率，增幅最大的是中国超过25%。

聚硅氧烷表观消费量从7.4 万吨增长至26 万吨，年均增长率超过30%，净进口量年均增长率为23%，世界有机硅发展未来国际巨头通过并购和合作等方式加快中国布局的步伐。

中国有机硅单体形成百花齐放的竞争格局，未来发展看下游深加工按照目前在建项目统计，2010年中国甲基氯硅烷产能将达到176万吨，占全球甲基硅氯烷总产能的40%，与此同时，国内可以应用的下游深加工产品仅远低于国外的下游深加工产品，中国有机硅企业未来应加大深加工产品比例、拓宽产品种类。

未来有机硅需求旺盛、有机硅行业景气周期长期存在。

国际有机硅单体大公司也非常重视中国市场，美国道康宁、通用电器（GE）公司、德国威凯公司、德国瓦克化学、日本信越公司、法国罗地亚公司等纷纷在中国设立工厂、研究中心与贸易代表机构。

目前，尚有70%的市场份额为国外公司所占领。

中国生产的有机硅产品的品种仍以硅油和乳液为主，但近年硅橡胶产品增长较快，主要是密封剂和模具胶生产发展迅速。

比例分别为：硅油及衍生物40% 、硅橡胶40% 、硅树脂15% 、偶联剂及其它5%，目前正常使用产品品种牌号为5000余种。