持续优化上游仍是有机硅行业的关键问题（上）

作者：白洪强, 王三跃, 黄驰, 廖俊, 黎厚斌

单位：武汉大学有机硅化合物及材料教育部工程研究中心

        全国硅产业绿色发展战略联盟

摘要：有机硅是一种战略性的化工新材料。我国有机硅产业从1950年代起步，经过多年发展，目前我国有机硅生产、消费均居世界首位，建成了基础扎实、门类齐全的基础科研体系和工业体系。但我国有机硅产业面临严重的结构性过剩问题，主要表现为上游甲基单体和中间体行业产能严重过剩，企业生存困难，而下游高端产品供应不足，主要为跨国公司所垄断。综合考虑市场空间、技术条件、战略时机等客观因素，我国有机硅行业仍应从加强基础科研入手，从流化床、中间体和副产物治理三个主要角度入手，全面、系统、科学的对有机硅上游环节进行持续优化。其中核心的流化床环节，需要从硅粉、流化床设计、操作条件和催化体系等四方面综合改进。行业管理部门应积极推动硅化学基础科研、提高产品出口退税、加强标准化和法规体系建设并加大人才培养力度，为行业创造更好的发展环境。

有机硅是一种战略性的化工新材料。以化学级金属硅为原料，直接法制备二甲基二氯硅烷为基础，再经不同的聚合工艺，可得到以硅氧结构（-Si-O-）为基本链节的一系列聚合物，这是有机硅的主干部分。一般将以甲基氯硅烷和环体、线性体等基础聚合物称为有机硅的上游，各种附加值相对高的硅油、乳液、硅橡胶、硅树脂等高级聚合物称之为下游。

我国有机硅产业创建于建国初期。在面临严密技术封锁的环境下，为满足国防与军工产业发展需要，由原化工部晨光化工研究院、北京化工二厂、吉化公司、星火有机硅厂和上海树脂厂等有关单位自主发展并实现工业化。进入21世纪以来，有机硅发展提速并取得了举世瞩目的成就，但也开始面临着深刻的结构性问题，突出表现为上游原料行业的严重过剩以及下游高端产品的供应不足。目前，针对有机硅上游基础科研和工艺优化的投入有减小趋势，业内一部分声音认为应当集中资源努力开发下游产品，暂缓或搁置上游的转型升级。本文则从战略和技术角度对行业发展现状进行分析，认为应继续优化上游工艺，并对其重要性和优化途径进行了具体阐述，对行业宏观管理提出了政策建议。

1有机硅产业的发展成就
1.1总量跃居世界第一

2010年，我国超越美国成为最大的有机硅生产国与消费国。截至2015年，我国有机硅上游生产企业共14家，硅氧烷产能、产量和消费量分别达到122.4万吨/年、73.9万吨和74.2万吨，同比分别增长7.8%、5.3%和2.5%，均居世界首位。2006-2015年我国硅氧烷生产份额的变化趋势见图1。

         图1 2006-2015年我国硅氧烷生产份额的变化趋势

1.2完整的有机硅工业体系

我国已建成完整的有机硅工业体系，绝大部分原材料已实现工业化生产，主要产品不仅能够满足国内需要，还在近年陆续从净进口转变为净出口。金属硅、氯甲烷、草甘膦、白炭黑、多晶硅乃至下游的众多消费行业基本上都实现了世界级的生产，在客观上支撑了有机硅的发展。

1.3基础扎实、分工明确的科研体系

我国有机硅行业拥有完善、健全的基础科研体系，拥有大批专业技术人才，覆盖有机硅化学到工程化的各环节、各分支。虽然在系统性、先进性等方面尚不及美、日、德等极少数发达国家，但显著优于其他国家和地区。这是行业进一步转型升级的重要保障。

1.4充满活力、数量庞大的市场主体

截至2014年，我国规模以上（主营收入在2000万元以上）有机硅生产企业约400家，其中，单体企业14家，硅橡胶、硅油及乳液企业约300家，硅烷企业约40家，气相白炭黑企业31家，其他特种单体、助剂等企业约30家。庞大的主体数量、灵活的所有制结构和充分竞争的环境，保证了市场的开放性和活跃度，促使行业不断推陈出新，从数量上保证本土企业优胜劣汰和正向选择。

2应客观看待过剩问题

我国甲基单体规模化生产技术在本世纪初取得突破，打破了国外垄断，在其它外部因素叠加作用下，2006年后我国甲基单体生产快速增长，直接造成了单体和大宗下游产品产能过剩。“十二五”期间，中国聚硅氧烷新建项目持续投产，产能从50万吨/年达到122万吨/年，开工率维持在50%-60%左右，属于“严重过剩”。2015年行业开工率60.4%，降低1.5个百分点，单体企业接近全线亏损。但对于过剩问题，应客观看待，才能审时度势，有力应对。

2.1有机硅过剩是结构性的，不是绝对的

2.1.1 产能增速过快是造成过剩的直接原因

2006-2015年，我国聚硅氧烷产能和消费量平均增速分别为25.1%和12.9%，十年间分别增长了9.4倍和3.4倍，市场则由每年净进口是几万吨转变为净出口0.7万吨，但有效产能仍然高于生产量40%以上，不可避免的造成了巨大的产能闲置和投资浪费。所以产能增加过快是造成目前过剩局面的直接原因。

2.1.2 有机硅高端产品仍大量进口

近年来我国高端有机硅产品的进口仍然依赖进口，2008年、2010年是我国硅氧烷进口的最高峰，均达到19万吨左右，此后外资龙头企业纷纷在华建成生产基地，减少了进口有机硅的绝对数量。但截至2015年，我国从国外进口的硅氧烷仍有近10万吨，平均进口价格约7.6美元/公斤；2006-2015年，我国硅氧烷出口从约3万吨提高到10万吨以上，但平均出口价格一直在3-4美元/公斤之间，主要是低端的原材料和基础聚合物出口。

        图2 2015年我国硅氧烷上游企业市场份额

从国内市场份额来看，外资品牌仍然垄断我国高端市场。2015年，道康宁、瓦克、迈图和信越四家外资企业提供了我国市场硅氧烷终端消费量的约19%，却占有全行业约44%的销售额，包括蓝星在内的中资单体企业对应的供应量和销售额则分别为78%和38%，外资企业单位硅氧烷供应量实现的价值为国内单体企业的4.7倍，差距明显。考虑到外资企业在华也大量销售低附加值的中间体，而蓝星也拥有BSI的一部分高端下游业务，剔除这两个因素后，外资企业下游单位硅氧烷实现的平均价值估计在国内单体企业的10-12倍。

2.1.3 消费结构面临调整，但增长空间广阔

近年来我国有机硅市场的快速增长，主要得益于三方面：一是人民生活水品的提高；二是基础设施建设的拉动；三是出口加工行业的拉动。从目前来看，有机硅下游基础设施和出口领域的需求增长遭遇瓶颈，其他内需方面的热点则正在形成之中，因此市场面临较大的调整压力。

据SAGSI统计，2014年中国人均硅氧烷表观消费量约为531克，相当于欧美日等发达地区人均水平的55%-65%之间，相当于印度人均水平约20倍，但同期我国人均GDP约为7594美元，仅相当于欧美日人均水平的14%-21%，为印度人均水平的4.7倍。与以上主要地区相比，我国人均表观消费量处于偏高的水平，目前面临一定的调整压力。但从人均消费量来看，我国有机硅消费增长潜力巨大。由于我国未来经济发展仍将高度重视发展制造业和生活服务业，随着人均收入的进一步提高，人均有机硅消费量有望达到甚至超过发达国家的水平，再考虑到庞大的人口基数，我国有机硅消费量有可能在未来20年内再翻一番以上，期间年均消费增速可望维持在5%以上。

图3 2014年世界主要地区硅氧烷人均消费量对比

2.1.4 低油价客观上加剧了有机硅行业的过剩

有机硅材料与石化基合成材料有一定的互补性，在石油价格处于高位时，有机硅材料的性价比优势更为突出。2003年初以来，原油价格先是呈现连年上涨趋势，并于2009年攀升至150美元/桶的历史高点，在同年爆发的经济危机中急挫至40美元/桶后快速回升，2011-2014年持续维持在100美元左右的高位，但2014年末以后，原油价格急速下跌，2015年下探至30美元以下的最低点，目前仍维持在40-50美元左右的低位。而有机硅行业在这一时期的繁荣程度与此高度相关，也在2009年左右达到相对高峰，2009年发达国家有一定的萎缩而中国受大规模投资的拉动维持繁荣，因此连续维持了五年左右相对繁荣，但2015年以来市场也一路走跌，目前已经突破了历史的价格地位，全行业陷入亏损局面。以上可以看出，原油价格作为重要的外部因素，对有机硅行业的景气周期有相当的影响，目前看来石油价格有可能较长时间内维持在较低水平，对有机硅行业走出低谷可能形成长期压力。

2.2结构性过剩的本质是基础科研落伍和资源错配

2.2.1 基础科研的差距有扩大趋势

客观来看，由于本世纪初以来基础科研和工程配套领域的人才流失和投入减少，对已工业化的上游环节的反应机理与工程优化的系统研究与国外先进水平的差距出现了扩大趋势，影响行业长远发展。目前有机硅上游面临严重的过剩，但过剩产能在技术上也有低效和高效之分，低效产能主要集中在国内企业，也存在着最为迫切的升级要求。低效产能在寻求转型升级时缺少系统、科学的基础领域的成果作为支撑，升级转型困难重重。

2.2.2 资源错配问题需要继续引导

有机硅已是生产和消费都高度分散的行业，应主要通过市场规律实现资源配置，通过技术进步实现行业转型升级和优胜劣汰，以达到资源的高效、充分利用。资源配置扭曲不仅造成投资主体的损失，也会将风险和压力转嫁到全行业。如2005年之后大量资金在缺少充分论证、没有掌握核心技术的情况下投入上游领域，目前产能严重过剩，仍然有企业在没有充分掌握先进技术的情况下继续扩大上游，希望通过规模化摊低成本，造成新的低水平重复建设；其次，低效产能出现亏损后，部分企业不是通过兼并重组减少损失，或者投入资金推动技改增效，而往往是继续通过信贷、补贴手段维系装置运营，希望利用低于成本价的方式争取有限份额。以上行为干扰了行业正常的周期规律，抬高了去产能化和转型升级的成本，将给全行业带来极大损失。

3推动上游技术进步具有重要意义

虽然有一些声音认为，应当集中资源大力发展高端下游产品，但笔者认为，从单体企业的角度来看，必须同时甚至优先推动上游技术进步，原因有三：

3.1

直接关系到单体企业当前的生存

单体企业的技术水平主要体现在综合成本、产品品质两个方面。虽然部分企业通过合资、合作，引进了部分跨国企业的先进技术，但缺少系统性、先进性，且受到一定制约。一方面，国内企业在成本、环保、产品品质方面与外资企业没有竞争优势，对外资巨头压低中间体价格的市场压迫行为没有反制能力；另一方面，虽然部分龙头企业目前形成了一定的技术优势，但还不足以拉开差距，行业的去产能化也就无法有效推进，其结果是多数企业都长期陷入低水平的恶性竞争，难以实现真正的发展。要打破这种局面，从上游入手全面系统地推动改造升级、降低成本、提高品质，仍是单体企业最为现实可行的一条路。

3.2

优化上游才能更好发展下游

没有规模化生产的高品质原材料，不可能大规模发展高附加值的下游产品。目前，有机硅工业要发展下游，实现转型升级在原料层面有两个重要制约，有机硅行业要进一步发展，首先就要打破这两个制约条件。

（1）大宗原料品质有待提高，难以规模化生产中高品质的基础聚合物，主要表现为质量不稳定，批次差距较大；关键杂质控制不严或者不知道该控制哪些杂质；大部分中间体未经分离提纯，以较为低端的混合物形式对外销售，而外企对外销售的原料大多数为附加值更高的单一环体或线性体；部分基础聚合物聚合工艺落后，如生胶行业普遍仍以国外已淘汰的四甲基氢氧化铵为催化剂，导致有害杂质多、收率低。

（2）特种原材料品种少，一些特种的关键原材料的生产技术还停留在中试阶段，工程化问题没有彻底解决。还有一些关键的原材料因为企业生产规模小，分离技术不过关或者经济性不强。总体上特种单体、中间体和硅烷等原材料品种仍然单薄、供应有限且品质不稳定，极大限制了特殊用途有机硅产品的研发、生产。加之国外渠道有意控制出口和技术转让，部分产品价格十分高昂，无形中给中国企业进入高端市场树立的高墙。

3.3

进一步降成本是未来发展的客观需要

有机硅的最终前途还是取决于能否低成本大规模生产。现有的有机硅单体生产需要先制备金属硅，然后再在流化床内反应生成单体，其核心步骤都是小规模、间歇式的生产，与其他大宗合成材料相比没有成本优势，这是有机硅材料一直不能大规模推广的最主要原因之一。特别是在目前油气价格走低的情况下，其性价比优势更弱，更不利于行业应用的扩大。

要实现有机硅原材料成本的显著降低，在短期内需要改进流化床生产工艺，提高反应效率，缩短周期间隔，降低单位成本，这些工作都需要在理论创新和反复实践的基础上继续大力优化工艺。长期来看，还需要进一步开发步骤更短、消耗更低的连续工艺，日本、美国、德国等都在开展这方面的工作，我国也需要及早做出相应准备。

3.4

仅凭“高端市场”解决不了全行业的出路问题

以每公斤硅氧烷实现的价值为标准，可以简单将4美元以下，4-10美元，10美元以上作为区分低端、中端和高端有机硅市场的价格界限，其中高端市场硅氧烷容量占总量的15%，约11吨左右，主要为几家跨国公司所瓜分，国内企业市场份额有限；中端市场占总量30%，约22万吨，主要包括跨国公司基础聚合物的复配或简单再加工，以及依托国内原料的少部分深加工产品；低端产品约占全部市场的55%，约42万吨，基本上全部为国内产品。抢占高端市场虽然可以获取更高的利润，但只有极少数企业具备这一实力，从容量上来看无法解决全行业的出路问题，更多的中小型企业仍需要从基础领域扎实做起。

（本文未完待续）

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