Silikonwerkstoffe sind nicht nur ein wichtiger Bestandteil der neuen Werkstoffindustrie, die zu den nationalen strategischen Zukunftsbranchen zählt, sondern auch ein unverzichtbarer Hilfsstoff für andere strategische Zukunftsbranchen.

Mit der ständigen Erweiterung der Anwendungsgebiete hat das enorme Nachfragepotenzial Silikone zu einem der beliebtesten chemischen Werkstoffe der Gegenwart gemacht.

Der größte Anteil des inländischen Silikonverbrauchs entfällt auf Bereiche wie Bauwesen, Elektronik, Elektrizität und neue Energien, Medizin und Körperpflege. Der Bausektor ist dabei derzeit mit rund 30 % der wichtigste Anwendungsbereich für Silikone.

Neben dem kontinuierlichen Nachfragewachstum nach Silikonmaterialien in traditionellen Industrien bieten auch energiesparende und umweltschonende Branchen wie Photovoltaik und neue Energien sowie die Entwicklung aufstrebender Branchen wie der Bau von Höchst- und Ultrahochspannungsnetzen, intelligente tragbare Materialien, 3D-Druck und 5G neue Wachstumspotenziale für die Nachfrage nach Silikonen.

Überblick über Silikone

Silikone ist ein Oberbegriff für organische Siliciumverbindungen, die durch Synthese und Hydrolyse von metallischem Silicium und Chlormethan hergestellt werden.

Der erste Schritt bei der Silikonsynthese ist die Herstellung von Methylchlorsilan, das anschließend hydrolysiert wird, um Monomethyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan und Trichlorsilan zu erhalten. Dimethyldichlorsilan ist das wichtigste Monomer der organischen Siliciumverbindungen; seine Hauptprodukte sind Silikonkautschuk und Silikonöl.

Die derzeit in China genannten Silikonproduktionskapazitäten beziehen sich im Allgemeinen auf die Produktionskapazität von Methylchlorsilan, während die aktuellen Produktionsstatistiken alle auf der Produktion von Dimethylsiloxan basieren.

Silikonindustriekette

Die Silikonindustrie gliedert sich im Wesentlichen in vier Glieder: Silikonrohstoffe, Silikonmonomere, Silikonzwischenprodukte und Silikon-Weiterverarbeitungsprodukte. Während es für Rohstoffe, Monomere und Zwischenprodukte weniger Produktionsunternehmen gibt, umfasst die nachgelagerte Weiterverarbeitung ein breites Produktspektrum und eine stärker dezentralisierte Produktionskapazität.

Silikon-Rohstoffe

Die Herstellung von Silikonen erfordert einen hohen Anteil an Rohstoffen. Der wichtigste Rohstoff ist industrielles Silikonpulver, das industriell durch Reduktion von Quarz mit Koks in einem Lichtbogenofen hergestellt wird.

Die Herstellung von Industriesilikon verbraucht große Mengen an Silikonerz und Energie und verursacht erhebliche Umweltbelastungen. Daher ist eine stabile und qualitativ hochwertige Versorgung mit Industriesilikonrohstoffen zur Grundvoraussetzung für die Silikonproduktion geworden.

Laut SAGSI betrug die weltweite Produktionskapazität für industrielles Silikon im Jahr 2020 6,23 Millionen Tonnen, während Chinas Produktionskapazität 4,82 Millionen Tonnen betrug, was einem Anteil von 77,4 % entspricht.

Silizium

Silikonmonomere und Zwischenprodukte

Die heimische Versorgung mit Silikonmonomeren und -zwischenprodukten deckt über 50 % des weltweiten Bedarfs ab und macht China damit zum weltweit größten Lieferanten. Aufgrund der Instabilität von Silikonmonomeren synthetisieren Unternehmen diese üblicherweise zu Zwischenprodukten wie DMC (Dimethylsiloxan) oder D4 für den Verkauf.

Es gibt nur wenige Varianten und Spezifikationen von Silikonmonomeren und Zwischenprodukten.

Dimethyldichlorsilan ist derzeit das am weitesten verbreitete Silikonmonomer und macht über 90 % der gesamten Monomermenge aus.

Die Markteintrittsbarriere für die Silikonindustrie ist hoch; sie wurde auf 200.000 Tonnen angehoben und erfordert ein Kapitalinvestitionsvolumen von mindestens 1,5 Milliarden Yuan. Diese hohe Markteintrittsbarriere wird die Konzentration der Monomerproduktionskapazitäten auf führende Unternehmen weiter fördern.

Derzeit verfügen nur wenige Unternehmen über ausreichend technologische Erfahrung und haben eine groß angelegte Produktion erreicht; über 90 % der Produktionskapazität entfallen auf die elf größten Unternehmen.

Die Konzentration der Produktionskapazitäten für Silikonmonomere bietet auch den nachgelagerten Unternehmen mehr Verhandlungsspielraum.

Dichlordimethylsilan

Was das Angebot betrifft, so haben viele führende Silikonunternehmen in China laufende Projekte oder neue Pläne. Die neuen Produktionskapazitäten werden sich auf den Zeitraum von 2022 bis 2023 konzentrieren, und die Produktionskapazität der Branche steht kurz vor einem raschen Wachstum.

Laut Daten von Baichuan Yingfu werden Unternehmen wie Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment und Dongyue Silicon Materials in diesem Jahr rund 1,025 Millionen Tonnen Silikonproduktionskapazität investieren. Auch Unternehmen wie New Special Energy, Asia Silicon Industry und Sichuan Yongxiang investieren in die Produktion von polykristallinem Silizium und treiben damit die Nachfrage nach industriellen Silikonen an.

SAGSI prognostiziert, dass Chinas Produktionskapazität für Silikonmethylmonomere bis 2025 6 Millionen Tonnen pro Jahr übersteigen und damit über 70 % der globalen Produktionskapazität für Silikonmethylmonomere ausmachen wird.

Laut C&EN plant Momentive, ein führender ausländischer Silikonhersteller, seine Silikonproduktionsanlage in Waterford, New York, zu schließen. Damit wäre Dow der einzige Hersteller von Silikonrohstoffen in den Vereinigten Staaten.

Die weltweite Produktionskapazität für Silikonmonomere wird nach China verlagert, und der Konzentrationsgrad der Branche wird sich in Zukunft weiter verbessern.

Weiterverarbeitung von Silikonen

Tiefverarbeitete Silikonprodukte liegen häufig in der Molekülform RnSiX (4-n) vor. Die stabilen physikochemischen Eigenschaften der Siliciumkette und die Vielfalt der funktionellen Gruppen verleihen ihnen ein breites Anwendungsspektrum. Die Hauptprodukte sind Silikonkautschuk und Silikonöl mit einem Marktanteil von 66 % bzw. 21 %.

Die Silikonverarbeitungsindustrie befindet sich derzeit noch in einer Phase rasanter Entwicklung und ist relativ heterogen strukturiert. Allein im Bereich der Silikonverarbeitung gibt es über 3.000 nachgelagerte Unternehmen.

Rohmaterialtank der Olivia-Fabrik

Die Struktur von tiefverarbeiteten Silikonprodukten in China:

Ausländische Silikonunternehmen haben im Vergleich zu chinesischen Unternehmen keinen Kostenvorteil bei der Herstellung von Silikonmonomeren, und die meisten der führenden ausländischen Silikonunternehmen konzentrieren sich auf die Entwicklung von nachgelagerten Weiterverarbeitungsprodukten und den Ausbau der industriellen Wertschöpfungskette.

Chinas Förderpolitik für die Silikonindustrie hat sich schrittweise von der Monomerproduktion hin zur Weiterverarbeitung von Silikonprodukten, der Entwicklung neuer Silikonprodukte, der Erschließung neuer Anwendungsgebiete und der Verbesserung des Gesamtnutzungsgrades verlagert.

Siliziumdioxid

Silikonprodukte weisen eine höhere Wertschöpfung und bessere Marktchancen auf. Derzeit besteht in den aufstrebenden Märkten Chinas und im Ausland noch erhebliches Entwicklungspotenzial beim Silikonverbrauch.

Silikon

Polykristallines Silizium