Nid yn unig yw deunyddiau silicon yn elfen bwysig o ddiwydiant deunyddiau newydd y diwydiant sy'n dod i'r amlwg yn strategol genedlaethol, ond maent hefyd yn ddeunydd ategol anhepgor ar gyfer diwydiannau sy'n dod i'r amlwg yn strategol eraill.

Gyda'r ehangu parhaus mewn meysydd cymwysiadau, mae'r potensial galw enfawr wedi gwneud siliconau yn un o'r deunyddiau cemegol mwyaf poblogaidd ar hyn o bryd.

Mae'r gyfran fwyaf o ddefnydd siliconau domestig mewn meysydd fel adeiladu, electroneg, trydan ac ynni newydd, gofal meddygol, a gofal personol. Yn eu plith, y maes adeiladu yw'r prif senario terfynol ar gyfer defnyddio siliconau ar hyn o bryd, gan gyfrif am tua 30%.

Yn ogystal â'r twf parhaus yn y galw am ddeunyddiau siliconau mewn diwydiannau traddodiadol, mae diwydiannau arbed ynni a diogelu'r amgylchedd fel ffotofoltäig ac ynni newydd, yn ogystal â datblygiad diwydiannau sy'n dod i'r amlwg fel adeiladu grid pŵer foltedd uwch-uchel ac uwch-uchel, deunyddiau gwisgadwy deallus, argraffu 3D, a 5G, i gyd yn darparu pwyntiau twf galw newydd am siliconau.

Trosolwg o Siliconau

Mae siliconau yn derm cyffredinol am gyfansoddion organig silicon, sy'n cael eu syntheseiddio a'u hydrolysu gan silicon metel a chloromethan.

Y cam cyntaf wrth syntheseiddio siliconau yw cynhyrchu methylchlorosilane, sydd wedyn yn cael ei hydrolysu i gael monomethyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, a trichlorosilane. Dimethyldichlorosilane yw'r prif fath monomer o silicon organig, gyda'i brif gynhyrchion i lawr yr afon yn rwber silicon ac olew silicon.

Ar hyn o bryd, mae'r capasiti cynhyrchu siliconau a grybwyllir yn Tsieina yn cyfeirio'n gyffredinol at gapasiti cynhyrchu methylchlorosilane, tra bod yr ystadegau cynhyrchu cyfredol i gyd yn seiliedig ar gynhyrchu dimethylsiloxane.

Cadwyn diwydiant siliconau

Mae cadwyn y diwydiant siliconau wedi'i rhannu'n bennaf yn bedwar cyswllt: deunyddiau crai siliconau, monomerau siliconau, canolradd siliconau, a chynhyrchion prosesu dwfn siliconau. Mae llai o fentrau cynhyrchu ar gyfer deunyddiau crai, monomerau, a chanolraddau, tra bod prosesu dwfn i lawr yr afon yn cynnwys ystod eang o gynhyrchion a chynhwysedd cynhyrchu mwy gwasgaredig.

Deunyddiau crai silicon

Mae'r broses gynhyrchu siliconau yn cynnwys cyfran fawr o ddeunyddiau crai. Powdr silicon diwydiannol yw'r deunydd crai siliconau, sy'n cael ei baratoi mewn diwydiant trwy leihau cwarts gyda golosg mewn ffwrnais arc trydan.

Mae cynhyrchu silicon diwydiannol yn defnyddio llawer iawn o fwyn silicon ac ynni, ac yn achosi llygredd amgylcheddol sylweddol. Felly, mae cyflenwad sefydlog ac o ansawdd uchel o ddeunyddiau crai silicon diwydiannol wedi dod yn warant sylfaenol ar gyfer cynhyrchu siliconau.

Yn ôl SAGSI, yn 2020, roedd capasiti cynhyrchu silicon diwydiannol byd-eang yn 6.23 miliwn tunnell, tra bod capasiti cynhyrchu Tsieina yn 4.82 miliwn tunnell, sy'n cyfrif am 77.4%.

Silicon

Monomerau a chanolradd siliconau

Mae'r cyflenwad domestig o monomerau a chanolradd siliconau yn cyfrif am dros 50% o gyfanswm y byd, gan ei wneud y cyflenwr mwyaf o monomerau a chanolradd siliconau yn y byd. Oherwydd cyflwr ansefydlog monomerau siliconau, mae cwmnïau fel arfer yn syntheseiddio'r monomerau yn ganolradd fel DMC (dimethylsiloxane) neu D4 i'w gwerthu.

Ychydig o amrywiaethau a manylebau sydd ar gyfer monomerau a chanolradd siliconau.

Dimethyldichlorosilane yw'r monomer silicon a ddefnyddir fwyaf eang ar hyn o bryd, gan gyfrif am dros 90% o gyfanswm y monomer.

Mae'r trothwy mynediad ar gyfer y diwydiant silicon yn uchel, ac mae wedi'i godi i 200,000 tunnell ac mae angen o leiaf 1.5 biliwn yuan o fuddsoddiad cyfalaf. Bydd y trothwy mynediad uchel i'r diwydiant yn hyrwyddo'r duedd o ganolbwyntio capasiti cynhyrchu monomerau tuag at fentrau blaenllaw.

Ar hyn o bryd, dim ond nifer fach o gwmnïau sydd â digon o groniad technolegol ac wedi cyflawni cynhyrchu ar raddfa fawr, gyda dros 90% o'r capasiti cynhyrchu wedi'i ddosbarthu ymhlith yr 11 menter uchaf.

Mae crynodiad capasiti cynhyrchu monomer silicon hefyd yn darparu mwy o le bargeinio i fentrau i lawr yr afon.

Dichlorodimethylsilane

O ran cyflenwad, mae gan lawer o fentrau silicon blaenllaw yn Tsieina brosiectau parhaus neu gynlluniau newydd. Bydd y capasiti cynhyrchu newydd yn canolbwyntio ar gynhyrchu o 2022 i 2023, ac mae capasiti cynhyrchu'r diwydiant ar fin mynd i mewn i gylchred ehangu cyflym.

Yn ôl data gan Baichuan Yingfu, bydd cwmnïau fel Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment, a Dongyue Silicon Materials yn buddsoddi tua 1.025 miliwn tunnell o gapasiti cynhyrchu silicon eleni. Mae cwmnïau fel New Special Energy, Asia Silicon Industry, a Sichuan Yongxiang hefyd yn buddsoddi mewn capasiti cynhyrchu silicon polygrisialog, gan yrru cynnydd yn y galw am siliconau diwydiannol.

Mae SAGSI yn rhagweld y bydd capasiti cynhyrchu monomerau methyl silicon Tsieina yn fwy na 6 miliwn tunnell y flwyddyn erbyn 2025, gan gyfrif am dros 70% o gapasiti cynhyrchu monomerau methyl silicon byd-eang.

Yn ôl C&EN, mae Momentive, cwmni silicon tramor blaenllaw, yn bwriadu cau ei gapasiti cynhyrchu silicon yn Waterford, Efrog Newydd, gan wneud Dow yn unig wneuthurwr deunyddiau crai silicon i fyny'r afon yn yr Unol Daleithiau.

Mae capasiti cynhyrchu monomer silicon byd-eang yn cael ei drosglwyddo i Tsieina, a bydd cymhareb crynodiad y diwydiant yn parhau i wella yn y dyfodol.

Prosesu dwfn siliconau

Mae cynhyrchion silicon wedi'u prosesu'n ddwfn yn aml yn bodoli ar ffurf foleciwlaidd RnSiX (4-n), ac mae priodweddau ffisegemegol sefydlog y gadwyn silicon ac amrywioldeb y grwpiau swyddogaethol yn rhoi swyddogaethau defnydd cyfoethog i'r cynhyrchion silicon wedi'u prosesu'n ddwfn. Y prif gynhyrchion yw rwber silicon ac olew silicon, sy'n cyfrif am 66% a 21% yn y drefn honno.

Ar hyn o bryd, mae diwydiant prosesu dwfn siliconau yn dal i fod mewn cyfnod datblygu cyflym, gyda diwydiant cymharol wasgaredig. Mae dros 3,000 o fentrau prosesu dwfn i lawr yr afon sy'n ymwneud â phrosesu silicon yn unig.

Tanc Deunydd Crai Ffatri Olivia

Strwythur cynhyrchion silicon wedi'u prosesu'n ddwfn yn Tsieina:

Nid oes gan gwmnïau silicon tramor fantais gost wrth gynhyrchu monomerau silicon o'i gymharu â chwmnïau Tsieineaidd, ac mae'r rhan fwyaf o'r cwmnïau silicon tramor blaenllaw yn canolbwyntio ar ddatblygu cynhyrchion prosesu dwfn i lawr yr afon ac ymestyn y gadwyn ddiwydiannol.

Mae polisïau annog Tsieina ar gyfer y diwydiant silicon wedi symud yn raddol o gynhyrchu monomerau i brosesu dwfn cynhyrchion silicon, datblygu cynhyrchion silicon newydd, ehangu meysydd cymhwysiad newydd, a gwella lefel defnydd cynhwysfawr.

Silica

Mae gan gynhyrchion silicon i lawr yr afon werth ychwanegol cynnyrch a rhagolygon cymhwysiad marchnad uwch. Ar hyn o bryd, mae lle sylweddol o hyd i ddatblygu yn y defnydd o siliconau mewn marchnadoedd sy'n dod i'r amlwg yn Tsieina a thramor.

Silicon

Silicon Polygrisialog