COPYRIGHT©广州慧正云科技有限公司 www.hzeyun.com 粤ICP备18136962号 增值电信业务经营许可证:粤B2-20201000
来源:慧正资讯 2023-04-17 14:07
慧正资讯:有机硅胶粘剂在胶粘剂当中是属于一种密封型的胶粘剂,相较其他类型胶粘剂而言,具有优异的耐候性、耐温性、绝缘性、密封粘接性能以及无毒无害等优点,拥有“工业味精”的美誉。在近年以来,有机硅胶粘剂在我国国内的发展越来越好,越来越多的行业开始使用有机硅材料。
一、产业链概述
有机硅是对含硅高分子有机化合物的统称,包括有机硅单体、有机硅中间体以及有机硅产品。从化学角度来看,有机硅聚合物主链以硅氧键(-Si-O-)组成,侧链带有有机基团。有机硅独特的结构,决定了其兼具无机和有机聚合物的双重性能,使其具有耐高低温、抗氧化、耐辐射、介电性能好、难燃、憎水、脱膜、温粘系数小、无毒无味以及生理惰性等优异性能,并广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。
有机硅材料产业链上游原料端、单体端、中间体的产品规格较少,而下游则根据不同终端需求衍生出各种各样的有机硅产品,凭借着其优异性能,分别应用至不同领域。据不完全统计,我国有机硅产品种类多达 8,000 多种。
图 1 :有机硅材料上下游产业链
有机硅材料产业链中,甲基氯硅烷是最主要的有机硅单体,是一系列有机硅产品生产的基础,以二甲基二氯硅烷单体为主要原料,经过水解合成,形成以DMC(二甲基环硅氧烷混合物)或 D4(八甲基环四硅氧烷)为主的环状中间体,DMC 或 D4 开环聚合,生成不同聚合度的聚有机硅氧烷(聚硅氧烷)。
其中,聚硅氧烷与补强剂、填料、胶粘剂、催化剂等混配,可制成 107 胶(端羟基聚二甲基硅氧烷),有机硅中间体下游产品主要包括硅橡胶、硅油、硅树脂、硅烷偶联剂,其中以硅橡胶和硅油为主。
硅橡胶按照硫化方式和硫化温度的差异,可以分为室温胶(RTV)、高温胶(HTV)和液体胶(LSR)。
a.室温胶
室温胶是指能在室温下交联成弹性体的一种硅橡胶。室温胶一般以 107 胶为基础胶料,配以补强填料、交联剂、催化剂,经混合配制而成。具有耐高低温、耐候性、拒水性及良好的电气性能,还具有制造简单、使用方便、固化快、粘结力强等优点。主要作为粘合剂、密封剂、灌封和制模材料用于建筑、电子、新能源和汽车等领域。
b.高温胶
分子量在 50 至 80 万之间的直链硅氧烷均属高温硫化硅橡胶。通常以 D4 为主要原料,在酸或碱的催化作用下开环聚合制得生胶,再通过采用过氧化物作交联剂,并配合以各种补强填料和添加剂在炼胶机上混炼成均相混炼胶料,然后采用模压、挤出、压延等方法高温硫化成各种橡胶制品。高温胶具有优异的耐高低温、耐候性、抗压缩永久变形性及良好的电气性能,广泛应用于电子电器、电力、汽车、医疗、日用品以及航空航天等领域。
c.液体胶
液体胶的硫化反应是基础胶料(通常为乙烯基硅油)与交联剂在催化剂作用下交联成弹性体,是一种特殊的室温胶。液体胶具有无毒、生理惰性、易于灌注、机械强度高以及卓越的抗水解稳定性、良好的低压缩形变和低燃烧性等优点,主要作为灌封和制模材料用于医疗、日用品、电子电器、新能源等领域。
硅油是指室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品,是有机硅产品消费结构中的第二大产品类别,仅次于硅橡胶。硅油无毒、无臭、无腐蚀性、不易燃烧,具有良好的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性、较小的表面张力、较低的黏温系数、较高的抗压缩性等特性,在纺织印染、日化、机械、电子、化学、医学和传统工业领域均有应用。
硅橡胶和硅油最终用于制备有机硅胶粘剂终端产品,凭借有机硅材料优异的性能和绿色环保属性,有机硅材料在建筑、新能源汽车、动力电池、光伏、LED驱动电源、5G 通讯、电子电气、电力设备等领域均有广泛的应用,正逐步替代传统有机材料,成为大多数战略新兴产业的基础原材料,应用范围不断扩大。
目前,我国建筑领域消耗有机硅室温胶约占全部密封胶消费量的 60%左右,主要应用于建筑幕墙、节能门窗、中空玻璃、装配式建筑、装饰装修等市场,是最大应用领域。未来随着有机硅密封胶持续替代低端产品,并受益于装配式建筑渗透率提升,我国建筑有机硅密封胶行业将继续保持稳定增长。同时,新能源汽车、动力电池、光伏、LED 驱动电源、5G 通讯、电子电气、电力设备等新兴产业领域规模快速增长,对具备粘接密封、防水、导热、阻燃、减震、电气绝缘、轻量化等性能的新材料需求提升,带动新兴市场有机硅用胶需求增长,相关领域市场空间广阔。
二、建筑有机硅密封胶市场分析
有机硅密封胶作为建筑工程等行业的“添加剂”,虽然用量及成本占总成本的比例较小,但对于产品性能往往起到决定性作用,属于“小而精”的行业。有机硅密封胶具有粘结力强、拉伸强度大、耐候性、抗振性、防潮、适应冷热变化大、易于施工等优点,同时适用场景广,能实现大多数建材产品之间的粘合,因为建筑领域应用价值大。建筑用有机硅密封胶约占全部密封胶消费量 60%,是最大应用领域,主要应用在建筑幕墙、中空玻璃、节能门窗、装配式建筑、装饰装修等。
根据《建筑用硅酮密封胶现状与发展前景》数据,我国室温硫化硅橡胶表观消费量约 100 万吨,行业市场规模约 300 亿元,其中建筑用有机硅密封胶消费量占比约为 58%,建筑领域有机硅密封胶市场空间超过 150 亿元。2020 年我国建筑领域有机硅密封胶消费结构为:建筑幕墙占比 43.7%,门窗密封和装饰装修占比 35.8%,中空玻璃加工占比 20.50%。
国家基础设施发展的需求推动了建筑胶市场的增长,对环保产品的日益增长的需求是最新的趋势,绿色节能建筑的监管要求,正在推动对环保建筑密封胶的需求。未来建筑有机硅密封胶市场主要受益于以下四个方面:
1)房地产作为支柱产业虽短期承压,但市场规模依旧可观
图 2 :2015-2021 年中国房地产开发总额与 GDP 占比(数据来源:国家统计局)
建筑有机硅密封胶的需求走势受房地产投资开发影响,近年来我国房地产开发投资保持稳定增长,房地产开发投资总额占国内 GDP的13%左右。作为我国国民经济的支柱性行业,受房地产调控影响,房地产投资短期承压。
2022 年以来,国家层面对房地产调控定调的政策事件频出,中央政治局会议首次提出要“支持各地从当地实际出发完善房地产政策,支持刚性和改善性住房需求,优化商品房预售资金监管”,奠定了未来一段时间内房地产调控宽松的基调。5 月央行先后下调首套房贷款利率下限和五年期 LPR,是本轮调控放松中全国性具有实质利好的政策,宽松导向信号明显,充分体现中央支持刚性和改善性住房需求、 稳定房地产市场的决心。房地产作为支柱产业短期承压,但市场整体规模依旧可观,建筑有机硅密封胶潜在市场需求稳定。
2)开发商集中度提升和集采趋势下,建筑有机硅密封胶市场集中度提升
根据中国房地产协会发布的《2022 中国房地产开发企业综合实力 TOP500 测评研究报告》,2021 年排名前 10、前 50 和前 100 的房地产企业销售金额占前500 名销售金额比例约为 30%、65%、83%,头部房企依旧占据规模优势。中国消费升级带动装饰、装修行业的提档升级,龙头企业注重装饰材料品牌,开始指定品牌,下游房地产及建筑幕墙行业加快推进集采模式,只有具备品牌、服务、资金优势的龙头建材供应商才能进入集采名单,采购份额向头部供应商集中明显,向密封胶优质厂商采购份额增加,建筑有机硅密封胶龙头品牌力显现。
同时,随着国家不断加大在环保和低端产能方面的限制力度,相继出台了限制和淘汰落后产品产能、加大环保督察力度的政策,有机硅下游行业潜在进入者有所减少,现存企业数量不断缩减。政策的推动加速了国内有机硅行业的高质量发展,实现有机硅产业链从初级加工向高附加值产品开发转变,并加速低端产能产线出清,有利于资金实力强、有技术积淀的行业龙头企业进一步扩大市场份额和优势。
3)装配式建筑政策持续加码,细分市场增长快速2020 年我国新开工装配式建筑面积 6.29 亿平方米,同比增长 50%,占新建建筑面积比例达 20.5%,超额完成《“十三五”装配式建筑行动方案》2020 年新建占比达 15%以上的目标。2021 年,全国新开工装配式建筑面积达 7.40 亿平方米,较 2020 年增长 18%,占新建建筑面积的比例为 24.5%。2022 上半年全国新开工装配式建筑占新建建筑面积的比例超过 25%,装配式建筑面积累计达到 24亿平方米。2022 年 3 月住建部发布《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,提出到 2025 年,装配式建筑占城镇新建建筑的比例达到 30%以上。2022 年 6 月,住建部、国家发改委发布的《城乡建设领域碳达峰实施方案》明确推进绿色低碳建造,大力发展装配式建筑,推广钢结构住宅,到 2030 年装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到 40%。在中央政策引导下,全国多省份出台具体实施要求,多省市明确 2025 年装配式建筑占比达到 40-80%之间。
我国装配式建筑增量空间广阔,且当前渗透率远低于美国、法国、瑞典等发达国家 70%-80%的水平。当前保障房即将进入快速发展通道,装配式建筑成为建筑行业未来主要发展方向,接缝的密封与防水是装配式建筑应用的关键技术,装配式建筑接缝密封胶是装配式建筑的第一道防线,墙体与板材的接缝用胶需求将显著增加,装配式建筑细分市场将迎来快速发展。
图 3 :2016-2021 年中国装配式建筑渗透率及未来预测(数据来源:住建部)
4)城市更新计划打开存量市场
国家积极倡导城市更新计划,2022 年 5 月的国常会和国务院办公厅文件指出要支持老旧小区改造,上海市发布的加快经济恢复和重振行动方案中也指出要“加强城市更新规划编制、政策支持和要素保障”,未来城市更新项目的推进速度将加快,老旧小区改造项目将会刺激家装、电梯、家装、保温仪器板、双层玻璃等产品对于建筑胶的需求,对应市场体量规模可观。
三、电子胶行业市场
电子胶产品类型较多,包括EVA热熔胶、有机硅胶、环氧胶、UV胶、PUR胶、导电胶、瞬干胶以及厌氧胶等。伴随新能源汽车、动力电池、光伏、LED 驱动电源、5G通讯、电子电气、电力设备等新兴市场领域规模快速增长,新兴行业有机硅用胶需求增长,其中新能源等新兴市场领域成为电子胶乃至有机硅材料下游应用中发展最快的细分领域之一。
降低碳排放作为全球共识,各国陆续提出碳中和目标,其中汽车电动化和光伏发电成为实现碳中和的必要手段。中国、美国、欧盟等纷纷提出了远期的碳中和目标:中国提出 2030 年前碳排放量达到峰值,2060 年前实现碳中和;美国提出 2035 年实现无碳发电,2050 年之前达到“净零排放”,并重新加入《巴黎气候协定》等一系列措施;欧盟委员会在 2020 年 3 月发布《欧洲气候法》,提出2050 年气候中和目标,并将碳排放的目标由 2030 年比 1992 年降低 40%提高到降低 55%。
1)新能源汽车与动力电池新能源领域用胶市场空间广阔
新能源汽车作为战略新兴产业之一,电动化、智能化、网联化、数字化的趋势正在加速推进汽车产业转型升级。各国政府高度重视并积极为新能源汽车提供补贴和金融刺激手段等政策支持的同时,新能源汽车市场也正从政策驱动向市场驱动转变。自 2013 年开始,在全球各国政府和消费市场的共同推动下,新能源汽车市场销量持续攀升,年复合增速达 54.33%。根据 EV Sales 等机构统计数据,2021 年全球新能源车型累计销量近 650 万辆,较去年同期增长 108%。新能源汽车占汽车整体市场销量的比例不断增加,由 2013 年的 0.24%提升至 2021 年的7.86%。
图 4 :2013-2021 年全球新能源汽车销量及市场渗透率(数据来源:EVSales、MarkLines)
当前,全球各国新能源汽车销量与保有量渗透率尚处于低位,与各国中长期规划目标相比,潜在提升空间巨大。其中,中国新能源汽车 2021 年销量占全球新能源汽车销量54.17%,渗透率为13.40%,其中新能源乘用车市场占有率15.52%,具备较为明显的先发优势。2022 年上半年,国内新能源汽车产销分别完成 266.1万辆和 260 万辆,同比均增长 1.2 倍。其中,新能源乘用车销量占乘用车总销量比重达到 24%。
图 5 :2013-2021 年中国新能源汽车销量及市场渗透率(数据来源:中国汽车工业协会)
根据研究机构 EVTank 联合伊维经济研究院共同发布的《中国新能源汽车行业发展白皮书(2022 年)》,展望 2025 年和 2030 年,EVTank 预计全球新能源汽车销量将分别达到 2,240 万辆和 4,780 万辆,2025 年新能源汽车销量占当年新车销量的比例将接近 50%。
根据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》预测,到 2025 年,我国新能源汽车销量占总销量 20%,到 2030 年,新能源汽车销量占总销量 40%左右,到 2035 年,新能源汽车成为主流,占总销量 50%以上。
随着全球新能源产业的快速发展,动力电池已经普遍应用于电动自行车、电动汽车、大型电动工具等产品。根据研究机构 EVTank 联合伊维经济研究院共同发布的《中国锂离子电池行业发展白皮书(2022 年)》,2021 年,全球汽车动力电池出货量约为 371.0GWh,同比增长约 134.7%。根据高工产研锂电研究所数据,2021 年中国动力电池出货量约为 220Gwh,同比增长 175.0%。中国动力电池出货量占全球出货量的比例约为 59.3%,中国已成为全球最重要的动力电池生产基地。根据 GGII 的预测,2025 年全球动力电池出货量将达到 1,550GWh。
对于新能源汽车而言,电池、电机、电控作为最为核心和关键的三大系统,电子胶已被广泛应用于电池包、电池管理系统、逆变器、变压器、车载充电机、电机等部件上,且可以很好地满足新能源汽车三电系统客户的安全、可靠、轻量化的需求。电子胶在新能源汽车电池、电机、电控三电系统等部位应用点较多,新能源汽车相比燃油车单车用胶量提升。
对于动力电池而言,保持绝佳的防水防尘效果的前提下,电芯自燃甚至爆炸是影响其安全使用的头等难题,同时,在暴雨、浅滩、雾霾等极端条件下,汽车行驶过程对动力电池的密封和缓冲保护提出更高的要求。为保证新能源汽车的行驶安全,防震、阻燃、导热、防水等优异性能需求持续推动电池用胶产品创新和用胶量提升。优异的动力电池用胶方案将有效解决影响能源汽车发展的“安全焦虑”难题,推动新能源汽车产业的进一步发展。
2)光伏组件新能源领域用胶市场高速增长
双碳目标和光伏发电成本下降共同驱动全球光伏组件产量和装机量快速增长。根据中国光伏行业协会(CPIA)发布的《中国光伏产业发展路线图(2021 年版)》,组件方面,2021 年,全国组件产量达到 182GW,同比增长 46.1%,以晶硅组件为主。其中,排名前五企业产量占国内组件总产量的 63.4%。预计 2022年中国光伏组件产量将超过 233GW。
图 6 :2010-2021 年中国光伏组件产量(数据来源:中国光伏工业协会(CPIA))
光伏市场方面,2021 年全国新增光伏并网装机容量 54.88GW,同比上升13.9%。累计光伏并网装机容量达到 308GW,新增和累计装机容量均为全球第一。全年光伏发电量为 3259 亿千瓦时,同比增长 25.1%,约占全国全年总发电量的4.0%。预计 2022 年光伏新增装机量超过 75GW,累计装机有望达到约 383GW。
图 7 :2022-2030 年中国与全球光伏新增装机预测(GW )(数据来源:中国光伏工业协会(CPIA))
据 CPIA 预测,我国 2025 年光伏新增装机容量乐观情况下将达到 110GW(CAGR+18%),保守情况下将达到 90GW(CAGR+13%)。全球 2025 年光伏新增装机量乐观情况下将达到 330GW(CAGR+20%),保守情况下将达到 270GW(CAGR+16%)。
光伏组件市场规模快速增长,太阳能组件边框密封以及太阳能组件接线盒灌封等用胶需求旺盛。
3)LED 驱动电源等新兴市场领域用胶市场前景良好
根据 Grand View Research 数据,2021 年,全球 LED 照明市场规模为 592.6亿美元,预计 2021 年至 2028 年的年复合增长率为 12.5%。LED 驱动电源作为LED 产业链中的核心零部件,其增速高于 LED 照明整体市场的增速。根据 GlobalIndustry Analysts 数据,2021 年全球 LED 驱动电源市场规模约为 163 亿美元,有望于 2027 年达到 526 亿美元,年复合增长率 21.57%。中国是全球 LED 照明产品的生产基地和 LED 驱动电源产业的聚集地。随着全球 LED 照明制造产业继续向中国转移,未来中国 LED 驱动电源产值在全球的占比有望再进一步提升,将进一步拉升国内 LED 驱动电源制造产业的市场需求。
LED 驱动电源作为 LED 照明中不可或缺的一部分,对其电子封装技术要求亦愈发严苛,不仅需要具备优异的耐候性能、机械力学性能、电气绝缘性能和导热性能,同时也需要兼顾灌封材料和元器件的粘接性。伴随 LED 照明与驱动市场发展,相关领域用胶市场前景良好。
综上所述,新能源汽车、动力电池、光伏等新能源产业作为中国优势产业,行业规模持续领跑全球并带动有机硅材料下游应用领域不断拓展,新能源用胶进口替代趋势明显。此外,LED 驱动电源等其他新兴市场领域的快速发展也为募投项目的产能消化提供了市场基础。新能源等新兴市场领域成为有机硅胶下游应用中发展最快的领域之一。