功能性硅烷基础原料现价（化工行业深度报告）
功能性硅烷基础原料现价（化工行业深度报告）间接法的优点是产量较大且可以将部分副产物进行循环利用，如氯化氢的循环利用。但间接法的生产流程较长，原材料及设备投入较大，还存在氯的污染以及腐蚀问题。晨光新材、宏柏新材、荆州江汉、新安股份是用间接法工艺的主要企业。 中间体再与甲基丙烯酸钠、烯丙基缩水甘油醚、多硫化物、液氮、甲醇、乙醇、丁酮肟等分别进行反应，可以得到各种功能性硅烷，如环氧基硅烷、丙烯酰氧基硅烷、含硫硅烷、氨基硅烷以及乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基等功能性硅烷。目前功能性硅烷的生产工艺主要有两种：间接法工艺和直接法工艺。硅烷偶联剂的主要生产方式为间接法。间接法以三氯氢硅为主要原料，与甲醇、乙醇、氯丙烯、乙炔等原料分别进行反应，生成三烷氧基硅烷、氯丙基三氧硅烷、乙烯基三氧硅烷、丙基三氧硅烷等中间体。
1. 功能性硅烷产业链概述
功能性硅烷与硅橡胶、硅油及硅树脂并称为有机硅材料四大门类。从结构上来说，通常将主链为-Si-O-C-结构的有机硅小分子统称为功能性硅烷。从功能上来看，功能性硅烷多为杂交结构，多数产品在同一个分子中同时含极性和非极性两类官能团，可以作为无机材料和有机材料的界面桥梁或者直接参与有机聚合材料的交联反应，从而大幅提高材料性能，是一类非常重要、用途非常广泛的助剂。
功能性硅烷有不同的分类方法：按活性有机基团与 Si 的相对取代位置可分为γ-取 代和α-取代两种类型；根据取代基种类分类，其中的含硫硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、环氧硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷是国内生产和消费较大的品种；按用途可分为硅烷偶联剂和硅烷交联剂两大类。
1.1. 功能性硅烷产业链
目前功能性硅烷的生产工艺主要有两种：间接法工艺和直接法工艺。
硅烷偶联剂的主要生产方式为间接法。
间接法以三氯氢硅为主要原料，与甲醇、乙醇、氯丙烯、乙炔等原料分别进行反应，生成三烷氧基硅烷、氯丙基三氧硅烷、乙烯基三氧硅烷、丙基三氧硅烷等中间体。
中间体再与甲基丙烯酸钠、烯丙基缩水甘油醚、多硫化物、液氮、甲醇、乙醇、丁酮肟等分别进行反应，可以得到各种功能性硅烷，如环氧基硅烷、丙烯酰氧基硅烷、含硫硅烷、氨基硅烷以及乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟基等功能性硅烷。
间接法的优点是产量较大且可以将部分副产物进行循环利用，如氯化氢的循环利用。但间接法的生产流程较长，原材料及设备投入较大，还存在氯的污染以及腐蚀问题。晨光新材、宏柏新材、荆州江汉、新安股份是用间接法工艺的主要企业。
硅烷交联剂的主要生产方式为直接法。
直接法以硅粉、甲醇或乙醇为生产原料，直接合成三烷氧基硅烷（三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷等），再进一步进行反应生成环氧基硅烷、丙烯酰氧基硅烷以及四乙氧基硅烷等功能性硅烷。直接法的优点是缩短合成步骤、减少氯污染、降低产品杂质含量以及资源利用率高。但直接法的不足之处在于直接法只能生产少量硅烷，产品存在数量限制。新蓝天是直接法生产功能性硅烷的主要代表企业之一。
硅烷偶联剂的主要类型有含硫硅烷偶联剂、氨基硅烷、环氧基硅烷、乙烯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷。硅烷交联剂的主要类型有脱醋酸型、脱肟型、脱丙酮型、脱醇型以及脱氮甲基苯甲酰胺型。
1.2. 全球硅烷发展阶段
1.2.1. 早期阶段（1955～1985 年）烷基和有机硅烷在早期发展非常缓慢。
最初是甲基、乙烯基和氨基的硅烷，然后出现的是环氧基的、异丁烯酰基和巯基的。烷氧基中最常见的是甲氧基，氨基硅烷提供的是乙氧基，如道康宁公司的 Z6011/Silquest A-1100。在这些产品中，占主要比例的是三烷基的硅烷。
这阶段硅烷的应用包括作为玻璃纤维和矿物填料的粘合剂。这些通过硅烷处理的材料，加入塑料或树脂中，强化合成材料的性能。多数技术开发和实践是集中在玻璃纤维材料上。并且，硅烷也被当作填料的粘合剂，例如用在绝缘橡胶电缆中的陶土，加入硅烷作为偶联剂，改善填料和聚合物材料的粘合，提高合成材料的疏水性。其他主要的应用是烷基和烷氧基硅烷被用在砖石建筑对水的排斥性的表面处理上。
硅烷偶联剂最早于 1945年前后由美国联碳（UC）和道康宁（Dow Corning）等公司开发，最初应用于玻璃纤维的表面处理剂。我国在 1958年由上海耀华玻璃厂研制出 中国第一条玻璃钢游艇，50 年代末配合玻璃钢厂发展，中科院化学所开始硅烷偶联剂合成。
1.2.2. 快速发展期(1986～1999 年)这个阶段硅烷的应用有了快速发展。
80 年代初，武汉大学化学厂成为首家国内专业生产硅烷偶联剂工厂。90 年代初，Witco、武大、晨光院分别自主开发硅/醇直接法 合成，开创了硅烷绿色合成新路线。90 年代中后期，海外硅烷企业开始新一轮扩张， 1995 年奥斯佳（OSi，原 UCC 有机硅业务部）在美国锡斯特维尔扩建成 5000 吨/年有机官能硅烷和 2500 吨含硫硅烷，1997年凯尼卡在比利时的韦斯特洛乌弗尔建成 5000吨/年聚醚硅氧烷，1998年哥德施米特在德国埃森建成 5000 吨/年有机改性硅氧烷。1999年欧洲消耗的烷氧基硅烷达到 8000 吨。
硅烷的应用领域包括，轮胎和橡胶（占比 56%）；玻璃纤维和塑料的强化（占比 23%）；填料和塑料偶联剂（占比 21%）。从市场份额来看，带有双硫醚硅烷用在绿色环保轮胎上发展最快。使用这种技术保证了轮胎牵引性更好、节省燃料，比普通轮胎的耐久性更好。硅烷生产企业发现，由于乙氧基硅烷比甲氧基硅烷的毒性小，易燃性小，因此生产的产品更安全。
然而，乙氧基基团的反应比甲氧基基团反应慢，因此，使用乙氧基硅烷的加工过程慢。然而，一旦硅烷在水解环境或与矿物表面发生反应，烷氧基基团的这些固有特性就不再成为问题。
1.2.3. 成熟阶段（2000～至今）进入 21 世纪以来，硅烷偶联剂合成路线发展迅速成熟，我国逐渐步入先进行列，生产、消费、出口跃居世界第一。
在这一阶段，市场上老的以及标准级别的产品竞争更加激烈。新产品开发，例如低聚物硅烷给使用者提供了更多方便。这些材料制作事先把硅烷水解，这样硅烷中部分或全部醇被移走，结果很有可能成为一个稳定的水解的硅烷。混和的甲氧基和乙氧基硅烷提供了性能的互补，被用在电线和电缆中。 并且硅烷新产品和新开发的聚合物能产生更好的相互作用。
1.3. 功能性硅烷的用途分类和应用
从功能上来看，功能性硅烷多为杂交结构，多数产品在同一个分子中同时含极性和非极性两类官能团，可以作为无机材料和有机材料的界面桥梁或者直接参与有机聚合材料的交联反应，从而大幅提高材料性能，是一类非常重要、用途非常广泛的助剂。
按用途可分为硅烷偶联剂和硅烷交联剂两大类。硅烷偶联剂：是一类分子中同时含有两种不同化学性质的有机硅化合物，用以改善聚合物与无机物实际粘接强度，这既可能是指真正粘接力的提高，也可能是指浸润性、流变性和其它操作性能的改进。偶联剂还能对界面区域产生改性作用，以增强有机相与无机相的边界层。
通过使用硅烷偶联剂，可在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”，把两种性质悬殊的材料连接在一起，形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层，提高复合材料的性能和增加粘接强度。硅烷偶联剂广泛运用于胶黏剂、涂料和油墨、橡胶、铸造、玻璃纤维、电缆、纺织、塑料、填料、表面处理等行业。常见的硅烷偶联剂如：含硫硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、环氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。
硅烷交联剂：是指含两个或两个以上硅官能团的硅烷，能在线型分子间起架桥作用，从而使多个线型分子或轻度支链型大分子、高分子相互键合交联成三维网状结构，促进或调解聚合物分子链间共价键或离子键的形成。交联剂是单组分室温硫化硅橡胶的核心部分，是决定产品交联机理和分类命名的基础。根据缩合反应产物的不同，可以把单组分室温硫化硅橡胶分为脱酸型、脱酮肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型、脱丙酮型等不同类型。
含硫硅烷已成为我国功能性硅烷产量最大的品种，其次为各类交联剂，其他品种中产量最大的依次为氨基硅烷、乙烯基硅烷和环氧基硅烷等。
功能性硅烷品种众多，其用途主要根据官能团品种及结构决定，主要应用领域包括复合材料、橡胶加工、塑料、粘合剂、涂料及表面处理等领域。目前硅烷已经经过 70 多年的应用历史，从最初的玻纤处理剂已经发展到如今在各个领域的广泛应用。
2. 硅烷产业链从海外向国内转移
2.1. 上游自给配套，三氯氢硅技术成熟度高，生产优势形成
硅粉是三氯氢硅主要成本，三氯氢硅是制备功能性硅烷的主要原料。
一般通过硅粉、氯化氢为原料制备三氯氢硅，再通过三氯氢硅制备含硅的功能性硅烷。从总成本来看，原材料占据三氯氢硅的主要成本。根据荆州江汉 6 万吨/年三氯氢硅的环保报告，三氯氢硅主要原材料单耗，盐酸 2.77 吨，硅粉 0.23 吨。从成本占比来看，硅粉是三氯氢硅的主要成本。
主要原料金属硅产能集中在中国，原材料配套形成成本优势。
根据中国有色金属工业协会硅业分会的统计，2020 年全球金属硅产能为 623 万吨，其中中国产能为 482 万吨，约占 77.4%。从成本上，中国金属硅平均完全成本在 10400 元/吨，海外金属硅成本约在 1750 美元/吨，较国内高于超过 1000 元/吨。
从产量上，2020 年中国金属硅产量 210 万吨，约占全球产量的 69.3%，金属硅产量集中在中国、中国具备低成本金属硅优势，中国发展硅烷形成有利支撑，功能性硅烷产业链正在加速往中国转移。
光伏带动三氯氢硅规模快速发展。
2004 年国内三氯氢硅仅 4280 吨/年，生产企业仅四家，主要作为功能性硅烷的原料。进入 2005 年后，全球光伏市场爆发性增长带动多晶硅行业发展，国内多晶硅产量从 2002 年的 50 吨上升至 2013 年的 8 万吨，增长 1600 倍。国内光伏产业链的快速发展也推动三氯氢硅产能扩张，从 2004 年的 0.4 万吨上升到 2013 年的 53 万吨。
功能性硅烷价格下行，国外成本压力限制产能扩张，产能逐步成功向国内转移。
功能性硅烷伴随国内技术突破，从高利润逐步趋稳，国外厂商受制于成本和产业链配套等因素产能扩张趋于停滞。而国内企业受益产业链配套和原料成本，产能逐步扩大。
2.2.政策利于有机硅行业国内发展
有机硅材料属于高性能新材料，产业关联度大，对促进相关产业升级和高新技术发展十分重要，有机硅材料不仅是国家战略性新兴产业新材料行业的重要组成部分，也是其他战略性新兴产业不可或缺的配套材料。有机硅材料一直是国家重点鼓励发展的新材料，先后出台了一系列政策予以扶持和鼓励。
我国有机硅工业的发展和进步，国家对有机硅行业的鼓励政策逐步从单体生产转向有机硅产品深加工、新型有机硅产品开发、新应用领域拓展以及提高综合利用水平等方面，并出台了限制和淘 汰落后产品产能的政策。政策的推动加速了国内有机硅行业的发展，逐步从进口依赖到有机硅产业链逐步完善。
2.3. 以中国为主的发展中国家消费潜力大
新兴国家、发展中国家有机硅需求增长潜力较大。
根据瓦克年报披露，人均有机硅消费量与人均 GDP 水平基本呈正比关系。我们得出两点结论：
（1）相较发达地区和国家的人均有机硅需求 2kg，中国等新兴市场国家人均有机硅消费量还不到 1kg，印度等发展中国家只有 0.2kg 不到，新兴国家、发展中国家的提升潜力仍较大。
（2） 新兴国家仍处于中等消费市场，发展中国家则还在相对低级消费市场，这说明单位质量的有机硅材料其附加值仍存在较大差距。
伴随经济发展，新兴国家、发展中国家的消费升级将是必然，而以中国为代表的新兴国家，凭借快速发展的经济红利，有利的产业链配套，将率先突围成熟硅材料，功能性硅烷的发展同样加快。新兴国家、发展中国家人口基数大，未来随着经济的发展，有机硅消费需求将体现巨大增长潜力，尤其以中国、印度等为代表的亚洲市场，未来将成为球主要的有机硅需求增长区域。
功能性硅烷的应用领域十分广泛，主要应用于高技术含量的工业品中，未来国内将保持两位数增长。由于世界经济发展的多样性，功能性硅烷的消费一直保持相对较快的增长，与世界经济的发展水平正相关，增长的动力主要来自于新兴经济体的需求带动和新兴工业应用领域的开发。
未来五年内，传统消费领域如橡胶加工、粘合剂、涂料和塑料加工等的需求仍将构成功能性硅烷消费需求的绝大部分，并保持稳定增长。
受新能源行业需求拉动，复合材料领域将以较快速度增长。2018 年我国功能性硅烷消费总量约为 17.10 万吨。
预计 2018-2023 年我国功能性硅烷消费年均增长约 10.2%，2023 年国内消费达到 27.78 万吨。功能性硅烷应用领域主要包括：复合材料、橡胶加工、塑料加工、密封胶、粘合剂领域、涂料、金属表面处理和建筑防水等，未来国内市场扩大动力主要为复合材料等应用领域。
中国已成为含硫硅烷最大的生产国和出口国。
2018 年中国含硫硅烷产量约为 8.19 万吨，占硅烷总产量的 31.4%。其中 Si-69 和 Si-75 生产集中度比较高，主要企业有景德镇宏柏、荆州江汉、广州艾科普、江西晨光等。巯基硅烷售价昂贵，主要供应非轮胎市场，主要生产企业有曲阜华荣等。
2019 年，我国功能性硅烷出口量达到 9.1 万吨，进口量约 0.9 万吨。出口的硅烷品种主要为含硫硅烷占 47.2%，其次为交联剂 20.6%，氨基硅烷 11.3%，乙烯基硅烷 8.8%。主要出口市场为美国、印度、韩国、日本、荷兰等国家或地区。进口的硅烷品种主要为环氧基硅烷及交联剂占 32.5%，其次交联剂 18.4%，乙烯基硅烷 16.6%， 含硫硅烷 11.7%，主要进口国来自美国、日本和德国。
2.4. 中国引领产能增长，已成最大生产国
全球功能性硅烷产业快速发展，年均复合增速接近 10%。
根据全国硅产业绿色发展战略联盟（SAGSI），2002 年全球功能性硅烷产能仅 13.5 万吨，产量 10.3 万吨，产能利用率 76.3%。发展到 2018 年，全球功能性硅烷产能为 59.6 万吨/年，产量为 41.5 万吨，产能利用率为 69.6%，产能、产量同比分别增长 4.2%和 10.4%。全球功能性硅烷在过去 20 年高速发展，年均产能复合增速接近 10%。
中国功能性硅烷产能扩张较快，在供给侧改革及环保督查等因素影响下中小企业出现关停，行业整体开工率偏低，预计随着落后产能的出清和行业集中的提高，产能利用率将进一步提高。预计 2023 年全球功能性硅烷产能为 76.2 万吨，2019-2023 年均增长约 5.0%；预计 2023 年产量达到约 53.8 万吨，2018-2023 年均增长约 5.3%。
全球功能性硅烷产能主要增长来自中国，中国已成为全球最大的生产国。
中国功能性硅烷产能发展从 2002 年的 2.5 万吨发展到 2018 年的 39.8 万吨，产能年均复合增速约 19%。国内产量从 2002 年的 1.5 万吨发展到 2018 年的 25.7 万吨，产量年均复合增速超过 19%。全球功能性硅烷发展动力来源中国，中国产能和产量占比从 2002 年的 18.5%和 14.6%上升到 2018 年的 66.8%和 61.9%。
随着国内行业的进一步发展，预计 2023 年中国功能性硅烷产能为 56.4 万吨，约占全球总产能的 74.0%，产量为 38.9 万吨，占全球总产量的 72.3%，行业进一步往中国集中。从市场份额的变化趋势看，国外功能性硅烷生产厂商受制于成本压力、产业配套等因素，大规模扩展生产能力的可能性较低。
在我国环保督查趋严的背景下，国内功能性硅烷行业集中度进一步提高，龙头企业形成了较强的产业链及成本优势，加之技术水平不断提升，在国际市场的竞争优势逐步确立并将继续扩大。预计未来市场上，我国硅烷产品将继续占据行业主导地位，并进一步提高国际市场份额。
3. 功能性硅烷应用广泛，下游领域持续增长
功能性硅烷品种众多，其用途主要根据官能团品种及结构决定，主要应用领域包括复合材料、橡胶加工、塑料、粘合剂、涂料及表面处理等领域。从全球功能性硅烷消费来看橡胶加工领域占比 32.4%，复合材料占比 18.5%，粘合剂占比 16.7%，塑料 加工占比 14.8%，涂料及表面处理占比 11.1%。
国内消费占比与全球趋同，主要消费领域橡胶加工领域占比 33.9%，密封胶、粘合剂领域占比 17.5%，涂料、金属表面 处理及建筑防水占比 17.0%，复合材料 12.3%。功能性硅烷行业发展与宏观经济相关，和下游建筑材料、电子、汽车、纺织、玻璃纤维等行业发展状况密切相关。
3.1. 绿色轮胎普及拉动含硫硅烷需求
3.1.1. 政策推动绿色轮胎普及
绿色轮胎是指使用应用新材质促使汽车能耗降低的子午线轮胎，其具有滚动阻力小，耐磨性高等特点。含硫硅烷是保障绿色轮胎特性的核心原材料，其主要作用为提高白炭黑填料与橡胶分子结合能力，并能促进橡胶硫化，使得高分子聚合物与无机填料产生良好的偶联效果和补强效果，增加橡胶耐磨性及降低摩尼黏度、滚动阻力。
国内绿色轮胎政策驱动行业发展。
目前世界上包括欧盟、美国、日本和韩国等在内的国家和组织已经推行了绿色轮胎标签法规，绿色轮胎已成为轮胎发展的主流产品。
中国橡胶工业协会于 2014 年 2 月 24 日发布《绿色轮胎技术规范》，将原材料的应用放在重要位置，对原材料的使用提出要求，列出 2015 年 1 月起所有子午胎配方中不应使用、所有进口轮胎中不应含有的原材料，推荐使用发布后的《绿色轮胎环保原材料指南》认定的主要原材料品种。
中国《轮胎标签分级标准》、《轮胎标签管理规定》2016 年 6 月 15 日由中国橡胶工业协会正式发布，2016 年 9 月 15 日，中国轮胎企业可以正式申报中国轮胎标签分级。我国绿色轮胎推行工作充分借鉴欧美等国经验，鼓励绿色轮胎推广的行业标准和政策法规陆续出台。当前我国驱动绿色轮胎普及的政策趋势已经形成，轮胎标签法的出台，将对绿色轮胎在乘用车中的普及起到决定性的推动作用，可以预计绿色轮胎及其上游原材料市场将会迎来增长。
3.1.2. 轮胎绿色化率将逐步提升汽车行业稳健发展。
中国汽车市场连续 12 年稳居全球第一大汽车市场。根据最新中国汽车工业协会公布的产销数据显示，2020 年全年中国汽车市场的销量为 2531.1 万辆，同比减少 1.9%，主要受疫情影响产销有所下滑。
与此同时，中国汽车的保有量也从 2014 年的 15447 万辆增加到 2020 年 28100 万辆，同比 2019 年增加了 8.1%。在这 6 年中，每年都保持了超过 8%的增速，预计未来也将保持较为稳定的增速。
绿色轮胎渗透率逐步提高中。
2018 年整体轮胎市场绿色化率已经超过 30%，预计到 2023 年，绿色轮胎将占到全国轮胎市场的 50%以上。2018 年我国橡胶加工行业消 费含硫硅烷合计约为 5.80 万吨，同比增长约 9.8%，其中轮胎行业消费量 5.66 万吨。
考虑到国绿色轮胎法规的逐步实施以及新能源汽车市场逐步成熟，预计 2018-2023 年期间国内该领域对功能性硅烷的需求量将保持约 8.4%的增长率，2023 年将达到 8.5 万吨。根据 Research and Markets 分析，受新冠肺炎疫情影响，2020 年全球绿色 轮胎市场预计价值 746 亿美元，到 2027 年市场规模预计将增至 1392 亿美元，年均复合增长率约为 9.3%。
3.2. 地产周期回暖拉动功能性硅烷相关需求稳步增长
功能性硅烷产品在建筑行业中主要有三个应用，密封胶、粘合剂和建筑防水等领域。功能性硅烷因其可以有效提高橡胶或树脂对各类基材，包括玻璃、混凝土、石料、合金等的干态黏接力，还能改善其湿态黏接保持率。
硅烷建筑防水材料具有较强渗透能力，能在建筑材料表面的微孔壁上与活性基团或自身发生反应，牢固地附着在基材表面，从而大大提高基材的防水、耐沾污和耐久性能。
中国地产周期回暖，拉动相关需求。
建筑建材类硅烷产品多应用于地产施工和竣工后的环节。2016 年开始我国进入新一轮的地产周期，由于本轮地产周期中对房地产企业融资一直有相对严格的限制，因此地产企业分分采用“高周转”模式进行开发，即快拿地，快开工，快预售，预售回款多数用于新一轮的拿地、开工，以实现提高资金使用效率的目的。
而后期施工进度受资金相对缺乏影响而被拖慢。这就使得房地产数据在 2016-2019 年中出现了高开工，低竣工的现象。但是受到 2.5 年交房期的限制，房地产竣工在 2019 年下半年开始逐步回升，地产进入竣工周期。虽然这一进程在 2020 年初受到新冠肺炎疫情影响被短暂打断，但数据显示进入二季度后，竣工数据加快回升。
美国住房需求景气。
美国住宅建筑商协会（NAHB 房地产指数）已经从去年 9 月开 始连续 6 个月超过 80 的水平，处于历史高位。通常 NAHB 房地产指数通常领先于新开工，海外低的抵押贷款利率环境下，房屋销售将进一步增加。
同时目前美国成屋销售库存仅为 103 万套，处于 15 年以来的历史低位，将进一步刺激房地产新开工面积，美国房市助力海外建筑用胶需求提升。
国内外地产竣工较强有望带动建筑用胶需求。
2018 年我国密封胶、粘合剂领域消耗功能性硅烷约 2.99 万吨，同比增长 6.7%。预计 2018-2023 年期间该领域对功能性硅烷的需求量预计年均增长 6.7%，2023 年达到 4.3 万吨。据 FORTUNE BUSINESS INSIGHTS 统计，2019 年全球胶粘剂和密封剂市场规模约为 472.8 亿美元，预计到 2027 年将达到 664.4 亿美元。
3.3.气凝胶行业快速发展，功能性硅烷是其有机硅源
气凝胶材料由于其优异的保温隔热性能，应用领域广泛，主要分布在能源设备、交通、建筑材料、服装等领域，潜在规模巨大，我们判断全球市场空间在百亿美元以上。
气凝胶应用整体处于生命周期的成长期，多领域蓬勃发展。
据 IDTechEX Research，由于气凝胶技术近年来才逐渐进步，目前大多数应用领域仍处于气凝胶推广的早期及成长期，区域能源、建筑建造、服装、日化、LNG 管道等领域发展较快。目前应用相对成熟的领域主要是油气管道（LNG 管道除外）、炼化项目、工业隔热等。
能化领域是目前气凝胶材料主要的应用市场，根据 Aspen Aerogel 19 年年报预测，能化领域的全球市场空间约 31 亿美元。
以中国为例，大炼化产业快速崛起，气凝胶应用场景放大，2020-2023 年，我国将新增炼油能力 1.65 亿吨，增长 19.4%，全球 2020-2025 年将会新增炼能约 2.67 亿吨，全球炼能扩张将为气凝胶复材带来一定的增长空间。
新能源将成为气凝胶交通领域主要增长引擎。气凝胶材料不但能够解决目前三元电池体系及其它电池体系的安全问题，也能够发挥阻燃性能应用于汽车内饰材料中。
当车载电池长时间输出电能后，电池内长时间进行化学反应会使得电池体明显发热，存在燃烧、爆炸的风险，气凝胶复合材料的出现有望解决这一痛点。
预计 2025 年气凝胶复合材料在国内新能源汽车市场的潜在规模约 6.28 亿美元。
根据 Aspen Aerogel 19 年年报，气凝胶材料近年平均价格约为 30 美元/平方米，每辆新能源汽车约需要 2-5 平方米的气凝胶复合材料，则每辆新能源汽车平均需要价值 105 美元的气凝胶复合材料。根据《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》中要求，2025 年时，新能源汽车销量达到汽车销售总量的 20%左右，按照规划每年复合增长率必须达到 30%以上。
TMOS、TEOS、甲基三甲氧基硅烷等脱醇型交联剂是气凝胶主要的有机硅源。有机硅源纯度高，工艺适应性好，可同时满足超临界干燥工艺和常压干燥工艺的纯度要求，目前国内外采用超临界干燥工艺的企业基本上都是采用有机硅源。国内气凝胶快速发展也促进硅烷交联剂领域产能扩张。
3.4. 以玻纤为主的复合材料应用前景广
硅烷偶联剂可以对玻璃纤维起到保护作用，防止纤维在拉丝中损伤并提升玻纤本身的拉升强度。在潮湿的条件下，硅烷偶联剂能有效改善玻纤与聚合物之间的粘合力。当复合材料暴露在潮湿的环境中时，水会入侵玻纤与树脂基体的界面。水的入侵会使树脂基体强度下降、树脂基体与界面之间的键断裂，最终使复合材料的机械和电气性能受到大幅地降低。但是玻纤经硅烷偶联剂处理后，复合材料的机械及电气性能得到很大程度的改善。
功能性硅烷在纤维增强复合材料中的应用非常成熟，增速平稳。
全球玻纤制品下游需求主要集中于建筑与交通领域，总占比 60%，分别占比 32%和 28%；国内下游需求分布较全球更为均匀，主要领域为建筑、交通、电子电器以及工业领域，占比分别为 34%、16%、21%以及 10%，国内的能源、环保及其他需求合计占比约 7%。玻纤用途广泛，在建材、石化、汽车、印刷电路板、风电叶片、电子电气、新能源等领域中有大量应用，需求增长与宏观经济具有同步性。
2019 年，全球玻璃产量 800 万吨，同比增长3.9%，其中国内玻纤总产量约为 527 万吨，同比增长 12.6%。随着高新技术的发展，传统工业材料的更新换代，未来 10-20 年，玻璃纤维替代钢、铝、木材、PVC 等传统材料，全球玻璃纤维行业产值将持续增长。如果按硅烷在玻纤中 1.38%的单耗计算，预计 2025 年全球硅烷在玻纤及其复合材料中的用量将达到 14 万吨。
3.5. 新能源应用推广符合碳中和趋势
功能性硅烷在新能源领域主要用于光伏、电动车、风电及核电等领域，其中电动车需求增长最快。功能性硅烷在电动车领域主要用于汽车轻量化复合材料、涂料等领域。
在涂料中起到粘结促进剂、颜料处理和交联剂的作用，可以改善涂料的粘合性能、耐潮湿、耐化学品、抗紫外线和抗腐蚀性能，并能改善填充物的分散性能。在碳中和背景下，新能源汽车和光伏需求将持续提升，这无疑将对功能性硅烷相关产品的需求提供支撑。
3.6. 短期纺织服装补库拉动需求
天然及合成纤维、织物及皮革可用硅烷偶联剂及其水解缩合产物作为整理剂，从而赋予或保留表面亲水性，防静电性及减少起球现象；经硅烷偶联剂处理过的微孔纤维，具有吸附的特异性及选择性，可用作过滤材料；当无机纤维染色或印色时，若在染浴中加入氨基硅烷或环氧基硅烷，则可提高其染色牢度。
国内纺织服装库存低位，纺织和服装零售需求回暖。
2020 年初国内疫情爆发，零售和线上物流受阻，终端市场严重冲击，行业处于被动去库存。2020 年 12 月纺织服 装业存货为 1716 亿元，同比下降 3.3%，连续 7 个月处于去库存状态。随着国内疫情的恢复，从 2020 年 8 月开始，纺织品和服装零售额连续 6 个月同比正增长带动国内服装需求回暖。
4.1. 陶氏：从产品到解决方案增强客户粘性
陶氏是全球第二大化工企业，2020年实现营业收入385.42亿美元，营业利润27.15亿元。陶氏在全球 31个国家拥有106个工厂和 35700 名员工。2017 年 8 月 31 日，陶氏化学与杜邦公司成立陶氏杜邦公司。
2019 年 4 月 1 日陶氏杜邦剥离出来独立上市的主体，涉及三个部门，包括包装和特种塑料、功能材料和涂料和工业中间体和基础设施。陶氏通过塑料、工艺中间体、涂料和有机硅的业务为客户提供了一系列差异化的科学产品和解决方案。
陶氏通过丰富自身有机硅产品种类，来满不足不同客户的定制化需求。
从单体产品的供应扩展到产品系列，最终提供定制化全套客户解决方案。从多种硅烷、硅氧烷、 树脂、添加剂、混合剂与乳液产品中选择合适的产品，以最大限度地延长基材寿命、降低维护成本并改善外观效果，满足客户对卓越性能的需求。通过选择正确的建筑材料保护产品，帮助客户减少日后的维护成本。
4.2. 瓦克：产品开发驱动有机硅业务持续发展
Wacker Chemie 瓦克，1914 年创始于德国，公司专注于有机硅、高分子材料、精细化学品、生物技术和多晶硅以及由超纯硅制成的晶片和单晶，大部分销售额来自硅产品。瓦克是全球领先的研发投入力度较大的化学品公司之一，全球知名的建筑用聚合物粘结剂生产商之一，被列入德国支柱工业公司名单。瓦克硅基产品约占销售 的 65％，从乙烯出发的相关产品占 35％。瓦克的全球集成生产系统包含了 26 个生 产基地，其中 10 个在欧洲、8 个在美国、8 个在亚洲。从瓷砖胶粘剂到太阳能电池，瓦克的产品遍布日常生活的方方面面，遍布在超 100 个国家的 3200 多种产品中。有机硅业务的占比近十年呈增长趋势，近三年占比约 50%。
瓦克重视研发和新产品开发，研发占比常年保持在 3%以上。2020 年，公司申请了 91 项专利(2019 年 99 项)。在全球范围内，瓦克的专利组合包含约 4200 项活跃专利，其中 1400 项专利申请正在申请中。通过产品的研发和新产品的开发，瓦克不断开发新产品来满足全方面的应用和需求。
4.3. 信越化学：客户需求导向的产品研发模式
信越化学是一家高科技材料的超级供应商，其半导体硅、氯乙烯树脂、有机硅等原材料的供应在全球市场份额中处于顶尖水平。1953 年，公司在日本首次将有机硅事业化，之后又开发出 RTV 有机硅胶、硅烷偶联剂等产品，发挥了有机硅的优异特点。
公司拥有一个硅电子材料技术研究院，用以研究硅树脂及海外的一些合成技术等。有机硅业务是公司销售额第三大业务，“信越有机硅”品牌已经超过 60 年。
目前，信越有机硅已经创造出了超过 5000 种以上的产品，涉及电子电器、建筑、护理卫生、化妆品等多个领域，满足各个领域的需求，主要产品包括：油脂产品、树脂产品、粉末产品、硅烷产品、液状橡胶产品、橡胶及橡胶加工产品。其中，硅烷产品是信越有机硅的重要组成部分，其产品品种多样。
信越硅烷偶联剂的开发理念是结合产品功能性、兼顾环保型设计，同时便于使用。在提高性能方面，多官能基团可以降低挥发性并进一步提高附着力，长链隔离可以提高疏水性和柔软性，官能基保护可以将双组份改为单组分，进一步提高贴合性。
环保和便于使用的理念采用零 VOC，乙醇排放量消减 99%以上。二烷氧基型与三烷氧基型相比，因低交联具有良好的保存稳定性，并减低乙醇排放量。
4.4. 迈图高新：全球最大的有机硅和其衍生产品生产商之一
迈图高新是全球最大的有机硅和有机硅衍生产品生产商之一，也是开发和制造石英和特种陶瓷产品的全球领导者。公司为 100 多个国家/地区的 4 000 多家客户，在有机硅及其衍生品、石英、陶瓷等方面提供复杂需求的创新产品和解决方案。
公司的制造工厂主要位于北美、欧洲和亚洲，拥有 24 个生产基地和 12 个研发设施，组成战略网络支持公司全球领导地位，为各种消费，汽车和各种工业终端市场的客户群提供服务。
在有机硅方面，公司提供基础硅氧烷聚合物以及一系列添加剂，包括硅烷、特种硅油和聚氨酯添加剂，同时也拥有有机硅配方产品，包括有机硅弹性体和有机硅涂层材料等产品。
有机硅业务为众多行业带来创新，包括汽车、电子、个人护理、消费品、航空航天和建筑等行业。公司通过几十年的研发和产品线的拓展，已经研发各类功能性硅烷满足不同行业和领域的应用
风险提示：
新产能投放低于预期；产品价格大幅下跌；产品需求低于预期。
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作者：东北证券 陈俊杰
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