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2022年有機硅膠粘劑行業分析報告

2023年04月17日14:06 來源:慧正資訊

慧正資訊:有機硅膠粘劑在膠粘劑當中是屬于一種密封型的膠粘劑,相較其他類型膠粘劑而言,具有優異的耐候性、耐溫性、絕緣性、密封粘接性能以及無毒無害等優點,擁有“工業味精”的美譽。在近年以來,有機硅膠粘劑在我國國內的發展越來越好,越來越多的行業開始使用有機硅材料。

一、產業鏈概述

有機硅是對含硅高分子有機化合物的統稱,包括有機硅單體、有機硅中間體以及有機硅產品。從化學角度來看,有機硅聚合物主鏈以硅氧鍵(-Si-O-)組成,側鏈帶有有機基團。有機硅獨特的結構,決定了其兼具無機和有機聚合物的雙重性能,使其具有耐高低溫、抗氧化、耐輻射、介電性能好、難燃、憎水、脫膜、溫粘系數小、無毒無味以及生理惰性等優異性能,并廣泛應用于航空航天、電子電氣、建筑、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業,其中有機硅主要應用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。

有機硅材料產業鏈上游原料端、單體端、中間體的產品規格較少,而下游則根據不同終端需求衍生出各種各樣的有機硅產品,憑借著其優異性能,分別應用至不同領域。據不完全統計,我國有機硅產品種類多達 8,000 多種。

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圖 1 :有機硅材料上下游產業鏈

有機硅材料產業鏈中,甲基氯硅烷是最主要的有機硅單體,是一系列有機硅產品生產的基礎,以二甲基二氯硅烷單體為主要原料,經過水解合成,形成以DMC(二甲基環硅氧烷混合物)或 D4(八甲基環四硅氧烷)為主的環狀中間體,DMC 或 D4 開環聚合,生成不同聚合度的聚有機硅氧烷(聚硅氧烷)。

其中,聚硅氧烷與補強劑、填料、膠粘劑、催化劑等混配,可制成 107 膠(端羥基聚二甲基硅氧烷),有機硅中間體下游產品主要包括硅橡膠、硅油、硅樹脂硅烷偶聯劑,其中以硅橡膠和硅油為主。

硅橡膠按照硫化方式和硫化溫度的差異,可以分為室溫膠(RTV)、高溫膠(HTV)和液體膠(LSR)。

a.室溫膠

室溫膠是指能在室溫下交聯成彈性體的一種硅橡膠。室溫膠一般以 107 膠為基礎膠料,配以補強填料、交聯劑、催化劑,經混合配制而成。具有耐高低溫、耐候性、拒水性及良好的電氣性能,還具有制造簡單、使用方便、固化快、粘結力強等優點。主要作為粘合劑、密封劑、灌封和制模材料用于建筑、電子、新能源和汽車等領域。

b.高溫膠

分子量在 50 至 80 萬之間的直鏈硅氧烷均屬高溫硫化硅橡膠。通常以 D4 為主要原料,在酸或堿的催化作用下開環聚合制得生膠,再通過采用過氧化物作交聯劑,并配合以各種補強填料和添加劑在煉膠機上混煉成均相混煉膠料,然后采用模壓、擠出、壓延等方法高溫硫化成各種橡膠制品。高溫膠具有優異的耐高低溫、耐候性、抗壓縮永久變形性及良好的電氣性能,廣泛應用于電子電器、電力、汽車、醫療、日用品以及航空航天等領域。

c.液體膠

液體膠的硫化反應是基礎膠料(通常為乙烯基硅油)與交聯劑在催化劑作用下交聯成彈性體,是一種特殊的室溫膠。液體膠具有無毒、生理惰性、易于灌注、機械強度高以及卓越的抗水解穩定性、良好的低壓縮形變和低燃燒性等優點,主要作為灌封和制模材料用于醫療、日用品、電子電器、新能源等領域。

硅油是指室溫下保持液體狀態的線型聚硅氧烷產品,是有機硅產品消費結構中的第二大產品類別,僅次于硅橡膠。硅油無毒、無臭、無腐蝕性、不易燃燒,具有良好的耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性、生理惰性、較小的表面張力、較低的黏溫系數、較高的抗壓縮性等特性,在紡織印染、日化、機械、電子、化學、醫學和傳統工業領域均有應用。

硅橡膠和硅油最終用于制備有機硅膠粘劑終端產品,憑借有機硅材料優異的性能和綠色環保屬性,有機硅材料在建筑、新能源汽車、動力電池、光伏、LED驅動電源、5G 通訊、電子電氣、電力設備等領域均有廣泛的應用,正逐步替代傳統有機材料,成為大多數戰略新興產業的基礎原材料,應用范圍不斷擴大。

目前,我國建筑領域消耗有機硅室溫膠約占全部密封膠消費量的 60%左右,主要應用于建筑幕墻、節能門窗、中空玻璃、裝配式建筑、裝飾裝修等市場,是最大應用領域。未來隨著有機硅密封膠持續替代低端產品,并受益于裝配式建筑滲透率提升,我國建筑有機硅密封膠行業將繼續保持穩定增長。同時,新能源汽車、動力電池、光伏、LED 驅動電源、5G 通訊、電子電氣、電力設備等新興產業領域規模快速增長,對具備粘接密封、防水、導熱、阻燃、減震、電氣絕緣、輕量化等性能的新材料需求提升,帶動新興市場有機硅用膠需求增長,相關領域市場空間廣闊。

二、建筑有機硅密封膠市場分析

有機硅密封膠作為建筑工程等行業的“添加劑”,雖然用量及成本占總成本的比例較小,但對于產品性能往往起到決定性作用,屬于“小而精”的行業。有機硅密封膠具有粘結力強、拉伸強度大、耐候性、抗振性、防潮、適應冷熱變化大、易于施工等優點,同時適用場景廣,能實現大多數建材產品之間的粘合,因為建筑領域應用價值大。建筑用有機硅密封膠約占全部密封膠消費量 60%,是最大應用領域,主要應用在建筑幕墻、中空玻璃、節能門窗、裝配式建筑、裝飾裝修等。

根據《建筑用硅酮密封膠現狀與發展前景》數據,我國室溫硫化硅橡膠表觀消費量約 100 萬噸,行業市場規模約 300 億元,其中建筑用有機硅密封膠消費量占比約為 58%,建筑領域有機硅密封膠市場空間超過 150 億元。2020 年我國建筑領域有機硅密封膠消費結構為:建筑幕墻占比 43.7%,門窗密封和裝飾裝修占比 35.8%,中空玻璃加工占比 20.50%。

國家基礎設施發展的需求推動了建筑膠市場的增長,對環保產品的日益增長的需求是最新的趨勢,綠色節能建筑的監管要求,正在推動對環保建筑密封膠的需求。未來建筑有機硅密封膠市場主要受益于以下四個方面:

1)房地產作為支柱產業雖短期承壓,但市場規模依舊可觀

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圖 2 :2015-2021 年中國房地產開發總額與 GDP 占比(數據來源:國家統計局)

建筑有機硅密封膠的需求走勢受房地產投資開發影響,近年來我國房地產開發投資保持穩定增長,房地產開發投資總額占國內 GDP的13%左右。作為我國國民經濟的支柱性行業,受房地產調控影響,房地產投資短期承壓。

2022 年以來,國家層面對房地產調控定調的政策事件頻出,中央政治局會議首次提出要“支持各地從當地實際出發完善房地產政策,支持剛性和改善性住房需求,優化商品房預售資金監管”,奠定了未來一段時間內房地產調控寬松的基調。5 月央行先后下調首套房貸款利率下限和五年期 LPR,是本輪調控放松中全國性具有實質利好的政策,寬松導向信號明顯,充分體現中央支持剛性和改善性住房需求、 穩定房地產市場的決心。房地產作為支柱產業短期承壓,但市場整體規模依舊可觀,建筑有機硅密封膠潛在市場需求穩定。

2)開發商集中度提升和集采趨勢下,建筑有機硅密封膠市場集中度提升

根據中國房地產協會發布的《2022 中國房地產開發企業綜合實力 TOP500 測評研究報告》,2021 年排名前 10、前 50 和前 100 的房地產企業銷售金額占前500 名銷售金額比例約為 30%、65%、83%,頭部房企依舊占據規模優勢。中國消費升級帶動裝飾、裝修行業的提檔升級,龍頭企業注重裝飾材料品牌,開始指定品牌,下游房地產及建筑幕墻行業加快推進集采模式,只有具備品牌、服務、資金優勢的龍頭建材供應商才能進入集采名單,采購份額向頭部供應商集中明顯,向密封膠優質廠商采購份額增加,建筑有機硅密封膠龍頭品牌力顯現。

同時,隨著國家不斷加大在環保和低端產能方面的限制力度,相繼出臺了限制和淘汰落后產品產能、加大環保督察力度的政策,有機硅下游行業潛在進入者有所減少,現存企業數量不斷縮減。政策的推動加速了國內有機硅行業的高質量發展,實現有機硅產業鏈從初級加工向高附加值產品開發轉變,并加速低端產能產線出清,有利于資金實力強、有技術積淀的行業龍頭企業進一步擴大市場份額和優勢。

3)裝配式建筑政策持續加碼,細分市場增長快速2020 年我國新開工裝配式建筑面積 6.29 億平方米,同比增長 50%,占新建建筑面積比例達 20.5%,超額完成《“十三五”裝配式建筑行動方案》2020 年新建占比達 15%以上的目標。2021 年,全國新開工裝配式建筑面積達 7.40 億平方米,較 2020 年增長 18%,占新建建筑面積的比例為 24.5%。2022 上半年全國新開工裝配式建筑占新建建筑面積的比例超過 25%,裝配式建筑面積累計達到 24億平方米。2022 年 3 月住建部發布《“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃》,提出到 2025 年,裝配式建筑占城鎮新建建筑的比例達到 30%以上。2022 年 6 月,住建部、國家發改委發布的《城鄉建設領域達峰實施方案》明確推進綠色低碳建造,大力發展裝配式建筑,推廣鋼結構住宅,到 2030 年裝配式建筑占當年城鎮新建建筑的比例達到 40%。在中央政策引導下,全國多省份出臺具體實施要求,多省市明確 2025 年裝配式建筑占比達到 40-80%之間。

我國裝配式建筑增量空間廣闊,且當前滲透率遠低于美國、法國、瑞典等發達國家 70%-80%的水平。當前保障房即將進入快速發展通道,裝配式建筑成為建筑行業未來主要發展方向,接縫的密封與防水是裝配式建筑應用的關鍵技術,裝配式建筑接縫密封膠是裝配式建筑的第一道防線,墻體與板材的接縫用膠需求將顯著增加,裝配式建筑細分市場將迎來快速發展。

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圖 3 :2016-2021 年中國裝配式建筑滲透率及未來預測(數據來源:住建部)

4)城市更新計劃打開存量市場

國家積極倡導城市更新計劃,2022 年 5 月的國常會和國務院辦公廳文件指出要支持老舊小區改造,上海市發布的加快經濟恢復和重振行動方案中也指出要“加強城市更新規劃編制、政策支持和要素保障”,未來城市更新項目的推進速度將加快,老舊小區改造項目將會刺激家裝、電梯、家裝、保溫儀器板、雙層玻璃等產品對于建筑膠的需求,對應市場體量規模可觀。

三、電子膠行業市場

電子膠產品類型較多,包括EVA熱熔膠、有機硅膠、環氧膠、UV膠、PUR膠、導電膠、瞬干膠以及厭氧膠等。伴隨新能源汽車、動力電池、光伏、LED 驅動電源、5G通訊、電子電氣、電力設備等新興市場領域規模快速增長,新興行業有機硅用膠需求增長,其中新能源等新興市場領域成為電子膠乃至有機硅材料下游應用中發展最快的細分領域之一。

降低碳排放作為全球共識,各國陸續提出碳中和目標,其中汽車電動化和光伏發電成為實現碳中和的必要手段。中國、美國、歐盟等紛紛提出了遠期的碳中和目標:中國提出 2030 年前碳排放量達到峰值,2060 年前實現碳中和;美國提出 2035 年實現無碳發電,2050 年之前達到“凈零排放”,并重新加入《巴黎氣候協定》等一系列措施;歐盟委員會在 2020 年 3 月發布《歐洲氣候法》,提出2050 年氣候中和目標,并將碳排放的目標由 2030 年比 1992 年降低 40%提高到降低 55%。

1)新能源汽車與動力電池新能源領域用膠市場空間廣闊

新能源汽車作為戰略新興產業之一,電動化、智能化、網聯化、數字化的趨勢正在加速推進汽車產業轉型升級。各國政府高度重視并積極為新能源汽車提供補貼和金融刺激手段等政策支持的同時,新能源汽車市場也正從政策驅動向市場驅動轉變。自 2013 年開始,在全球各國政府和消費市場的共同推動下,新能源汽車市場銷量持續攀升,年復合增速達 54.33%。根據 EV Sales 等機構統計數據,2021 年全球新能源車型累計銷量近 650 萬輛,較去年同期增長 108%。新能源汽車占汽車整體市場銷量的比例不斷增加,由 2013 年的 0.24%提升至 2021 年的7.86%。

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圖 4 :2013-2021 年全球新能源汽車銷量及市場滲透率(數據來源:EVSales、MarkLines)

當前,全球各國新能源汽車銷量與保有量滲透率尚處于低位,與各國中長期規劃目標相比,潛在提升空間巨大。其中,中國新能源汽車 2021 年銷量占全球新能源汽車銷量54.17%,滲透率為13.40%,其中新能源乘用車市場占有率15.52%,具備較為明顯的先發優勢。2022 年上半年,國內新能源汽車產銷分別完成 266.1萬輛和 260 萬輛,同比均增長 1.2 倍。其中,新能源乘用車銷量占乘用車總銷量比重達到 24%。

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圖 5 :2013-2021 年中國新能源汽車銷量及市場滲透率(數據來源:中國汽車工業協會)

根據研究機構 EVTank 聯合伊維經濟研究院共同發布的《中國新能源汽車行業發展白皮書(2022 年)》,展望 2025 年和 2030 年,EVTank 預計全球新能源汽車銷量將分別達到 2,240 萬輛和 4,780 萬輛,2025 年新能源汽車銷量占當年新車銷量的比例將接近 50%。

根據中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖 2.0》預測,到 2025 年,我國新能源汽車銷量占總銷量 20%,到 2030 年,新能源汽車銷量占總銷量 40%左右,到 2035 年,新能源汽車成為主流,占總銷量 50%以上。

隨著全球新能源產業的快速發展,動力電池已經普遍應用于電動自行車、電動汽車、大型電動工具等產品。根據研究機構 EVTank 聯合伊維經濟研究院共同發布的《中國鋰離子電池行業發展白皮書(2022 年)》,2021 年,全球汽車動力電池出貨量約為 371.0GWh,同比增長約 134.7%。根據高工產研鋰電研究所數據,2021 年中國動力電池出貨量約為 220Gwh,同比增長 175.0%。中國動力電池出貨量占全球出貨量的比例約為 59.3%,中國已成為全球最重要的動力電池生產基地。根據 GGII 的預測,2025 年全球動力電池出貨量將達到 1,550GWh。

對于新能源汽車而言,電池、電機、電控作為最為核心和關鍵的三大系統,電子膠已被廣泛應用于電池包、電池管理系統、逆變器、變壓器、車載充電機、電機等部件上,且可以很好地滿足新能源汽車三電系統客戶的安全、可靠、輕量化的需求。電子膠在新能源汽車電池、電機、電控三電系統等部位應用點較多,新能源汽車相比燃油車單車用膠量提升。

對于動力電池而言,保持絕佳的防水防塵效果的前提下,電芯自燃甚至爆炸是影響其安全使用的頭等難題,同時,在暴雨、淺灘、霧霾等極端條件下,汽車行駛過程對動力電池的密封和緩沖保護提出更高的要求。為保證新能源汽車的行駛安全,防震、阻燃、導熱、防水等優異性能需求持續推動電池用膠產品創新和用膠量提升。優異的動力電池用膠方案將有效解決影響能源汽車發展的“安全焦慮”難題,推動新能源汽車產業的進一步發展。

2)光伏組件新能源領域用膠市場高速增長

雙碳目標和光伏發電成本下降共同驅動全球光伏組件產量和裝機量快速增長。根據中國光伏行業協會(CPIA)發布的《中國光伏產業發展路線圖(2021 年版)》,組件方面,2021 年,全國組件產量達到 182GW,同比增長 46.1%,以晶硅組件為主。其中,排名前五企業產量占國內組件總產量的 63.4%。預計 2022年中國光伏組件產量將超過 233GW。

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圖 6 :2010-2021 年中國光伏組件產量(數據來源:中國光伏工業協會(CPIA))

光伏市場方面,2021 年全國新增光伏并網裝機容量 54.88GW,同比上升13.9%。累計光伏并網裝機容量達到 308GW,新增和累計裝機容量均為全球第一。全年光伏發電量為 3259 億千瓦時,同比增長 25.1%,約占全國全年總發電量的4.0%。預計 2022 年光伏新增裝機量超過 75GW,累計裝機有望達到約 383GW。

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圖 7 :2022-2030 年中國與全球光伏新增裝機預測(GW )(數據來源:中國光伏工業協會(CPIA))

CPIA 預測,我國 2025 年光伏新增裝機容量樂觀情況下將達到 110GWCAGR+18%),保守情況下將達到 90GWCAGR+13%)。全球 2025 年光伏新增裝機量樂觀情況下將達到 330GWCAGR+20%),保守情況下將達到 270GWCAGR+16%)。

光伏組件市場規模快速增長,太陽能組件邊框密封以及太陽能組件接線盒灌封等用膠需求旺盛。

3)LED 驅動電源等新興市場領域用膠市場前景良好

根據 Grand View Research 數據,2021 年,全球 LED 照明市場規模為 592.6億美元,預計 2021 年至 2028 年的年復合增長率為 12.5%。LED 驅動電源作為LED 產業鏈中的核心零部件,其增速高于 LED 照明整體市場的增速。根據 GlobalIndustry Analysts 數據,2021 年全球 LED 驅動電源市場規模約為 163 億美元,有望于 2027 年達到 526 億美元,年復合增長率 21.57%。中國是全球 LED 照明產品的生產基地和 LED 驅動電源產業的聚集地。隨著全球 LED 照明制造產業繼續向中國轉移,未來中國 LED 驅動電源產值在全球的占比有望再進一步提升,將進一步拉升國內 LED 驅動電源制造產業的市場需求。

LED 驅動電源作為 LED 照明中不可或缺的一部分,對其電子封裝技術要求亦愈發嚴苛,不僅需要具備優異的耐候性能、機械力學性能、電氣絕緣性能和導熱性能,同時也需要兼顧灌封材料和元器件的粘接性。伴隨 LED 照明與驅動市場發展,相關領域用膠市場前景良好。

綜上所述,新能源汽車、動力電池、光伏等新能源產業作為中國優勢產業,行業規模持續領跑全球并帶動有機硅材料下游應用領域不斷拓展,新能源用膠進口替代趨勢明顯。此外,LED 驅動電源等其他新興市場領域的快速發展也為募投項目的產能消化提供了市場基礎。新能源等新興市場領域成為有機硅膠下游應用中發展最快的領域之一。

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