納米二氧化硅行業競爭格局及技術水平特點趨勢面臨的挑戰
我國二氧化硅生產企業的區域布局較為明顯，主要集中在華東和中南兩大區域，并集中在福建、山東、江蘇、湖南4省。由于二氧化硅主要應用于輪胎、制鞋等下游行業，華東和東南沿海地區是我國輪胎工業和制鞋工業集中地區，故二氧化硅生產企業的分布與產業集群分布有關。但由于目前有能力生產特種用途的納米二氧化硅的企業不多，行業地域性不明顯。
1、行業競爭狀況
（1）國內納米二氧化硅行業競爭情況
目前，我國液相法二氧化硅消費構成仍以價格相對較低的橡膠制品為主。橡膠工業（包括鞋類、輪胎和其他橡膠制品）的二氧化硅消費量占總量為76.47%，其余產業僅占二氧化硅消費總量23.53%。隨著生產技術的不斷進步，近年來我國液相法二氧化硅中高附加值應用品種如涂料用特種二氧化硅、打印介質吸附劑、塑料薄膜開口劑、牙膏用磨擦劑與增稠劑、食品用二氧化硅、電池隔板用二氧化硅等有所發展，但整體上目前國內能生產用于涂料、數碼相紙、塑料薄膜等特種用途的納米二氧化硅的企業并不多。
（2）全球納米二氧化硅競爭情況
全球液相法二氧化硅的主要生產廠商有格雷斯和贏創工業等國際化工巨頭及國內各應用領域的納米二氧化硅生產企業。目前格雷斯、贏創工業等國際化工巨頭掌握了成熟而全面的二氧化硅生產技術，能綜合運用二氧化硅、氧化鋁和硅鋁化合物生產品類豐富、通用性強的各類二氧化硅產品，建立了包括消光劑、防銹顏料、水分清除劑、打印介質吸附劑、塑料薄膜開口劑、啤酒澄清助劑、藥物賦形劑和石油化工催化劑等在內的全品類的納米二氧化硅產品線。近年來跨國化工巨頭在全球多地進行投資以擴大納米二氧化硅的產能，以進一步搶占全球市場。
2、行業技術水平特點發展趨勢
（1）行業技術水平
目前，我國的液相法二氧化硅生產企業已達到國外同類企業的生產規模，原材料和動力消耗與贏創工業、格雷斯等國外知名企業的差距逐步減小，并且產品質量可滿足國際主流市場需求，主要出口地區為歐洲、韓國、巴西、東南亞等。但在氣相法二氧化硅領域，德國、美國和日本等傳統氣硅強國仍占據全球大部分市場份額。我國氣相法二氧化硅產業經過近50年的發展，在單套產能、工藝自動化、后續高附加值深加工方面和國外企業相比仍欠缺競爭優勢。
產品品種和質量方面，國內液相法二氧化硅主要品種包括：涂料消光劑、噴墨打印相紙用二氧化硅、塑料薄膜開口劑用二氧化硅、牙膏摩擦劑和增稠劑用二氧化硅、輪胎用高分散二氧化硅、鞋用二氧化硅、硅橡膠用二氧化硅等。劑型有納米級、超細、粉狀、微珠和塊狀等。近年來，國內液相法白炭黑的質量取得長足進展，替代進口產品趨勢明顯。國內氣相二氧化硅產品型號按疏水性、親水性分為A系列和B系列產品。親水性二氧化硅可用水潤濕，并能在水中分散。除了在傳統工業領域，如聚酯、有機硅、油漆和涂料中應用外，親水性氣相二氧化硅產品越來越多地應用于高科技領域中，如在電子和光纖工業中的應用起主導作用。疏水性氣相二氧化硅產品對有機硅彈性體有補強作用，可用于涂料和塑料中提高耐劃傷性，亦可用于電纜復合物中改善介電性能或作為粉末助流劑。
（2）行業技術特點
液相法二氧化硅通常采用硅酸鈉和濃硫酸進行化學反應，生成二氧化硅，然后進行過濾、干燥、粉碎分級和包裝。二氧化硅用途多樣，其中消光用二氧化硅生產技術特點如下：
1）參照行業標準規定，液相法二氧化硅產品參數有多項控制指標，單一指標不能決定二氧化硅的預期性能，只有對各項理化指標進行精準管控，才能實現預期性能。此外，納米二氧化硅面向的下游行業較多，生產商需要具備根據下游客戶具體用途、特定需求，定制調整生產工藝、表面改性處理、粒徑分布等要素的生產能力，對生產商的精細化工生產能力要求高。
2）二氧化硅生產工藝的關鍵技術在于精確控制化學反應的原材料濃度、攪拌強度、反應溫度、pH值和反應加量流量等多種因素。不同的工藝組合生產出二氧化硅產品性能千差萬別。要保證生產產品質量持續穩定，就需要生產商具備扎實的流程控制能力和產品質量把控能力。
3）新材料、新技術不斷涌現的今天，下游客戶群體也在不斷更新配方及迭代升級生產工藝。二氧化硅生產商要想保持市場競爭力，需要具備強大的技術研發實力及柔性生產能力。
（3）技術發展趨勢
我國是全球最大的二氧化硅生產國，經過不斷發展，在國際市場中的競爭力不斷增強，成為二氧化硅凈出口國。我國二氧化硅行業正在逐步向著規模化方向發展，企業數量有所減少，產能趨于穩定。隨著制造業轉型升級，二氧化硅產品向高品質、高性能、專業化、多樣化發展成為趨勢，技術導向型的企業未來更具競爭優勢。
不同行業對二氧化硅性能要求側重不同，二氧化硅產品規格標準較多，在制造業轉型升級的背景下，二氧化硅行業專業化生產趨勢進一步加強。總體發展趨勢呈現以下幾點：
1）生產技術專業化
納米二氧化硅產品的制備是一個相當復雜的過程，它受化學反應、熱力學、動力學、表面化學等多種因素的影響，工藝過程不易控制，尤其是涂料用二氧化硅，其技術指標要求眾多，由于其合成的工藝特點，使得它能夠通過改變合成工藝參數，通過控制工藝過程因素的變化來調節二氧化硅的結構，實現產品的多樣性。因此，納米二氧化硅行業是個高度技術密集型行業，具有一定的技術門檻，需要一定的專業技術經驗。
2）高端納米二氧化硅產品國產替代進程加速
相比跨國化工巨頭，目前國內生產商生產的納米二氧化硅品種主要集中在中低端應用領域，產品質量、穩定性及通用性與國外產品尚有一定差距。但伴隨著生產技術的積累和生產工藝的進步，國內生產商逐步掌握精細化控制納米二氧化硅產品純度、表面性能控制、粒徑分布等重要參數的生產技術。此外在環保趨嚴背景下，價格較低但含重金屬的原材料使用受限，下游企業成本控制壓力上升，對國產高性價比產品的需求更加迫切，預計高端納米二氧化硅產品領域國產替代進程將進一步加速。
3、二氧化硅行業發展趨勢
資料來源：普華有策
（1）全球二氧化硅市場將穩定增長
橡膠工業為二氧化硅的主要消費市場，占二氧化硅消費總量的70%以上。目前包括歐盟、美國、日本和韓國等在內的國家和組織已經推行了綠色輪胎標簽法規多年，綠色輪胎已成為輪胎發展的主流產品。輪胎為橡膠工業中規模最大的細化行業，近年來輪胎用二氧化硅消費量呈現穩中有升的態勢。
二氧化硅因其優良的電物理性質，逐漸成為鋰電池隔板材料的主流選擇。動力鋰電池為新能源汽車的核心部件，需求受新能源汽車銷量的拉動最為明顯。在能源技術變革及特斯拉等新興科技企業的帶動下，全球新能源汽車產業取得爆發性增長，我國新能源汽車產業受政府扶持，自2015年以來已成為全球規模最大的電動汽車市場。預計未來幾年，鋰電池隔板專用二氧化硅存在較大增長空間。
此外，受益于涂料行業的蓬勃發展，二氧化硅在涂料行業的應用愈加廣泛，涂料用二氧化硅成為行業中高附加值細分領域。二氧化硅以其良好的光學性能和吸附性能，在涂料行業中可充當助劑使用。消光劑、增稠劑和抗沉降劑等各類涂料助劑在涂料組成價值較高，尤其在水性、粉末等涂料中，助劑對于顏填料分散、粘合等作用巨大。預計涂料行業規模的持續擴容將助推涂料用二氧化硅的需求不斷增長。
（2）環保政策趨嚴將推動行業集中度進一步提高
二氧化硅屬化工行業，環保要求高。目前，我國在環境保護方面的法律法規包括《環境保護法》《清潔生產促進法》《水污染防治法》《節約能源法》等，我國對環保、節能等方面的相關法律法規的執行力度越來越強，而化工企業由于本身耗能大、排污多的特點，容易受到相關政策嚴格排查，企業項目通過核準或環評的程序多、難度大。隨著環保要求的提高，國內規模較小、技術水平較低、環保投入不足的企業將逐步被淘汰，導致市場總供給相應下降；與此同時，隨著部分環保不達標企業被逐步淘汰退出市場，也將進一步帶動行業集中度提高，改變市場整體競爭格局，規模和技術水平領先的企業市場份額和競爭力將進一步提高。
（3）專業化生產以及高附加值產品趨勢
液相法二氧化硅的生產需要經反應、老化、過濾洗滌、干燥和粉碎等多道工序，通過硅酸鈉和一種無機酸（通常情況下為硫酸）發生化學反應沉淀而成。液相法二氧化硅生產過程對反應的控制有較高要求，原材料濃度、攪拌強度、反應溫度、pH 值和反應加量流量等多種因素將影響最終形成的二氧化硅的表面積、結構、分散性和硅羥基的濃度等理化指標，因此各個變量都要求精確的控制和調節。目前市場上標準的生產設備尚未能完全滿足液相法二氧化硅生產工序要求，還需專業的非標核心生產設備。企業的生產經驗、生產技術、研發能力在生產工藝中顯得尤為重要，而以上這些優勢均需企業長期的理論和實踐積累。
（4）二氧化硅氣凝膠的迅猛發展
1931 年 Kistert 通過水解水玻璃的方法首次制備出氣凝膠，但由于當時制備工藝條件限制，在隨后的半個世紀中，氣凝膠一直沒有很大的發展。直到最近 20 年，氣凝膠理論知識的成熟和溶膠凝膠工藝的完善，以及各行各業對氣凝膠材料的需求增大，使得氣凝膠發展迅速。二氧化硅氣凝膠是一種新型結構可控的孔狀材料，有多種獨特的性質，例如低折射率、低彈性模量、低聲阻抗、低熱導率、強吸附性、典型的分形結構等，可被制作成聲阻抗耦合材料、過濾材料、高溫隔熱材料等多種高性能材料，在切侖可夫探測器、催化劑及催化劑載體、寬帶減反射、高效可充電電池、防眩光涂層、低介電常數絕緣層、超高速集成電路基片、高激光損傷閾值增透薄膜、高效絕熱涂層等眾多領域之中具有廣泛的應用前景。
4、不利因素
（1）下游客戶需求影響
納米二氧化硅產品的下游行業應用領域廣泛，終端客戶分布于木器、家具、皮革、紡織、卷材、噴墨相紙、廣告耗材、軌道交通、3C 電子、醫用膠片和醫用手套等應用領域。本行業的生產規模主要依賴于下游行業客戶的需求，因此下游行業的發展狀況對行業的發展起著關鍵性的作用。如果下游行業受到產品配方、工藝調整、主導產品變更等因素影響導致需求發生變化，將會對行業內企業的生產經營產生較大影響。
（2）競爭加劇的風險
在納米二氧化硅領域，格雷斯（Grace）和贏創工業（Evonik）等全球知名跨國企業產品品類齊全、產品通用性強，在部分領域長期占據高端產品大部分市場份額，與國內納米二氧化硅生產商形成直接競爭關系。近年來我國企業在自主創新、技術、研發資金等方面不斷加大投入，逐漸呈現追趕態勢，但是與國外企業相比仍有一定的差距。目前，國外知名跨國企業的國際化布局更為完整，并已進入國內市場，進一步加劇了我國二氧化硅行業市場的競爭。
5、行業準入壁壘
（1）技術壁壘
納米二氧化硅產品生產需經反應、老化、過濾洗滌、干燥和粉碎等多道工序，生產工藝復雜，生產過程中對反應的控制有較高要求，原材料濃度、攪拌強度、反應溫度、表面處理、pH 值和反應加量流量等多種因素將影響生產二氧化硅的表面積、結構、分散性和硅羥基的濃度等理化指標，因此各個變量都要求精確的控制和調節。反應中各變量參數的優化、工藝數據的積累需要持續投入、長期積累，短期內難以掌握。
另外，為實現上述生產工藝所能達到的各項指標要求，還需要專業的特種非標核心生產設備。尤其是用于高端涂料、橡膠、印刷油墨等的高端二氧化硅產品，需要長期的理論和實踐經驗積累才能實現穩定生產，對企業的研發能力和人才儲備有較高要求。
（2）環保壁壘
二氧化硅生產屬于化工行業，環保要求高。目前我國在環境保護方面的法律法規包括《環境保護法》《清潔生產促進法》《水污染防治法》《節約能源法》等，在目前環保高壓態勢下，政府有關部門對環保、節能等方面法律執行力度越來越強，而化工企業由于本身耗能較大，排放物較多的特點，更容易受到相關政策執行力度的影響，企業新上馬的項目通過核準或環評的程序多、難度大。
（3）規模壁壘
傳統的二氧化硅生產企業不可避免地承受原材料價格波動的風險，小規模企業抗風險能力差，因此在二氧化硅的生產中，規模及以上企業才具有競爭優勢。這需要大量的設備、資金投入，對企業的資金實力要求較高。
（4）銷售渠道壁壘
完善的營銷渠道是企業規模化生產銷售的必要保障，也成為國內二氧化硅企業發展的核心競爭力之一。成熟的銷售渠道不僅是產品銷量的有力保障，也是貫徹企業營銷策略的有效平臺，更是與國際知名企業競爭的重要砝碼。現有廠商對市場渠道和銷售渠道進行了充分的鋪設和掌控，甚至在國內和國際市場設置了排他性的獨家代理商，新進入者在短時間內很難建立起自己的銷售渠道，從而缺乏快速有效占領市場的能力。
此外，納米二氧化硅產品雖然在下游產品中用量占比較小，但其性能及其穩定性卻直接影響產品的整體質量，不同廠家、不同應用領域的產品對納米二氧化硅的型號、技術參數要求具有較大差別。后續市場進入者難以短時間內同時掌握多個領域的生產技術，現有生產商具有較大的先發優勢。
此外，下游客戶對產品質量穩定的廠家品牌認同度較高，在長期使用的過程中如果產品質量表現穩定、安全，通常會建立較為穩固的長期合作關系，且更替供應商通常意味著下游廠商產品需要進行一定程度的產品工藝調整，需要重新進行產品試驗生產，具有一定的切換成本，從而對后續的市場進入者形成一定壁壘。
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