人造空心玻璃微珠行業(yè)定義、背景與特性

空心玻璃微珠（Hollow glass microspheres）是一種中空的，內(nèi)含惰性氣體的微小圓球狀粉末。作為一種新型填料，具有質(zhì)量輕、強度高、流動性好、隔熱、耐腐蝕等優(yōu)點，在輕質(zhì)復(fù)合材料、涂料、航空航天、深海固井、電絕緣材料、隔熱、隔音材料以及軍事炸藥等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，被譽為“空間時代材料”。

人工合成空心微珠研究開始于二十世紀50年代，其生產(chǎn)設(shè)備相對昂貴、制備工藝相對復(fù)雜且成本較高，但隨著研究人員對空心微珠的成分及粒徑可控性的不斷深入研究可實現(xiàn)賦予各種特殊性能而使其滿足航空航天、石油化工、深海探測及生物醫(yī)藥等高技術(shù)和高附加值領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，高性能人造空心玻璃微珠的制備技術(shù)及其工業(yè)化生產(chǎn)成為各國學(xué)者和諸多企業(yè)的研究熱點和方向。

人造空心玻璃微珠產(chǎn)業(yè)鏈全景

人造空心玻璃微珠產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

人造空心玻璃微珠被譽為“空間時代材料”，上游主要包括多種無機礦物石英砂、硼酸、堿金屬鹽、無機發(fā)泡劑等；國內(nèi)人造空心玻璃微珠進口依存度較高，中游生產(chǎn)企業(yè)主要有3M、Potter兩家外企及海諾科技、中鋼礦院等國內(nèi)企業(yè)；下游已廣泛應(yīng)用于建材、塑料、橡膠、涂料、石油化工、冶金、深海和航天等領(lǐng)域，尤其是在石油固井行業(yè)，有著不可替代的重要用途。

人造空心玻璃微珠產(chǎn)業(yè)原材料分析

人造空心玻璃微珠產(chǎn)業(yè)鏈上游包括二氧化硅、硼酸、堿金屬鹽等原材料。

自然界存在的二氧化硅稱為硅石，約占地殼總重量的12%。硅石常以石英、鱗石英和方石英三種變體存在。除晶體石英外，還有無定形（或微晶體）二氧化硅礦石，如蛋白石和硅藻土，它們都是含不定量結(jié)晶水的二氧化硅。

根據(jù)中國橡膠工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，截至2021年底，國內(nèi)沉淀二氧化硅生產(chǎn)廠家中規(guī)模在30萬噸以上的企業(yè)為確成股份，2021年產(chǎn)能達33萬噸，位于行業(yè)第一梯隊；二氧化硅產(chǎn)能在10-15萬噸的企業(yè)有豐潤化工、索爾維青島、正元化工、贏創(chuàng)嘉聯(lián)、聯(lián)科科技等；雙龍化工、黑貓?zhí)亢诘任涣行袠I(yè)第三梯隊，二氧化硅產(chǎn)能在10萬噸以下。

我國沉淀法二氧化硅出口量大價廉，國產(chǎn)替代仍需時日。我國2022年全年沉淀法二氧化硅進口量9.01萬噸，出口量達到62.28萬噸。2017-2021年，出口數(shù)量的年均復(fù)合增速達到8.73%。沉淀法二氧化硅近兩年出口量主要受到疫情影響，存在較大幅度波動，但隨著疫情形勢逐漸緩解，國際局部地區(qū)形勢變化，我國2022年出口量有明顯增長。我國沉淀法二氧化硅進口量長期保持穩(wěn)定增長，并且明顯低于出口數(shù)量。從進出口平均單價角度來看，我國出口沉淀法二氧化硅量大而價廉，進口價格達到出口價格的2-3倍，可見我國目前對海外生產(chǎn)的高端二氧化硅需求仍然較為旺盛，國產(chǎn)替代尚未達成，未來國產(chǎn)高端二氧化硅仍具備較大的市場潛力。

氣相二氧化硅方面，受益于多晶硅和有機硅行業(yè)產(chǎn)量持續(xù)增長，國內(nèi)氣相二氧化硅主要原料氯硅烷來源充足，企業(yè)裝置開工率有較大增長。國內(nèi)氣相二氧化硅生產(chǎn)裝置廠家超過25家，其中藍星化工、瓦克化學(xué)、德山化工和協(xié)鑫高科產(chǎn)能均在1萬噸以上，位于行業(yè)第一梯隊，吉必盛、合盛硅業(yè)、卡博特恒業(yè)成和匯福納米材料等產(chǎn)能均超過8000噸，位列行業(yè)第二梯隊，新安化工、盛森硅業(yè)等產(chǎn)能在8000噸以下。

我國氣相二氧化硅在全球占據(jù)重要地位，規(guī)模持續(xù)擴張中。經(jīng)過長期發(fā)展，我國氣相二氧化硅工藝技術(shù)有了較大進展。截至2021年，我國氣相二氧化硅產(chǎn)量約12.84萬噸，占全球產(chǎn)量的39.60%；生產(chǎn)能力為17.88萬噸/年，占全球總產(chǎn)能的39%。2016-2021年，我國氣相二氧化硅產(chǎn)量和產(chǎn)能年均增長率分別為12.71%和4.87%。2021年我國氣相二氧化硅消費總量約為11.31萬噸，同比增長13.10%，其中有機硅領(lǐng)域的消費量為7.76萬噸。氣相二氧化硅主要用作有機硅彈性體的補強劑，2021年其在硅橡膠領(lǐng)域的使用量占其總消費量的60%以上，在其他有機硅產(chǎn)品如硅樹脂中也有應(yīng)用。

硼酸是最重要的基本無機化工原料之一，也是生產(chǎn)硼化學(xué)品的母體原料。硼酸工業(yè)是伴隨硼砂工業(yè)的誕生而誕生，硼酸在工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、通信、航天及核領(lǐng)域都是重要的無機化工原料。2016年以來我國硼酸進口量一直維持在20萬噸以上，而出口數(shù)量只有幾千噸，差距數(shù)十倍，且連年來呈現(xiàn)下降趨勢。我國用于高端制造業(yè)的高純度硼酸一般依托進口，我國在原料品級及生產(chǎn)方法上都處于劣勢地位，據(jù)統(tǒng)計，截至2022年我國硼酸進口量為29.39萬噸，同比下降5.15%，進口金額為2.66億美元，同比增長46.74%，出口量為0.18萬噸，同比增長23.50%，出口金額為0.03億美元，同比增長62.03%。

中國人造空心玻璃微珠行業(yè)集中度指數(shù)（銷量）（2019 Vs 2023年）

中國人造空心玻璃微珠行業(yè)主要頭部企業(yè)有3M、Potters Industries、山西海諾科技和中鋼礦院。2023年這四家企業(yè)在中國市場的銷量占比為95.63%。