सिलिकॉन मटेरियल हे केवळ राष्ट्रीय धोरणात्मक उदयोन्मुख उद्योगाच्या नवीन साहित्य उद्योगाचा एक महत्त्वाचा घटक नाही तर इतर धोरणात्मक उदयोन्मुख उद्योगांसाठी एक अपरिहार्य सहाय्यक साहित्य देखील आहे.

अनुप्रयोग क्षेत्रांच्या सतत विस्तारासह, प्रचंड मागणी क्षमतेमुळे सिलिकॉन सध्या सर्वात लोकप्रिय रासायनिक पदार्थांपैकी एक बनले आहे.

घरगुती सिलिकॉन वापराचा सर्वात मोठा वाटा बांधकाम, इलेक्ट्रॉनिक्स, वीज आणि नवीन ऊर्जा, वैद्यकीय सेवा आणि वैयक्तिक काळजी यासारख्या क्षेत्रात आहे. त्यापैकी, बांधकाम क्षेत्र सध्या सिलिकॉनच्या वापरासाठी मुख्य टर्मिनल परिस्थिती आहे, जे सुमारे 30% आहे.

पारंपारिक उद्योगांमध्ये सिलिकॉन मटेरियलच्या मागणीत सतत वाढ, फोटोव्होल्टेईक्स आणि नवीन ऊर्जा यांसारखे ऊर्जा-बचत आणि पर्यावरण संरक्षण उद्योग, तसेच अल्ट्रा-हाय आणि अल्ट्रा-हाय व्होल्टेज पॉवर ग्रिड बांधकाम, बुद्धिमान वेअरेबल मटेरियल, 3D प्रिंटिंग आणि 5G सारख्या उदयोन्मुख उद्योगांचा विकास, सिलिकॉनसाठी नवीन मागणी वाढीचे बिंदू प्रदान करतात.

सिलिकॉनचा आढावा

सिलिकॉन हा सिलिकॉन सेंद्रिय संयुगांसाठी एक सामान्य शब्द आहे, जो धातूच्या सिलिकॉन आणि क्लोरोमेथेनद्वारे संश्लेषित आणि हायड्रोलायझ केला जातो.

सिलिकॉन संश्लेषणातील पहिले पाऊल म्हणजे मिथाइलक्लोरोसिलेन तयार करणे, जे नंतर मोनोमेथिलट्रायक्लोरोसिलेन, डायमेथिलडायक्लोरोसिलेन आणि ट्रायक्लोरोसिलेन मिळविण्यासाठी हायड्रोलायझ केले जाते. डायमेथिलडायक्लोरोसिलेन ही सेंद्रिय सिलिकॉनची मुख्य मोनोमर प्रकार आहे, ज्याची मुख्य डाउनस्ट्रीम उत्पादने सिलिकॉन रबर आणि सिलिकॉन तेल आहेत.

सध्या, चीनमध्ये नमूद केलेली सिलिकॉन उत्पादन क्षमता सामान्यतः मिथाइलक्लोरोसिलेनच्या उत्पादन क्षमतेचा संदर्भ देते, तर सध्याची उत्पादन आकडेवारी सर्व डायमिथाइलसिलॉक्सेनच्या उत्पादनावर आधारित आहे.

सिलिकॉन उद्योग साखळी

सिलिकॉन उद्योग साखळी प्रामुख्याने चार दुव्यांमध्ये विभागली गेली आहे: सिलिकॉन कच्चा माल, सिलिकॉन मोनोमर, सिलिकॉन इंटरमीडिएट्स आणि सिलिकॉन डीप प्रोसेसिंग उत्पादने. कच्चा माल, मोनोमर आणि इंटरमीडिएट्ससाठी कमी उत्पादन उपक्रम आहेत, तर डाउनस्ट्रीम डीप प्रोसेसिंगमध्ये विस्तृत श्रेणीतील उत्पादने आणि अधिक विखुरलेली उत्पादन क्षमता समाविष्ट आहे.

सिलिकॉन कच्चा माल

सिलिकॉनच्या उत्पादन प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात कच्चा माल वापरला जातो. सिलिकॉनचा कच्चा माल औद्योगिक सिलिकॉन पावडर आहे, जो इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसमध्ये कोकसह क्वार्ट्ज कमी करून उद्योगात तयार केला जातो.

औद्योगिक सिलिकॉनच्या उत्पादनात मोठ्या प्रमाणात सिलिकॉन धातू आणि ऊर्जा वापरली जाते आणि त्यामुळे पर्यावरणाचे मोठे प्रदूषण होते. म्हणूनच, औद्योगिक सिलिकॉन कच्च्या मालाचा स्थिर आणि उच्च-गुणवत्तेचा पुरवठा ही सिलिकॉन उत्पादनाची मूलभूत हमी बनली आहे.

SAGSI च्या मते, २०२० मध्ये, जागतिक औद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन क्षमता ६.२३ दशलक्ष टन होती, तर चीनची उत्पादन क्षमता ४.८२ दशलक्ष टन होती, जी ७७.४% आहे.

सिलिकॉन

सिलिकॉन मोनोमर आणि इंटरमीडिएट्स

सिलिकॉन मोनोमर्स आणि इंटरमीडिएट्सचा देशांतर्गत पुरवठा जागतिक एकूण पुरवठाच्या ५०% पेक्षा जास्त आहे, ज्यामुळे तो जगातील सिलिकॉन मोनोमर्स आणि इंटरमीडिएट्सचा सर्वात मोठा पुरवठादार बनला आहे. सिलिकॉन मोनोमर्सच्या अस्थिर स्थितीमुळे, कंपन्या सामान्यतः मोनोमर्सना डीएमसी (डायमेथिलसिलॉक्सेन) किंवा डी४ सारख्या इंटरमीडिएट्समध्ये संश्लेषित करतात.

सिलिकॉन मोनोमर आणि इंटरमीडिएट्सचे काही प्रकार आणि वैशिष्ट्ये आहेत.

डायमेथिल्डिक्लोरोसिलेन हा सध्या सर्वाधिक वापरला जाणारा सिलिकॉन मोनोमर आहे, जो एकूण मोनोमरच्या ९०% पेक्षा जास्त आहे.

सिलिकॉन उद्योगासाठी प्रवेश मर्यादा जास्त आहे, जी २००००० टनांपर्यंत वाढवण्यात आली आहे आणि त्यासाठी किमान १.५ अब्ज युआन भांडवली गुंतवणूक आवश्यक आहे. उच्च उद्योग प्रवेश मर्यादा आघाडीच्या उद्योगांकडे मोनोमर उत्पादन क्षमता एकाग्रतेच्या प्रवृत्तीला चालना देईल.

सध्या, फक्त काही कंपन्यांकडे पुरेसे तांत्रिक संचय आहे आणि त्यांनी मोठ्या प्रमाणात उत्पादन साध्य केले आहे, ज्यामध्ये ९०% पेक्षा जास्त उत्पादन क्षमता शीर्ष ११ उद्योगांमध्ये वितरित केली आहे.

सिलिकॉन मोनोमर उत्पादन क्षमतेचे प्रमाण डाउनस्ट्रीम एंटरप्रायझेससाठी अधिक मोकळीक प्रदान करते.

डायक्लोरोडायमिथाइलसिलेन

पुरवठ्याच्या बाबतीत, चीनमधील अनेक आघाडीच्या सिलिकॉन उद्योगांकडे चालू प्रकल्प किंवा नवीन योजना आहेत. नवीन उत्पादन क्षमता २०२२ ते २०२३ पर्यंत उत्पादनावर केंद्रित केली जाईल आणि उद्योगाची उत्पादन क्षमता जलद विस्तार चक्रात प्रवेश करणार आहे.

बायचुआन यिंगफूच्या आकडेवारीनुसार, हेशेंग सिलिकॉन इंडस्ट्री, युनान एनर्जी इन्व्हेस्टमेंट आणि डोंग्यू सिलिकॉन मटेरियल्स सारख्या कंपन्या या वर्षी अंदाजे १.०२५ दशलक्ष टन सिलिकॉन उत्पादन क्षमतेत गुंतवणूक करतील. न्यू स्पेशल एनर्जी, एशिया सिलिकॉन इंडस्ट्री आणि सिचुआन योंग्झियांग सारख्या कंपन्या पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन उत्पादन क्षमतेत गुंतवणूक करत आहेत, ज्यामुळे औद्योगिक सिलिकॉनची मागणी वाढत आहे.

SAGSI चा अंदाज आहे की २०२५ पर्यंत चीनची सिलिकॉन मिथाइल मोनोमर्सची उत्पादन क्षमता ६ दशलक्ष टन/वर्षापेक्षा जास्त होईल, जी सिलिकॉन मिथाइल मोनोमर्सच्या जागतिक उत्पादन क्षमतेच्या ७०% पेक्षा जास्त असेल.

C&EN नुसार, मोमेंटिव्ह, परदेशी आघाडीची सिलिकॉन कंपनी, वॉटरफोर्ड, न्यू यॉर्क येथील आपली सिलिकॉन उत्पादन क्षमता बंद करण्याची योजना आखत आहे, ज्यामुळे डाऊ ही युनायटेड स्टेट्समधील अपस्ट्रीम कच्च्या मालाची सिलिकॉनची एकमेव उत्पादक बनेल.

जागतिक सिलिकॉन मोनोमर उत्पादन क्षमता चीनकडे हस्तांतरित केली जात आहे आणि भविष्यात उद्योग एकाग्रता प्रमाण सुधारत राहील.

सिलिकॉनची खोल प्रक्रिया

खोल प्रक्रिया केलेले सिलिकॉन उत्पादने बहुतेकदा RnSiX (4-n) च्या आण्विक स्वरूपात अस्तित्वात असतात आणि सिलिकॉन साखळीचे स्थिर भौतिक-रासायनिक गुणधर्म आणि कार्यात्मक गटांची परिवर्तनशीलता खोल प्रक्रिया केलेले सिलिकॉन उत्पादनांना समृद्ध वापर कार्ये प्रदान करते. मुख्य उत्पादने सिलिकॉन रबर आणि सिलिकॉन तेल आहेत, जे अनुक्रमे 66% आणि 21% आहेत.

सध्या, सिलिकॉनचा खोल प्रक्रिया उद्योग अजूनही जलद विकासाच्या टप्प्यात आहे, तुलनेने विखुरलेला उद्योग आहे. 3,000 हून अधिक डाउनस्ट्रीम खोल प्रक्रिया उद्योग फक्त सिलिकॉन प्रक्रियेत गुंतलेले आहेत.

ऑलिव्हिया फॅक्टरी कच्च्या मालाची टाकी

चीनमधील खोल प्रक्रिया केलेल्या सिलिकॉन उत्पादनांची रचना:

चिनी कंपन्यांच्या तुलनेत परदेशी सिलिकॉन कंपन्यांना सिलिकॉन मोनोमर्स तयार करण्यात खर्चाचा फायदा मिळत नाही आणि बहुतेक आघाडीच्या परदेशी सिलिकॉन कंपन्या डाउनस्ट्रीम डीप प्रोसेसिंग उत्पादने विकसित करण्यावर आणि औद्योगिक साखळी वाढवण्यावर लक्ष केंद्रित करतात.

सिलिकॉन उद्योगासाठी चीनची प्रोत्साहन धोरणे हळूहळू मोनोमर उत्पादनापासून सिलिकॉन उत्पादनांची सखोल प्रक्रिया, नवीन सिलिकॉन उत्पादनांचा विकास, नवीन अनुप्रयोग क्षेत्रांचा विस्तार आणि व्यापक वापर पातळी सुधारण्याकडे वळली आहेत.

सिलिका

सिलिकॉन डाउनस्ट्रीम उत्पादनांमध्ये उत्पादन जोडणी मूल्य आणि बाजारपेठेत वापराच्या शक्यता जास्त असतात. सध्या, चीन आणि परदेशातील उदयोन्मुख बाजारपेठांमध्ये सिलिकॉनच्या वापरात विकासासाठी अजूनही लक्षणीय जागा आहे.

सिलिकॉन

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन