-
2017年中国高纯四氯化硅行业发展前景分析及预测
2018/4/18 13:14:52 来源:中国产业发展研究网 【字体:大 中 小】【收藏本页】【打印】【关闭】
核心提示:2016 年国内光纤出货量达到 2.02 万 亿芯公里,占到全球总出货量的 55%。光纤预制棒的制造是整个光纤制造的核心环节,而高纯四氯化硅又是光棒生产的核心原材料,其对纯度的要求极高,杂质含量需控制在 ppb 级。目前国内光纤用四氯化硅2016 年国内光纤出货量达到 2.02 万 亿芯公里,占到全球总出货量的 55%。光纤预制棒的制造是整个光纤制造的核心环节,而高纯四氯化硅又是光棒生产的核心原材料,其对纯度的要求极高,杂质含量需控制在 ppb 级。目前国内光纤用四氯化硅 80%以上需要从国外进口。
光纤光缆产业链
数据来源:公开资料整理
光纤用四氯化硅可分为 OVD 级光纤用四氯化硅、 VAD 级光纤用四氯化硅以及 PCVD 级光纤用四氯化硅。其中 OVD 级和 VAD 级四氯化硅主要用于生产光纤预制棒的包层,而 PCVD 光纤四氯化硅则可用于生产光纤预制棒的芯层,且其纯度及杂质要求要高于 OVD 级和 VAD 级四氯化硅。
高纯四氯化硅制备工艺
制备工艺制备方式原理优缺点精馏法精馏法是利用四氯化硅与杂质组分之间挥发度的差异,借助“回流”技术,即多次气化和部分冷凝的过程,实现混合液高纯度分离,从而得到高纯度的四氯化硅产品。对去除诸如 AlCl3、 BCl3、 FeCl3、 CuCl2、 PCl3等极性杂质有较好的效果,但对含氢杂质( 包括一甲基氯硅烷、二甲基氯硅烷和三甲基氯硅烷等) 的去除较为有限。吸附法固体吸附基本原理是基于化合物中各组分化学键极性不同来进行吸附分离的。 SiCl4 是无电偶极矩的对称分子,与此相反,所含杂质如 AlCl3、 FeCl3、 PCl3 和 BCl3 等是具有相当大偶极矩的不对称分子,强烈地趋向于形成加成化学键,很容易被吸附剂吸附。常用吸附剂如活性炭、沸石、氧化铝等,均可用于吸附四氯化硅。但吸附过程中容易引入杂质,对系统造成二次污染,因此产品质量无法得到保证。吸附精馏法吸附方法去除极性和含氢杂质,然后利用精馏方法可以将与 SiCl4 挥发度相差较大的杂质有效去除。-部分水解法与四氯化硅相比,三氯氢硅、金属氯化物、卤化硼以及其它含硼的络合物更容易发生水解,或与水反应络合形成难挥发的物质。因此可采用部分水解法脱除四氯化硅中微量的硼杂质以及金属杂质。部 分 水 解 法 处 理 后 的 SiCl4 中 , SiCl3OH 和Si2Cl6O 的含量会增加,这两种杂质不但易堵塞设备,而且会影响气相沉积法制得光纤的性能,因此需要在后续的工序中进行去除。光氯气法光氯化法是通过紫外线照射氯气,使氯气分子发生自由链式反应,离解成 2 个氯原子自由基,氯原子自由基可与SiHCl3 及其他含氢杂质发生反应,含氢杂质发生脱氢氯化反应后,与四氯化硅的相对挥发度增大,从而有利于通过精馏提纯进行分离,得到光纤用高纯度四氯化硅。由于氯气危险性极高,且容易腐蚀设备及管路发生泄漏,从而制约了其大规模应用。因此如何制备安全、耐腐蚀、防泄漏的大型光化学反应装置是工程及设计人员亟需解决的问题。等离子法低温等离子法制备光纤用四氯化硅,一般采用介质屏蔽放电技术。冷的等离子体在介质屏蔽放电过程中会产生大量活跃的自由基,四氯化硅中的含氢杂质很容易通过这些自由基发生反应,形成稳定的高沸物,然后再通过精馏等方法将其分离。等离子法能够很好的去除四氯化硅中的含氢组分杂质,其产品可满足 PCVD 级光纤预制棒的生产需求。但该方法工艺复杂,设备制造难度大,目前只有德固赛掌握该项技术,存在一定的技术壁垒。数据来源:公开资料整理
近两年随着“宽带中国”政策的不断深化拉动需求,同时叠加国内反倾销等因素刺激, 光纤光缆行业出现了明显的复苏,光纤预制棒需求快速增长,国产化率也不断提升。
光纤价格 2014 年后出现上涨
数据来源:公开资料整理
国内光棒需求和国产化率不断提升
数据来源:公开资料整理
中长期随着智慧城市、大数据以及 5G 的发展,从光纤对铜缆的不断替代,以及 5G 基站部署密度远高于 4G 等角度,对光纤的需求仍将保持高速增长。2021 年全球光纤需求将超过 6.1 亿芯公里。这也会带来光棒需求的增长, 2022 年全球光棒需求有望达到3 万吨,较现有需求量几近翻倍。同时 2017 年到 2022 年全球光棒整体扩产速度维持在 12%左右。
国内高纯四氯化硅市场快速增长
数据来源:公开资料整理
我们根据未来光纤预制棒的需求测算, 2017~2022 年高纯四氯化硅的国内需求的复合增速将达到 12%,全球增速可能更快。 2017 年国内高纯四氯化硅需求在 4 万吨左右,目前国内可以稳定供货的企业屈指可数,进口替代空间极大。由于四氯化硅一般都是副产物,因此产业链比较完整的公司具有先天的竞争优势, 外购四氯化硅提纯的企业盈利空间不大; 同时多晶硅生产企业虽然复产大量四氯化硅,但该行业空间不大,同时单吨净利较多晶硅低很多,多晶硅企业多用四氯化硅冷氢化循环利用,我们判断绝大多数多晶硅生产企业不会实质进入高纯四氯化硅行业。
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如有侵权行为,请第一时间联系我们修改或删除,邮箱:cidr@chinaidr.com。 -
- 直达16个行业