高纯石英、硅基负极、碳化硅等高端无机硅材料市场现状及发展展望

参会、展位、赞助征集中 ！！！

北京国化新材料技术研究院联手硅产业绿色发展联盟等单位拟于2023年11月1-3日在江苏徐州举办“2023高纯石英材料技术及应用高峰论坛”（点击链接查看会议详情）。

特邀业内协会会长、研究所所长、教授级高工、企业总经理等20多位大咖，围绕高纯石英砂提纯和合成、高纯石英玻璃材料加工及应用等进行深度讨论。欢迎前来报名！

长按二维码，在线报名

中国是硅材料生产大国，硅产业的发展始于1957年， 经过60多年的发展，已基本形成了以高纯石英、工业硅、多晶硅、纳米硅材料、有机硅为支柱的完整体系。

日前，由北京国化新材料研究院和硅产业绿色发展联盟联合编制的《中国高端无机硅产业发展蓝皮书（2023版）》重磅上线。蓝皮书聚焦高纯石英（高纯石英砂、石英坩埚）、碳化硅、氮化硅、硅基负极、硅基电子特气5个领域的高端无机硅材料，涉及当下大热的光伏、半导体及锂电储能领域，提供最全面的生产现状、市场前景分析及行业政策汇总。高端无机硅材料应用领域及市场前景分析
01（高纯石英砂）目前国内对高纯石英砂还没有建立统一且严格的分级标准，按照《矿产资源工业要求手册》（2014年修订版），高纯石英砂指SiO₂含量≥99.98%的石英砂，具有耐高温、耐腐蚀、  绝缘度高、热膨胀系数低、透光性好等物理化学性质。而国际上则普遍将矽比科公司IOTA系列产品标准作为高纯石英砂行业标准，对十二种元素杂质（Al，K，Na，Li，Ca，Mg，Fe，Mn，Cu，Cr，Ni，B）含量也进行了规定，要求总量小于20mg/kg。高纯石英砂广泛应用于半导体、光通信、光伏、电光源等领域，但主要以光伏和半导体为主。在光伏领域，高纯石英砂主要用于制造石英坩埚，在半导体中的应用主要涉及硅片制造过程中的扩散、蚀刻等环节，是半导体生产的关键材料，随着光伏和半导体产业高速发展，高纯石英砂需求保持增长态势。据SAGSI测算，2022年全球光伏领域对高纯石英砂的消费占比首次超过半导体，在光伏产业飞速发展的带动下，预计2024年全球光伏及半导体领域对高纯石英砂的需求量将增长至18.1万吨。
02（石英坩埚）
石英坩埚是以高纯石英砂为原料，通过定型工艺生产而成的一种容器，具有洁净、同质、耐高温等性能，目前广泛应用于太阳能和半导体领域提炼晶体硅的生产工艺，是单晶/多晶硅炉的关键部件，主要用于盛装熔融硅并制成后续工序所需的晶棒。光伏行业是石英坩埚的重要领域，占中国石英坩埚总需求80%以上，贡献占比较大。在单晶硅片生产流程中，石英坩埚是光伏单晶炉的关键部件，基于单晶硅片纯度的要求，石英坩埚具有较强的消耗品属性特征。在产业政策引导和市场需求驱动的双重作用下，全球光伏产业市场规模持续扩大，整体处于稳定增长阶段，预计2022-2024年全球新增光伏装机容量由250GW增至420GW。根据CPIA 数据，2022年单晶硅片市场占比约97.5%，其中P型单晶硅片市场占比由2021年90.4%降至 87.5%，N型单晶硅片占比增长至10%。为了满足N型硅片对纯度更高要求，N 型硅片的拉制对于石英坩埚的更换频率要求更高。
03（碳化硅）
碳化硅（Silicon Carbon）化学式为SiC，是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物，具有硬度高、化学性能稳定、热导率高、热膨胀系数小、高绝缘性、耐磨性和耐腐蚀性能好等特点，广泛应用于功能陶瓷、高级耐火材料、磨料磨具、半导体器件等领域。碳化硅衬底行业属于技术密集型行业，是材料、热动力学、半导体物理、化学、计算机、仿真模拟、机械等多学科交叉知识的应用。碳化硅衬底的制造需经过原料合成、晶体生长、晶锭加工、晶棒切割及晶片研磨、抛光、清洗的步骤，其中晶体生长是难度最大、良率最低的环节，晶体生长阶段决定了碳化硅衬底的电学性质，也决定了器件的最终应用领域。
04（氮化硅）
氮化硅分子式为Si₃N₄，分子量为140.28，是由硅和氮组成的共价键化合物，是一种综合性能优良的陶瓷材料，具有高强度、高硬度、耐磨损、抗氧化、良好的热稳定性和化学稳定性、优良的介电性能等特点。氮化硅产业链上游包括硅粉、二氧化硅、气相硅源（如四氯化硅、硅烷）、碳粉、氮气、氨气等；中游为氮化硅及氮化硅陶瓷制品，如氮化硅陶瓷球、氮化硅轴承、陶瓷刀具、多孔氮化硅陶瓷、氮化硅陶瓷基片等；下游主要应用于机械工业、国防军工、汽车、电子电气等领域的耐温、耐磨部件。氮化硅作为一种综合性能优异的结构陶瓷材料，可广泛应用在火箭、飞机、导弹、核反应堆等军工领域，以及汽车发动机、芯片基板、（机械加工用）刀具、轴承等众多民用领域。
05（硅基电子特气）
电子特气是主要用于电子信息领域的一类特种气体，品类较多，目前已超过260多种，其中常用的有20多种。目前常用的硅基电子特气有硅烷（SiH₄ ）、二氯二氢硅、三氯氢硅、四氯化硅、正硅酸乙酯、四氟化硅、乙硅烷等品种。电子特气是半导体、液晶显示面板、光伏等电子工业生产中必不可少的基础性原材料，被广泛应用于外延沉积、刻蚀、掺杂等工艺中。受益于下游行业的快速发展，近年来国内厂商抓住行业发展机遇，在政策利好与需求升级的上轮驱动下，中国电子特气市场呈现持续增长态势。2016-2021年中国电子特气行业市场规模由2016年102.7亿元增长至2021年的216亿元，年均复合增速约16.0%，其中2020-2021年增速均超过20%，预计2022年中国电子特气市场规模将达231亿元。
06（硅基负极）
负极材料是锂离子电池四大主要原材料之一。在已知的负极材料中，硅基材料由于具有极高的能量密度（理论比容量为4200mAh/g，是石墨负极材料的10倍）、较低的脱锂电位以及相对出色的安全性能，有望替代石墨成为下一代锂离子电池负极材料。
硅基负极材料具有生产技术难度大、工艺非标准化和技术门槛高的特征。目前中国硅基负极材料尚处于发展初期，市场渗透率较低，但近年来增速较快。2021年中国负极材料的出货量为72万吨，其中硅基负极出货量约1.1万吨，渗透率为1.5%。据GGII统计，2022年中国负极材料出货量为137 万吨，同比增长90.3%，受石墨负极产量大幅增长影响，硅基负极市场占比降至1%左右，但与2021年相比，硅基负极出货量同比增长约 18%。以上内容节选自《中国高端无机硅产业发展蓝皮书（2023版）》，欢迎各位领导扫码订阅。高端无机硅材料在光伏、半导体、锂电等领域均有应用，无论是无机硅材料相关行业的从业者，还是想要涉足该领域的新人，通过这本《中国高端无机硅产业发展蓝皮书（2023版）》，都将对高纯石英砂、硅基负极、碳化硅等先进硅材料有更为系统、深入的了解，无机硅产业的诸多问题也将得到解答，堪称高端无机硅材料领域的敲门砖！关于ACMI

北京国化新材料技术研究院有限公司（ACMI）是专业从事化工新材料产业研究和技术开发的专业服务机构，是大中华地区目前有机硅、氟化工、环氧树脂、C3等细分行业最权威的工业服务机构之一。

ACMI主要提供的服务形式包括政策咨询、产业规划、会展服务、媒体传播、工程技术开发服务等，以可信赖的服务赢得了客户广泛的称赞。ACMI的客户有近80%为长期稳定客户，其中对大多数重点客户的连续服务年限超过十年。

ACMI拥有强大的智力资源支持和数据处理能力，现有近60位以博士、硕士为主体的研究及服务团队，聘任有外部顾问近100人，其中包括多位国内外顶尖的行业专家；ACMI在武汉专门设有数据支持中心，在上海设有业务办公室。ACMI还与中国石油和化学工业联合会、中国化工经济技术发展中心、中国氟硅有机材料工业协会等重要行业机构建立长期合作关系。

【免责声明】本平台部分内容转载于网络，目的在于传递更多信息，并不代表本平台赞同其观点和对其真实性负责；若有侵犯您的权益或其他不适宜之处，请联系我们，并提供相关证明，本平台将及时处理。如其他媒体、网站或个人转载使用，需保留本平台注明的“稿件来源”，并自负法律责任。