【炭黑產業網】8 月 12 日消息,當前新興產業的蓬勃發展正推動二氧化硅(SiO?)需求呈現結構性爆發態勢。新能源、生物醫藥和納米技術等領域成為拉動需求的主要力量,而這一趨勢的背后,離不開技術迭代與政策導向的雙重影響。
在光伏領域,高純石英砂成為需求的主導者,尤其是在單晶硅生長過程中,石英坩堝對二氧化硅的純度要求極高,需達到 99.998% 及以上。值得關注的是,2024 年我國光伏玻璃所使用的疏水型二氧化硅產品,通過表面改性技術成功實現了進口替代,并已進入隆基等行業龍頭企業的供應鏈。與此同時,熔融石英憑借其 1713℃的高熔點特性,成為面板封裝的關鍵材料。隨著光伏玻璃產能的持續釋放,作為其原料的純堿價格較 2022 年的峰值下降了 34%。
據炭黑產業網了解,鋰電池領域對二氧化硅的功能化需求正在不斷升級。在硅基負極方面,采用納米二氧化硅包覆技術后,硅負極的理論比容量可提升至 3579mAh/g;而在電池阻燃材料中,二氧化硅的添加量已增至 12%-15%。在隔膜涂層領域,特種二氧化硅對孔容和粒徑分布有著嚴苛的要求,2024 年我國相關產品的均價達到 5890 元 / 噸,較通用型號溢價 30%。
電動汽車配套領域中,二氧化硅在材料性能革新方面發揮著重要作用。在高壓絕緣材料方面,硅橡膠組件對氣相法白炭黑(二氧化硅的一種形態)有著較大依賴,全球年需求量增長 14%,價格突破 4.2 萬元 / 噸。在輕量化技術上,二氧化硅增強復合材料使電池包殼體減重 30%,并且與鋁硅合金協同應用于車身結構,進一步提升了電動汽車的性能。
生物醫藥領域,二氧化硅在精準醫療方面實現了突破。在藥物載體應用上,納米二氧化硅作為靶向給藥載體,能夠有效提升藥物溶解度和生物利用度,目前已應用于抗腫瘤藥物遞送系統,其良好的化學穩定性與表面修飾能力,支持了緩釋制劑的開發,減少了給藥頻率。在醫用材料方面,二氧化硅增強的抗菌陶瓷(如載銀離子材料)被應用于骨科植入物,降低了感染風險;同時,生物傳感器中使用的二氧化硅薄膜提升了檢測靈敏度,適用于 POCT(即時檢驗)設備。
納米技術應用領域,二氧化硅的跨界融合創新成果顯著。在智能材料方面,氣凝膠復合材料被用于航天器隔熱層,其密度低至 0.003g/cm3,耐溫可達 1200℃;自清潔涂層中添加的納米二氧化硅實現了超疏水性能,將其應用于建筑玻璃可減少 90% 的清潔能耗。在循環經濟方面,電子廢棄物(如手機主板)再生高純二氧化硅的技術取得突破,預計 2025 年循環材料的占比將達到 12%。
然而,二氧化硅產業的發展也面臨著技術瓶頸與挑戰。在純度方面,半導體級二氧化硅仍依賴進口,國內液相法工藝與氣相法存在代差。不過,在循環經濟領域,手機主板粉碎料再生高純二氧化硅技術取得突破,預計 2025 年循環材料將占市場的 12%。
政策與市場動態方面,歐盟碳稅對進口炭黑加征 28 歐元 / 噸稅費,這間接刺激了二氧化硅在新能源領域的替代應用;中國將沉淀法二氧化硅列入高耗能行業差別電價名單,此舉將推動相關企業進行技術升級。總體來看,新能源產業正驅動二氧化硅需求向高附加值領域轉型,但要匹配產業增速,還需突破高端提純技術和循環利用瓶頸。