실리콘 소재는 국가 전략 신흥 산업인 신소재 산업의 중요한 구성 요소일 뿐만 아니라, 다른 전략 신흥 산업에도 없어서는 안 될 핵심 소재입니다.

응용 분야의 지속적인 확대와 막대한 수요 잠재력으로 인해 실리콘은 현재 가장 인기 있는 화학 소재 중 하나가 되었습니다.

국내 실리콘 소비의 가장 큰 비중을 차지하는 분야는 건설, 전자, 전력 및 신에너지, 의료, 개인 위생용품 등입니다. 그중에서도 건설 분야는 현재 실리콘 적용의 주요 최종 시나리오로, 약 30%를 차지합니다.

전통 산업 분야에서 실리콘 소재에 대한 수요가 지속적으로 증가하는 것 외에도, 태양광 및 신에너지와 같은 에너지 절약 및 환경 보호 산업, 그리고 초고전압 및 초고압 전력망 구축, 스마트 웨어러블 소재, 3D 프린팅, 5G와 같은 신흥 산업의 발전은 실리콘에 대한 새로운 수요 성장 동력을 제공하고 있습니다.

실리콘 개요

실리콘은 금속 실리콘과 클로로메탄을 사용하여 합성 및 가수분해되는 실리콘 유기 화합물을 총칭하는 용어입니다.

실리콘 합성의 첫 번째 단계는 메틸클로로실란을 생성하는 것이며, 이를 가수분해하여 모노메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란 및 트리클로로실란을 얻습니다. 디메틸디클로로실란은 유기 실리콘의 주요 단량체이며, 주요 하류 제품으로는 실리콘 고무와 실리콘 오일이 있습니다.

현재 중국에서 언급되는 실리콘 생산 능력은 일반적으로 메틸클로로실란의 생산 능력을 의미하지만, 현재 생산 통계는 모두 디메틸실록산의 생산량을 기준으로 하고 있습니다.

실리콘 산업 체인

실리콘 산업 사슬은 크게 실리콘 원료, 실리콘 단량체, 실리콘 중간체, 그리고 실리콘 심가공 제품의 네 단계로 나뉜다. 원료, 단량체, 중간체 단계는 생산 기업 수가 적은 반면, 하류의 심가공 단계는 제품 범위가 넓고 생산 시설 또한 분산되어 있다.

실리콘 원료

실리콘 생산 공정에는 많은 양의 원료가 사용됩니다. 실리콘의 원료는 산업용 실리콘 분말인데, 이는 산업 현장에서 전기 아크로에서 코크스를 이용하여 석영을 환원시켜 제조합니다.

산업용 실리콘 생산은 막대한 양의 실리콘 광석과 에너지를 소비하며, 심각한 환경 오염을 유발합니다. 따라서 안정적이고 고품질의 산업용 실리콘 원료 공급은 실리콘 생산의 기본 전제 조건이 되었습니다.

SAGSI에 따르면 2020년 전 세계 산업용 실리콘 생산 능력은 623만 톤이었으며, 그중 중국의 생산 능력은 482만 톤으로 77.4%를 차지했습니다.

규소

실리콘 단량체 및 중간체

실리콘 단량체 및 중간체의 국내 공급량은 전 세계 총량의 50% 이상을 차지하며, 세계 최대 공급국입니다. 실리콘 단량체는 불안정한 성질을 가지고 있기 때문에, 기업들은 일반적으로 단량체를 DMC(디메틸실록산) 또는 D4와 같은 중간체로 합성하여 판매합니다.

실리콘 단량체 및 중간체의 종류와 규격은 몇 가지에 불과합니다.

디메틸디클로로실란은 현재 가장 널리 사용되는 실리콘 모노머로, 전체 모노머 양의 90% 이상을 차지합니다.

실리콘 산업의 진입 장벽은 매우 높아, 생산량 기준이 20만 톤으로 상향 조정되었고 최소 15억 위안의 자본 투자가 필요합니다. 이러한 높은 진입 장벽은 모노머 생산 능력이 선도 기업에 집중되는 추세를 촉진할 것입니다.

현재 충분한 기술 축적을 통해 대규모 생산을 달성한 기업은 소수에 불과하며, 생산 능력의 90% 이상이 상위 11개 기업에 집중되어 있다.

실리콘 모노머 생산 능력의 집중은 하류 기업들에게 더 넓은 협상 공간을 제공합니다.

디클로로디메틸실란

공급 측면에서 볼 때, 중국의 많은 주요 실리콘 기업들이 진행 중인 프로젝트나 새로운 계획을 가지고 있습니다. 신규 생산 설비는 2022년부터 2023년까지 생산에 집중될 것이며, 업계의 생산 능력은 급속한 확장 국면에 진입할 것으로 예상됩니다.

바이촨잉푸(Baichuan Yingfu)의 자료에 따르면, 허성실리콘공업(Hesheng Silicon Industry), 윈난에너지투자(Yunnan Energy Investment), 동웨실리콘소재(Dongye Silicon Materials) 등의 기업들이 올해 약 102만 5천 톤 규모의 실리콘 생산 설비에 투자할 예정입니다. 뉴스페셜에너지(New Special Energy), 아시아실리콘공업(Asia Silicon Industry), 쓰촨용샹(Sichuan Yongxiang) 등도 다결정실리콘 생산 설비에 투자하고 있어 산업용 실리콘 수요 증가를 견인하고 있습니다.

SAGSI는 중국의 실리콘 메틸 모노머 생산 능력이 2025년까지 연간 600만 톤을 넘어설 것으로 예측하며, 이는 전 세계 실리콘 메틸 모노머 생산 능력의 70% 이상을 차지할 것이다.

C&EN에 따르면, 해외 유력 실리콘 기업인 모멘티브(Momentive)가 뉴욕주 워터포드에 있는 실리콘 생산 시설을 폐쇄할 계획이며, 이에 따라 다우(Dow)만이 미국에서 실리콘 원료를 생산하는 유일한 업체로 남게 될 것이라고 합니다.

전 세계 실리콘 모노머 생산 능력이 중국으로 이전됨에 따라, 산업 집중도는 앞으로 계속 높아질 것이다.

실리콘의 심층 가공

심가공 실리콘 제품은 흔히 RnSiX(4-n) 분자 형태로 존재하며, 실리콘 사슬의 안정적인 물리화학적 특성과 다양한 작용기 덕분에 풍부한 활용성을 지닌다. 주요 제품은 실리콘 고무와 실리콘 오일로, 각각 66%와 21%를 차지한다.

현재 실리콘 심가공 산업은 급속한 발전 단계에 있으며, 산업 전반이 비교적 분산되어 있습니다. 실리콘 가공만을 전문으로 하는 하류 심가공 기업이 3,000개 이상 존재합니다.

올리비아 공장 원자재 탱크

중국 내 심가공 실리콘 제품의 구조:

해외 실리콘 기업들은 중국 기업들에 비해 실리콘 모노머 생산 비용 측면에서 경쟁력이 부족하며, 대부분의 해외 주요 실리콘 기업들은 하류 심가공 제품 개발 및 산업 사슬 확장에 집중하고 있다.

중국의 실리콘 산업 육성 정책은 점차 단량체 생산에서 실리콘 제품의 심가공, 신제품 개발, 새로운 응용 분야 확대, 그리고 종합적인 활용 수준 향상으로 전환되고 있다.

규토

실리콘 하류 제품은 제품 부가가치가 높고 시장 적용 전망이 밝습니다. 현재 중국을 비롯한 해외 신흥 시장에서 실리콘 소비는 여전히 상당한 성장 잠재력을 지니고 있습니다.

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