硅烷气体市场的动态

硅烷气体的市场

一、硅烷市场

硅烷一系列硅和氢的化合物总称,其中甲硅烷(四氢化硅)化学分子式为SiH4,习惯上称为硅烷。

硅烷的市场规模:

光伏行业2025年硅烷气需求大约18044吨;面板行业,预计2025年硅烷气需求2661吨;半导体行业(高纯度),预计2025年硅烷气需求341吨。气相沉积(CVD)法硅碳负极有望成为硅烷的第二增长点,硅碳负极领城26年合计的新增需求预计在2万吨。

二、硅烷技术

硅烷技术路线陆续出现硅化镁法、氢化锂法、氟硅法及歧化法,共四种工艺:

最早应用于工业生产的硅烷制备方法为硅化镁法,原始技术来源于日本,早期用盐酸与硅化镁反应,转化率很低,后来经过改造、提高,最终定型为用硅化镁与工业氯化铵在液氯介质中进行化学反应产生硅烷;

氢化锂法(锂硅法)最初由美国开发应用,经UCC公司进行改进开发,最后确定工业化生产方式为氢化锂与氯化钾、氯化锂一起在反应器中熔融,再与三氯氢硅或氯硅烷进行化学反应,生成硅烷;

氟硅法以氢化铝钠直接还原四氟化硅来制备硅烷,是美国MEMC公司开发的技术;

歧化法又称氯硅法,是以三氯氢硅为原料,通过歧化转化获得硅烷,该方法最早由美国UCC公司提出,硅烷科技对传统歧化法进行了改良,形成了改良歧化法的自有核心技术。

经过市场竞争及技术演变后,国内厂商中,除浙江中宁硅业有限公司采用氟硅法,其他企业均采用歧化法,是国内外先进的硅烷制造方法。

歧化法相较于氟硅法的主要优势在于:适用的生产规模更大、原材料易于取得、不依赖其他工业副产品或中间产品、环境更加友好、各类杂质含量极低;主要劣势在于:生产过程中的反应物包含氯硅烷,产品可能含有少量氯硅烷杂质。

三、国内硅烷气体厂

①河南硅烷科技发展股份有限公司

发展:成立于2012年5月,并于2015年下半年开始投产,2016年8月于新三板挂牌,2022年9月北交所主板上市,目前总市值44.22亿

股东背景:河南省国资委

产品:电子级硅烷气(稳定在6N级以上,最高可达到7N级)

产量:目前拥有产能2,600吨/年,2023年实际产能达到2200吨,即综合产能利用率84%;在建产能3,500吨/年(总投资额4.2亿元)已完工,试运行中。新增硅烷产能目前正处于试生产阶段,正式投产后,公司电子级硅烷气的设计产能将由当前的2,600吨/年提升至6,100吨/年

②内蒙古兴洋科技有限公司

发展:成立于2014年8月,2023年3月3日挂牌新三板,2023年7月北交所辅导备案,2023年9月21日,公司调入股转系统创新层。

位置:内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗

产品:电子级硅烷气(纯度在6N以上)

产量:截止2023年6月内蒙古兴洋科技设计产能3,000吨/年,实际产能1,800吨/年。兴洋科技全资子公司“嘉洋科技”,拟在准格尔旗辖区的准格尔经济开发区建设年产1.6万吨电子级硅烷配套1.2万吨颗粒状电子级多晶硅项目,项目总投资约18亿元。项目计划分两期建设,第一期建设年产8000吨电子级硅烷,配套2300吨颗粒状电子级多晶硅,第二期建设年产8000吨电子级硅烷,配套9700吨颗粒状电子级多晶硅。签署日期为2023年6月12日。

③浙江中宁硅业有限公司

成立于2007年12月,为多氟多控股子公司,主营产品包括电子级硅烷气、高纯纳米硅粉、电子级多晶硅等。其2023年7月6日安全生产许可证载明硅烷产能为1800吨/年。

该公司2023年5月11日发布拟实施2100吨年高纯硅烷系列产品技改,完成后,新增硅烷产能2,000吨年;2023年7月12日发布5000吨/年电子特气硅烷系列产品项目环境影响报告书环评公示,拟建设10万吨/年冷氢化装置,为5000吨/年硅烷及氯硅烷系列产品提供原料。

④陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司

成立于2014年7月24日,位于陕西省榆林市佳县,陕西省国资控股,公司官网披露,该公司电子级高纯硅烷气在满足电子级多晶硅、颗粒状多晶硅自用的同时,具备500吨/年电子级硅烷气充装外售能力。

⑤江苏中能硅业科技发展有限公司

成立于2006年3月7日,位于江苏省徐州市,为协鑫科技(3800.HK)控股子企业,主要从事高纯多晶硅的生产与销售。

⑥福建恒申电子材料科技有限公司

成立于2020年11月,注册地址位于福建省福州市连江县可门工业园,为恒申集团下属公司。拟建设新增3.156万吨电子级气体材料,其中硅烷产能2,000吨。

⑦浙江新安化工集团股份有限公司

2024年2月,新安股份发布公告称:公司将与电子级硅烷特气及半导体前驱体企业共同出资成立合资公司,利用双方资源与优势合作建设电子级甲硅烷及硅基特气等项目,面向半导体、显示面板、光伏和硅碳负极等行业提供相应产品。

华特股份将在江苏如东建设生产超纯氨气、氧化亚氮的电子气体基地

广东华特气体股份发布消息,根据公司目前发展计划,经与江苏省如东沿海经济开发区管理委员会协商,公司拟增加投资5亿元,即将该项目总投资额调整为10亿元,其中设备投资不低于总投资的40%,投资强度不低于450万元/亩(不含流动资金)。项目建成后可生产16000吨/年湿电子化学品,10000吨/年超纯氨、8650吨/年高纯氟碳类气体、1270吨/年高纯碳氢类气体、6000吨/年高纯氧化亚氮、3000吨/年高纯二氧化碳、300吨/年羰基硫、10吨/年乙硼烷、20000瓶/年超纯氮气、20000瓶/年超纯氩气、6000 瓶/年超纯氧气,200万Nm³/年氦气和10万Nm³/年超纯氢等电子气体,60000瓶/年标准气,70万瓶/年混合气,23吨/年前驱体以及分装1000吨/年二氧化硫,仓储经营各类电子化学品。

台积电面临氖气供应短缺

台积电用于芯片生产的原材料、辅助材料需要外购。公司的优势是芯片的制造技术提升和规模化生产。没有极紫外线光刻机,不可能制造5纳米芯片;如果在某些材料上短缺,就不能完成生产订单,比如其中的氖气。

关于氖气的问题,在俄罗斯与乌克兰的冲突时就已经被提到,当时台积电表示,有一定的安全库存。据了解在2021年底,该厂已储备了6个月的氖气库存。也就是说,储备的氖气最多可以用到6月份。

据媒体消息,有不少企业将很难采购到氖气,因为,乌克兰提供了全球几乎一半的半导体氖气,而该国三大氖气供应商的生产全受到影响,有的工厂甚至就在冲突的中心区域,就连光刻机大公司阿斯米都表示,受到了氖气供应的影响。

目前将进入5月份,这说明台积电的氖气储备也不多了,但是乌克兰的氖气生产没有恢复正常,当然也能有解决问题的办法。早在2015年就出现过一次困难,当时是因为乌克兰东部问题,中国的氖气供应补充了短缺,所以这次氖气的波动算是虚惊一场。

而现在的氖气情况,远比上次严重,而中国是氖气第二大生产国,所以中国的氖气供应显得很关键。目前看,台积电的氖气储备还能使用一段时间,如果乌克兰的氖气后面供应无法恢复,台积电将不得不依赖大陆的氖气供应。

另外,氖气也是有保质期的,一般半年的储备就够长了,多数芯片厂的储备只有两个月时间。据了解,目前市场上的散户价格在14000元/立方米左右。

内蒙古一氦气提纯项目开工

新的一家液化天然气BOG提氦项目开工

2022年4月,内蒙古雅海能源提氦项目(成都深冷能源设备公司与内蒙古雅海液化天然气公司合作)开工仪式在鄂托克前旗举行,项目建成后将成为全国最大的氦气提取基地。

该提氦项目是对年产60万吨液化天然气内产生的BOG气体中的氦进行提取,项目总投资6000万元,设计总规模BOG处理量为1599m³/h,生产的高纯氦气产品约为69m³/h,年产55万立方米,项目预计9月进入试车、试生产。

国内提氦技术源于40多年前的德国林德公司,目前初步做 BOG 提氦的工艺厂家较多,但多数只考虑单纯的 BOG 提氦工艺设备,无天然气工厂实际设计及运行经验,也无法结合工厂现有生产工艺情况进行整体优化处理。国内第一套液化天然气低温闪蒸提氦装置,是2020年7月,中科院理化所大型低温制冷技术项目演化出的北京中科富海低温科技公司,它经过两年多的研发,成功研制出国内首套液化天然气闪蒸汽(LNG-BOG)低温提氦装置,打通了BOG提氦联调全流程,产出合格液氦产品。

在液化天然气的生产中,节流阀在节流过程中会产生大量闪蒸气,而常压下氦气、氢气、氮气及甲烷的液化温度分别为-269℃、-253℃、-196℃和-162℃,在储罐压力下氦气、氢气及部分氮气会从液化天然气中挥发,此时相比原料天然气,由于烃类等气体被液化,因此氦气等不凝性气体得到了一次富集。氦气是重要资源,我国在部分天然气田中发现天然气中含氦量约0.04%~0.1%。节流阀出口的气液混合物之后通过lng低温管道进入lng大贮罐,由于储罐漏热和装车站也会产生蒸发汽(该部分气体主要为甲烷及氮气),两部分气体混合统称为bog气,闪蒸气体中氦含量最大会到8%,有利于氦气的提纯精制。

又讯:

液化天然气及其闪蒸氦气提取项目落户兴文

 气体分离   2022-06-01 近日,四川兴文县与天津市振津石油天然气工程有限公司、四川港荣投资发展集团有限公司共同签订了LNG暨BOG氦气建设项目。
LNG暨BOG提氦气建设项目总投资约10亿元,其中固定资产投资约6亿元,占地约150亩分两期建设,施工方正在推进项目一期工程场地平整工作,投产后预计年产值8亿元以上,创造就业岗位200个以上。

天津石化氢气项目投产

天津石化燃料电池氢气项目成功投产,开车成功并产出合格产品,氢气纯度达99.999%。该项目氢气年产能力达2250 吨,可满足目前天津市全部加氢站的用氢需求。

项目总投资近5000 万元,由设计规模为3000 m3 /h( 标准) 的氢气纯化单元,以及2000 m3 /h( 标准) 的氢气充装单元组成,于2021年6月开工建设。项目采用中国石化专利技术建设,具有占地面积小、动力消耗低等优点。项目一次开车成功,目前各单元稳定运行。

稀有气体市场动态

氙气,氪气,氖气

3月初氖气价格至5000元/立方米,氪气少量出货报价已至3.6万元/立方米,氙气主流市场商谈价在38万元/立方米,比2月份上涨明显,散户成交在42万元/立方米以上。在2021年,国产氖气达到420000立方米,氪气33060立方米,氙气3384立方米。2022年初随着国内一些新装置陆续投产,国内稀有气体产能继续扩大。预计乌克兰和俄罗斯的之间的危机过后,氙气、氖气、氪气价格应有回落。

内蒙古新的氦气项目投产运营

《气体分离》消息,2021年12月,内蒙古万瑞天然气BOG提氦项目顺利投产,该项目由四川杰瑞恒日天然气工程有限公司总承包。2018年,内蒙古万瑞天然气日处理100万方天然气液化项目启动,2019年底LNG项目顺利投产;2020年7月万瑞BOG提氦项目正式启动,2021年11月气氦装置顺利投产,12月28日液氦装置顺利投产。

氦气作为一种重要战略性稀有气体,主要应用于低温超导、航空航天、军工科技、光纤电子、高端装备制造、医疗及大型科学工程等。

我国氦气需求量约占全球需求量的14%,年均约15%的增长。相对与日俱增的需求量,国内氦气供应严重不足。该项目预计年产氦气40万立方米,项目的投产对于缓解国内自主生产氦气供应不足、稳定氦气用气安全起到了重要作用。

一氧化二氮(氧化亚氮)生产厂的动态

全国大约有10余家生产一氧化二氮的生产厂,由于国家安全监管政策的的趋严,硝酸铵作为其中一种主流工艺的原料,存放条件变得更为苛刻,因此北方某大城市的工厂计划停产,另在内蒙古地区建厂。另外,原计划按照己二酸回收气体工艺路线的一家计划建厂单位,前期已经购置了土地并通过了安评环评等前期手续,但由于有了新的投资方向,有意转让该项目。

昭和电工建设的上海新工厂扩产一氧化二氮和八氟环丁烷

昭和电工上海新厂,增产电子级气体一氧化二氮,八氟环丁烷

昭和电工公司在上海的生产基地- 上海昭和电子化学材料有限公司的旁边取得第二工厂建设用地,建设高纯一氧化二氮和八氟环丁烷的生产设施和危险品仓库,2021 年下半年投产。一氧化二氮(氧化亚氮)的年生产能力1000吨t,八氟环丁烷年生产能力600 吨。

高纯一氧化二氮主要是半导体及显示屏制造时的氧化膜的氧来源的特种气体,高纯八氟环丁烷主要是这种氧化膜的微细加工( 蚀刻) 时的特种气体。由于5G 等信息通信领域的发展,以及政府的产业政策,中国的半导体及显示屏市场( 有机EL 电视机等) 将会扩大。目前昭和电工在川崎事业所和韩国基地生产高纯一氧化二氮,并在川崎事业所和上海基地生产高纯八氟环丁烷。