Les matériaux en silicone ne sont pas seulement un composant important de l'industrie des nouveaux matériaux de l'industrie émergente stratégique nationale, mais également un matériau de soutien indispensable pour d'autres industries émergentes stratégiques.

Avec l'expansion continue des domaines d'application, l'énorme potentiel de demande a fait des silicones l'un des matériaux chimiques les plus populaires à l'heure actuelle.

La plus grande part de la consommation nationale de silicones se situe dans des secteurs tels que la construction, l'électronique, l'électricité et les nouvelles énergies, les soins médicaux et les soins personnels. Parmi ces secteurs, le bâtiment est actuellement le principal secteur d'application des silicones, représentant environ 30 %.

Outre la croissance continue de la demande de matériaux en silicone dans les industries traditionnelles, les industries d'économie d'énergie et de protection de l'environnement telles que le photovoltaïque et les nouvelles énergies, ainsi que le développement d'industries émergentes telles que la construction de réseaux électriques à très haute et très haute tension, les matériaux portables intelligents, l'impression 3D et la 5G, offrent tous de nouveaux points de croissance de la demande pour les silicones.

Aperçu des silicones

Les silicones sont un terme général désignant les composés organiques du silicium, qui sont synthétisés et hydrolysés par le silicium métallique et le chlorométhane.

La première étape de la synthèse des silicones consiste à produire du méthylchlorosilane, qui est ensuite hydrolysé pour obtenir du monométhyltrichlorosilane, du diméthyldichlorosilane et du trichlorosilane. Le diméthyldichlorosilane est le principal monomère du silicium organique, ses principaux produits dérivés étant le caoutchouc de silicone et l'huile de silicone.

À l’heure actuelle, la capacité de production de silicones mentionnée en Chine fait généralement référence à la capacité de production de méthylchlorosilane, tandis que les statistiques de production actuelles sont toutes basées sur la production de diméthylsiloxane.

La filière des silicones

La chaîne industrielle des silicones se divise principalement en quatre maillons : les matières premières, les monomères, les intermédiaires et les produits de transformation. Les entreprises de production de matières premières, de monomères et d'intermédiaires sont moins nombreuses, tandis que la transformation en aval implique une large gamme de produits et une capacité de production plus dispersée.

Matières premières en silicone

Le processus de production des silicones nécessite une grande quantité de matières premières. La matière première est la poudre de silicone industrielle, préparée industriellement par réduction du quartz avec du coke dans un four à arc électrique.

La production de silicone industriel consomme d'importantes quantités de minerai et d'énergie, et engendre une pollution environnementale importante. Par conséquent, un approvisionnement stable et de haute qualité en matières premières de silicone industriel est devenu la garantie fondamentale de sa production.

Selon SAGSI, en 2020, la capacité de production mondiale de silicone industriel était de 6,23 millions de tonnes, tandis que la capacité de production de la Chine était de 4,82 millions de tonnes, soit 77,4 %.

Silicium

Monomères et intermédiaires de silicones

L'approvisionnement national en monomères et intermédiaires de silicone représente plus de 50 % du total mondial, ce qui en fait le premier fournisseur mondial de monomères et intermédiaires de silicone. En raison de l'instabilité des monomères de silicone, les entreprises les synthétisent généralement en intermédiaires tels que le DMC (diméthylsiloxane) ou le D4, destinés à la vente.

Il existe peu de variétés et de spécifications de monomères et d’intermédiaires de silicones.

Le diméthyldichlorosilane est actuellement le monomère de silicone le plus utilisé, représentant plus de 90 % de la quantité totale de monomères.

Le seuil d'entrée dans l'industrie des silicones est élevé : il a été relevé à 200 000 tonnes et nécessite un investissement d'au moins 1,5 milliard de yuans. Ce seuil élevé favorisera la concentration des capacités de production de monomères auprès des entreprises leaders.

À l’heure actuelle, seul un petit nombre d’entreprises disposent d’une accumulation technologique suffisante et parviennent à une production à grande échelle, avec plus de 90 % de la capacité de production répartie entre les 11 premières entreprises.

La concentration de la capacité de production de monomères de silicone offre également un espace de négociation plus large aux entreprises en aval.

Dichlorodiméthylsilane

En termes d'approvisionnement, de nombreuses entreprises chinoises leaders dans le secteur des silicones ont des projets en cours ou de nouveaux plans. Les nouvelles capacités de production seront concentrées sur la période 2022-2023, et la capacité de production du secteur est sur le point d'entrer dans un cycle d'expansion rapide.

Selon les données de Baichuan Yingfu, des entreprises comme Hesheng Silicon Industry, Yunnan Energy Investment et Dongyue Silicon Materials investiront environ 1,025 million de tonnes dans la production de silicone cette année. Des entreprises comme New Special Energy, Asia Silicon Industry et Sichuan Yongxiang investissent également dans la production de silicium polycristallin, stimulant ainsi la demande de silicones industriels.

SAGSI prévoit que la capacité de production de monomères méthyliques de silicone de la Chine dépassera 6 millions de tonnes par an d'ici 2025, ce qui représente plus de 70 % de la capacité de production mondiale de monomères méthyliques de silicone.

Selon C&EN, Momentive, une société étrangère leader dans le domaine des silicones, prévoit de fermer sa capacité de production de silicones à Waterford, dans l'État de New York, faisant de Dow le seul fabricant de matières premières en amont des silicones aux États-Unis.

La capacité mondiale de production de monomères de silicone est transférée vers la Chine et le taux de concentration de l'industrie continuera de s'améliorer à l'avenir.

Traitement en profondeur des silicones

Les silicones élaborés en profondeur se présentent souvent sous la forme moléculaire RnSiX(4-n). La stabilité des propriétés physicochimiques de la chaîne de silicium et la variabilité des groupes fonctionnels leur confèrent de nombreuses possibilités d'utilisation. Les principaux produits sont le caoutchouc de silicone et l'huile de silicone, représentant respectivement 66 % et 21 %.

À l'heure actuelle, l'industrie de transformation profonde des silicones est encore en plein développement et son secteur est relativement dispersé. Plus de 3 000 entreprises de transformation profonde en aval se consacrent exclusivement à la transformation du silicone.

Réservoir de matières premières de l'usine Olivia

La structure des produits en silicone transformés en profondeur en Chine :

Les entreprises de silicone étrangères ne bénéficient pas d'un avantage en termes de coûts dans la production de monomères de silicone par rapport aux entreprises chinoises, et la plupart des principales entreprises de silicone étrangères se concentrent sur le développement de produits de traitement en profondeur en aval et sur l'extension de la chaîne industrielle.

Les politiques d'encouragement de la Chine pour l'industrie des silicones sont progressivement passées de la production de monomères à la transformation en profondeur des produits à base de silicone, au développement de nouveaux produits à base de silicone, à l'expansion de nouveaux domaines d'application et à l'amélioration du niveau d'utilisation global.

Silice

Les produits en aval des silicones présentent une plus grande valeur ajoutée et de meilleures perspectives d'application commerciale. À l'heure actuelle, la consommation de silicones présente encore une marge de développement importante sur les marchés émergents, en Chine et à l'étranger.

Silicone

Silicium polycristallin