近30年光通信产业的迅速发展,带动了我国光纤产业的兴起,其生产的核心技术在于光纤预制棒的生产。光纤预制棒的生产主要是以高纯四氯化硅为原料,而四氯化硅的纯度是整个光纤产品质量的核心和关键。好的光纤原料有助于降低光纤的损耗,从而降低成本,提高市场竞争力。因此,光纤通信网络的发展无疑使得高纯四氯化硅的需求得到快速的增长。
光纤预制棒:集约式发展
近年来,我国光纤预制棒产业的发展,很大程度上是建立在国内企业包括合资企业在技术研发上取得突破的基础上。随着光纤预制棒生产技术的突破,2009年以来国内光纤预制棒产业逐渐兴起。其中,亨通集团自主开发出了光纤预制棒制造技术并实现了规模化生产,富通集团的光纤预制棒项目获得了国家科技进步二等奖,长飞、烽火通过与国外企业合资或合作也掌握了相应技术,生产规模逐步扩大,技术越发成熟和稳定。目前,我国光纤预制棒生产企业主要包括长飞光纤光缆股份有限公司、江苏亨通光电股份有限公司、富通集团有限公司、江苏法尔胜光子有限公司、中天科技集团、藤仓烽火公司、三星(海南)公司、江苏奥维信亨通光学科技有限公司以及信越(江苏)光棒有限公司等(见表1)。
在我国通讯产业持续快速发展的拉动下,国内光纤市场需求快速增长。尤其是自2009年《电子信息产业调整和振兴规划》颁布以来,随着3G、4G网络铺设的稳步推进,国内各大运营商对光纤的消费量大幅增加,进而带动了国内光纤预制棒需求的持续快速增长,使得中国成为全球最大的光纤预制棒消费市场。
虽然我国光纤通信市场得到飞速发展,但是光纤制备技术与发达国家相比存在相当大的差距,尤其是光纤原料提纯技术与国外相比差距较大。目前,国内27.4%的光纤预制棒仍需要从美国、日本等国家进口。我国现有光纤生产企业约20家,但生产光纤的核心原料均需从国外进口。四氯化硅的提纯技术是制约我国光纤质量提高的一个主要因素。
近几年,光纤光缆行业发展迅速,产能过剩已经显现出来。在光纤预制棒进口方面,2011年以来,进口率逐年下降,2015年,国内几大厂商的光纤预制棒自给率继续上升。在光纤产能方面,2015年国内光纤年产能已超过1.8亿芯公里,而需求约为1.43亿芯公里,已形成供过于求的局面。预计在未来2~3年,新的产能还将陆续释放。在光纤光缆采购方面,运营商处于支配地位,未来光纤光缆制造企业利润仍存在进一步下降的可能性。由于三大通信运营商对光纤光缆企业的产品质量、供货能力、销售渠道等要求不断提高,许多企业因竞争实力较弱而陷入经营困境,大量中小型企业被收购,使得光纤光缆产业的竞争格局发生了很大变化,光缆企业由2005年的200多家减少到目前的30家左右,比较活跃的只有十几家,主流光纤企业只有5~8家,市场份额逐步向少数规模大且技术、资金实力较强的企业集中。
2015年,国内掌握光纤预制棒生产技术的企业已超过5家,能否拥有先进的光纤预制棒生产技术将是光通信行业竞争的焦点。光纤光缆建设对运营商来说属于固定资产建设,一旦投资到位则难以变动,而数据需求量的快速增长要求运营商在进行铺网建设时,必然具有很强的前瞻性。因此,是否具有大尺寸、高速率的光纤预制棒和特种光纤预制棒技术将成为光通信企业新的挑战。光纤光缆行业集中度不断提高;光纤预制棒是行业竞争的关键,未来3~5年行业的竞争焦点将从企业是否拥有光纤预制棒生产技术转向能否掌握大尺寸、高速率的光纤预制棒和特种光纤预制棒技术。
高纯四氯化硅:技术升级是主线
当前世界上只有德国、美国、日本和韩国能够以工业规模生产质量稳定的高纯四氯化硅,全球最大的生产商是德国赢创工业集团(15万吨/年,产能包括高纯和电子级)。
近年来,我国高纯四氯化硅市场的迅速发展,已从基本依赖进口,到初步具备同外国公司竞争的能力。2012年,我国高纯四氯化硅产能为3万吨,工业化生产企业4家,其中由于湖北晶星科技股份有限公司5000吨的生产装置于当年10月份建成,当年处于调试阶段,使2012年高纯四氯化硅行业的平均开工率仅为43.0%。之后,随着国内高纯四氯化硅提纯技术水平的提高,以及本土企业通过合资引进国外的先进工艺,使国内几家高纯四氯化硅生产企业的产品纯度也有所提升,本土产品已能够满足国内光纤预制棒企业的部分生产要求。技术和需求的拉动使国内高纯四氯化硅的产量逐年提高,但仍难以满足国内市场需求的快速增长,进口比例也逐年提高。2015年,我国高纯四氯化硅总产能4.0万吨,产量约为1.23万吨,行业开工率为30.8%,生产企业包括:光谷新硅、富通翔骏、德山化工和湖北晶星。
由于光纤预制棒需求的持续增长以及国内高纯四氯化硅提纯技术的不断突破,国内现有高纯四氯化硅生产企业大都计划扩产,并有新企业计划进入,详见表2所示。
发展趋势
工业和信息化部《新材料产业“十二五”发展规划》发展重点中在“新型无机非金属材料”领域明确提出“加快发展高纯石英粉、石英玻璃及制品,促进高纯石英管、光纤预制棒产业化”,同时《新材料产业“十二五”重点产品目录》中明确将“高品质石英玻璃制品”列为重点产品。
当前,虽然我国高纯四氯化硅在生产效率、原创技术、制造成本等方面与国际领先水平还有很大差距,本土企业生产的产品质量稳定性不佳,难以同国际先进企业竞争。但是,国内企业通过合资的方式实现技术升级,已经可以提供满足光纤预制棒包层生产需求的产品,行业竞争力正在持续提升。
未来,随着我国光纤产业的不断壮大以及产品品质的提高,国内光纤预制棒行业对高纯四氯化硅的需求将随之增长,我国高纯四氯化硅的产能也将会有明显增长。保守估计,我国2019年高纯四氯化硅产能将达到10万吨,届时将完全当前摆脱依赖进口的局面。
表1 2015年中国高纯四氯化硅的主要用户及用途
企业名称 用途
亨通光电集团 光纤预制棒芯棒、包层
长飞光纤光缆股份有限公司 光纤预制棒芯棒、包层
烽火通信科技股份有限公司 光纤预制棒芯棒、包层
富通集团有限公司 光纤预制棒芯棒
中天科技集团 光纤预制棒芯棒
江苏通鼎光电股份有限公司 光纤预制棒芯棒
表2 国内高纯四氯化硅主要拟建项目 万吨
拟建装 项目所 预计投
置能力 处阶段 产时间
唐山三孚硅业有限公司 河北唐山 3.0 在建 2016年
湖北晶星科技股份有限公司 湖北随州 1.5 已备案 2017年
武汉光谷新硅科技有限公司 湖北武汉 1.5 已备案 2017年
合计 6.0