一、硅钼棒行业相关定义
硅钼棒是由硅和钼制成,其化学式为MoSi2。硅钼棒的外观呈棕红色。硅钼棒具有良好的导电性和低温膨胀系数,因此在电力、冶金等领域被广泛应用。
二硅化钼是钼元素和硅元素最主要的金属间化合物,首次发现于1907年。由于钼原子和硅原子的原子半径相差很小(RMo=1.39nm,RSi=1.17nm),且具有相近的电负性(χMo=2.16,χSi=1.98),这使得二者组成了具有严格化学成分配备的道尔顿(Daltnide)型金属间化合物。MoSi2中钼原子的结合方式为金属键,硅原子的结合方式为共价键,钼原子与硅原子形成的键则具有金属键和共价键的共有特征。因此,MoSi2具有金属和陶瓷双重特性。
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数据来源:观研天下数据中心整理
二、硅钼棒特点分析
根据观研报告网发布的《中国硅钼棒行业发展趋势分析与投资前景研究报告(2026-2033年)》显示,硅钼棒作为一种特种材料,具有高温抗氧化、高强度、高硬度等优异性能,广泛应用于冶金、陶瓷、玻璃、化工等领域。在冶金领域,硅钼棒作为发热元件,具有电热转换率高、抗腐蚀性能强等优点,被广泛应用于钢铁、有色金属等熔炼炉中。在陶瓷、玻璃领域,硅钼棒的高温性能优异,可以满足高温烧成和熔融玻璃的工艺要求。在化工领域,硅钼棒可以用于高温反应器、热解炉等设备的制造。硅钼棒氧化后将在其表面生成一层致密且具有良好保护性能的SiO2膜,这层保护膜具有良好的氧化保护效果使得内部材料免受氧化。但在加热和冷却过程中,SiO2膜将受到由热膨胀系数差异所引起的热应力,应力过大时SiO2膜将开裂甚至剥落,这会导致硅钼棒表面出现凹坑。凹坑的出现导致该区域的氧化膜更易开裂和剥落,使得发热元件在此处的尺寸不断减小,直至硅钼棒断裂。该失效方式是硅钼棒主要的失效形式,也是废弃硅钼棒主要的产生原因之一。
1、耐高温性
可在1700°C至1900°C的高温环境中稳定工作,部分场景下甚至能短暂承受2000°C以上温度。
2、抗氧化性
表面在高温氧化性气氛中生成一层致密的石英(SiO₂)玻璃膜,有效阻止内部材料进一步氧化,延长使用寿命。
3、低老化率
长期高温使用下性能衰减缓慢,适合连续作业场景。
4、能源效率
高温下电阻稳定性高,能源转换效率优于传统加热元件。
三、硅钼棒行业产业链图解
硅钼棒行业产业链上游主要有钼粉、硅粉、添加剂等原材料,高温烧结设备等;硅钼棒主要应用于工业炉,下游覆盖广泛,主要包括冶金、陶瓷、玻璃等行业。
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资料来源:观研天下数据中心整理
四、中国硅钼棒行业上游环节现状
1、钼
钼金属具银白色金属光泽,具备高强度、高熔点、高硬度、导热导电性能好、耐研磨、热膨胀系数小、抗腐蚀性能强等优良特性,不可替代性强。2019年中国自然资源部发布《自然资源部关于推进矿产资源管理改革若干事项的意见》将钼列入14种重要战略性矿产。作为重要战略稀有有色金属,钼由于其优秀的理化特性,在钢铁合金添加剂、钼基合金和化工产品等方面有重要应用,下游涉及汽车、能源、航空航天、军工、化工等中高端领域。
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资料来源:观研天下数据中心整理
钼作为合金添加剂(占比约76.16%)主要应用于合金钢(建筑用钢、汽车等),不锈钢(海洋装备、航空航天等),高速钢和工具钢,铸铁和轧辊。
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中国钼资源具有很高的聚敛效应,探采比方面呈现显著下降趋势。中国钼资源集中分布在河南(126万吨),内蒙古(109万吨),西藏(103万吨),黑龙江(66万吨)和吉林(58万吨)等地,CR5达78.4%。另据《中国自然资源统计年鉴》,伴随钼资源开发利用的规模化和集约化,探矿权从2013年的568个下降到2022年的111个,下降80.5%;采矿权从2013年的175个下降到了2022年的79个,下降54.9%。中国作为钼矿产量第一大国, 在全球钼供应体系中起到中流砥柱的作用。
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中国是全球钼供给的主力, 2024年产量为11.5万吨,占全球的41%。预计2023-2026年间中国增产1万吨, 海外增产幅度较小, 为0.27万吨, 全球钼供给总计增加1.27万吨。
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近年来我国钼粉产量呈现先下降后上升的趋势,2024年钼粉生产量约2.24万吨(金属量),同比增长8.1%、增速显著放缓。
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五、中国硅钼棒行业需求主体分析
在高温加热领域,硅钼棒是一种常用的加热元件,这是由于MoSi2具有良好的导电(21.50×10-6Ω·cm)和导热性能(45w/m·K)、低的热膨胀系数(CTE,7.8×10-6K)以及良好的高温抗氧化性能。硅钼棒在高温领域的应用集中于玻璃生产,热处理,铸造,陶瓷材料制备等领域。在工业生产中,硅钼棒在进料前炉,罐熔炉,鼓泡管,连续式工业炉,间歇式工业炉,链带炉,封闭式淬火炉,推杆式炉,转底式炉,熔铝保温炉,箱式干燥窑,底部升降式炉以及铁氧体烧结炉等工业设备中作为加热元件。而在许多实验设备中,如高温马弗炉,高温管式炉,高温熔炼炉,热膨胀仪,热分析仪等高温设备也采用硅钼棒进行加热。
六、中国硅钼棒行业的赢利性分析
原材料(钼、硅)占生产成本比例较高,钼价波动直接影响利润空间。2023年钼价同比上涨18%,挤压中小企业利润率约13个百分点。
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数据来源:观研天下数据中心整理(zpp)
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