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工业硅系列专题（一）：工业硅供需及贸易现状 工业硅系列专题（二）：工业硅产业链及相关公司 2022年5月24日 来源：东海期货研究 要点 工业硅概述。工业硅又称金属硅，是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素含量在99%左右，其余杂质为铁、铝、钙等。生产1吨工业硅需要2.7-3吨硅石、2吨左右还原剂以及0.1-0.13吨电极。工业硅冶炼成本中，电力成本占比最高，其次为还原剂，两者合计占比约为65%。 供应：产量创新高，新疆为第一大产区。近五年随着光伏和有机硅产业的快速发展，我国工业硅产能、产量呈现稳步增长态势(需求驱动供给)。2022年中国工业硅产量预计将刷新历史高位，达到355万吨左右。2021年新疆是我国工业硅第一大产区，产量168万吨，占全国总产量的44%。 需求：有机硅占比最大，多晶硅对工业硅消费增长瞩目。工业硅下游消费企业主要分为有机硅企业、多晶硅和铝合金企业。有机硅对工业硅消费量占比国内工业硅总消费量约29%。多晶硅对工业硅消费量占比国内工业硅总消费量约22%，多晶硅对工业硅的消费量及消费占比不断提升，将成为中国工业硅需求增长的重要引擎。 贸易及定价模式。工业硅主要出口国与主要的工业硅生产大国一致，为中国、挪威和巴西，2020年其出口量分别为62万吨，21万吨，17万吨，分别占全球出口总量的51%、18%和14%。受到欧美国家对中国的反倾销限制，中国工业硅主要供应亚洲地区，以日本和韩国为主。 1 工业硅概述 工业硅又称金属硅，是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素含量在99%左右，其余杂质为铁、铝、钙等。工业硅牌号由硅元素符号和4位数字表示，4位数字依次分别表示产品中主要杂质元素铁、铝、钙的最高含量要求，其中铁含量和铝含量取小数点后的一位数字，钙含量取小数点后的两位数字。如Si4210中，铁含量不高于0.4%，铝含量不高于0.2%，钙含量不高于0.1%。 生产1吨工业硅需要2.7-3吨硅石、2吨左右还原剂(种类包括木炭、石油焦、兰炭、低灰分烟煤等)以及0.1-0.13吨电极。工业硅冶炼成本中，电力成本占比最高，其次为还原剂，两者合计占比约为65%。与2021年10月相比，电极原料的价格涨幅较大，电极成本目前已成为工业硅生产的第三大成本。 图1 2021年10月新疆Si5530工业硅成本构成  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图2 2022年4月新疆Si5530工业硅成本构成  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 2 供应：产量创新高，新疆为第一大产区 近五年随着光伏和有机硅产业的快速发展，我国工业硅产能、产量呈现稳步增长态势(需求驱动供给)。2010-2021年，我国工业硅年产能从275万吨增加至499万吨，同期产量(含97硅、再生硅)从130万吨增加至321万吨，产能、产量年均增长率分别为7.4%和8.6%。2022年中国工业硅产量预计将刷新历史高位，达到355万吨左右。 图3 中国工业硅产能  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图4 中国工业硅产量  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 因为工业硅的生产资源能源依赖性强，我国工业硅产能主要分布在电力资源充沛的西北、西南地区，依托于丰富的煤电、水电资源，主要分布在新疆、云南、四川等地，2021年三省合计产能362万吨，占全国总产能的72%。2021年新疆是我国工业硅第一大产区，产量168万吨，占全国总产量的44%。云南、四川两省供应占比分列二、三位，2021年两省工业硅产量占全国总产量比分别达到18%和17%。前三大产区供应占比合计达79%，剩余产量零散分布在内蒙古、甘肃、福建、重庆、湖南、贵州、广西、黑龙江等地。 图5 中国工业硅产能省份分布  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图6 中国工业硅产量省份分布  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 3 需求：有机硅占比最大，多晶硅对工业硅消费增长瞩目 工业硅下游消费企业主要分为有机硅企业、多晶硅和铝合金企业。有机硅对工业硅消费量占比国内工业硅总消费量约29%，工业硅粉与甲烷反应生成有机硅单体，再加工成硅橡胶、硅树脂、硅油等。常应用在建筑、电子家电、电力/新能源、纺织、医护等终端领域。 图7 中国聚硅氧烷产品结构  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图8 中国聚硅氧烷消费结构  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 多晶硅对工业硅消费量占比国内工业硅总消费量约22%，工业硅通过化学反应提纯到多晶硅、单晶硅、通过一系列工序加工成太阳能电池片或芯片。常用在光伏、半导体等终端领域。能源结构化转型下，光伏产业对多晶硅需求增加，多晶硅对工业硅的消费量及消费占比不断提升，将成为中国工业硅需求增长的重要引擎。铝合金对工业硅消费量占比国内工业硅总消费量约17%，通过加入工业硅以提高金属流动性与韧性，以合金材料为主。常应用在汽车、航空航天、船舶等终端领域。此外，还有少部分工业硅用于制造耐火材料，一大部分工业硅用于出口海外市场。 图9 中国多晶硅消费工业硅用量及占比  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图10 中国工业硅消费量  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 中国是世界上最大的工业硅消费国。2010-2021年，我国工业硅消费量保持稳步增长，消费量由134.2万吨(含出口)快速增长至313.2万吨，消费量复合年均增长率为8%。从区域角度来看，华东是最大的消费地，有机硅、铝合金、多晶硅三大下游均有分布；华北第二，主要来自出口港天津港，以及内蒙古、河北等省份的有机硅、铝合金消费；华南第三，消费主要来自第一大出口港黄埔港，以及广东本省的铝合金消费。从省份角度来看，国内消费量占比较大的省份分别为广东、江苏、新疆、浙江等，前五大省份占比合计约60%。 图11 中国工业硅消费区域分布  资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图12 中国工业硅消费省份分布 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 4 贸易及定价模式 在全球工业硅供给方面，中国产能产量占据绝对优势地位。2014-2021年期间，全球工业硅产能增长缓慢，绝大部分增长来自中国产能产量的扩张。中国产量占比持续提升，产能占比由77.4%升至78.96%，产量占比由67%提升至78%。全球工业硅需求方面，得益于有机硅下游的不断渗透和多晶硅(光伏产业)的高速发展，全球工业硅需求呈现上涨趋势，从2013年的244万吨增长至2021年的418万吨。中国消费量占比由39%提升至56%。 图13 中国及全球工业硅产量 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图14 中国及全球工业硅消费量 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 工业硅全球贸易流动性较强，每年国家之间的贸易流通量为120万吨左右(不包含各国的国内贸易量)，约占全球产量1/3.工业硅主要出口国与主要的工业硅生产大国一致，为中国、挪威和巴西，2020年其出口量分别为62万吨，21万吨，17万吨，分别占全球出口总量的51%、18%和14%。工业硅全球贸易流向总体较为集中。受到欧美国家对中国的反倾销限制，中国工业硅主要供应亚洲地区，以日本和韩国为主。挪威的贸易流向集中在附近的欧盟国家，少量供应到日本和美国。巴西的工业硅贸易量主要流入美国、英国和欧盟。 中国工业硅出口量保持稳定，但占比产量收窄，国内需求增大，对出口形成替代。中国工业硅年出口量在60-80万吨之间，占国内总产量的30%左右，占海外工业硅总需求的40%左右。欧盟和美国从20世纪90年代开始对中国工业硅征收反倾销税。导致我国工业硅出口目的地主要是以日韩为主的亚洲国家。广州黄埔港是我国第一大工业硅出口港，靠近西南产区，且运费显著低于其他产区运送至临近港口的费用。由于新疆产能的崛起，天津港也逐渐发展成为工业硅的出口港之一。 图15 全球工业硅主要出口国 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图16 中国出口主要地区分布 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 现货贸易方式上，分销占比约74%，直销占比约26%。分销主要发生在出口、国内铝合金、多晶硅、部分有机硅企业等环节，其余有机硅企业则以直销为主，较少贸易商参与。现货定价方式上，工业硅生产商和贸易商、贸易商和中小型铝合金企业以第三方价格为参考；有机硅、多晶硅和大型铝合金企业以第三方价格(如月均价)加固定价差进行现货定价；国内有机硅和国外用户也通过招标定价。总的来看，第三方价格影响偏大，缺乏统一、公开、透明、权威的市场价格。 （文章来源：东海期货研究） 硅系列专题（二）：工业硅产业链及相关公司 2022年05月25日 16:25 来源： 东海期货研究 要点 工业硅。工业硅作为硅基产业链的源头，下游消费企业主要分为有机硅企业、多晶硅和铝合金企业。2021年，我国工业硅产能499万吨/年，产量321万吨，产量占比全球产量约78%。至2025年，我国工业硅产能预计增至650万吨/年，产量预计增至438万吨。合盛硅业是国内最大的工业硅生产企业，产能占比14.8%，除前十大主要生产企业外，小产能合计占比超过六成，行业集中度仍然较低。 有机硅。由硅粉与氯甲烷反应第一步所得的各类甲基氯硅烷总称有机硅单体，称为粗单体。聚硅氧烷，由单体中二甲基氯硅烷经水解，裂解重排得以D4(八甲基环四硅氧烷)为主的环体混合物，通常为DMC.据百川盈孚统计，目前国内前五大有机硅生产企业合计产能270万吨/年，约占行业总产能73.2%，市场集中度较高。目前聚硅氧烷全球总产能合计338.9万吨/年，中国产能232.3万吨，占比68.5%。 多晶硅。工业硅粉是多晶硅的核心原材料，多晶硅制备主要采用改良西门子法加冷氢化生产工艺，以工业硅粉为主要原材料，经过三氯氢硅合成、精馏提纯、还原、产品破碎整理、尾气回收、冷氢化等流程生产高纯多晶硅。截至2021年底，我国前六家多晶硅企业产能46.1万吨/年，占国内总产能的88.8%。根据各多晶硅在产和新建企业规划产能统计，中国多晶硅产能将超过400万吨/年。 1 工业硅产业链图解 工业硅作为硅铝及硅基合金、有机硅、多晶硅的基础原材料，其下游应用已经渗透到国防军工、信息产业、新能源等相关行业中，在我国经济社会发展中具有特殊的地位，是新能源、新材料产业发展不可或缺的重要材料，展现了广阔的应用前景。 图1 硅产业链图解 资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会 2 工业硅 工业硅作为硅基产业链的源头，下游消费企业主要分为有机硅企业、多晶硅和铝合金企业。2021年，我国工业硅产能499万吨/年，产量321万吨，产量占比全球产量约78%。2022年预计新增产能约100万吨，产量预计达到355万吨。至2025年，我国工业硅产能预计增至650万吨/年，产量预计增至438万吨。 我国工业硅行业集中度仍然较低，CR10仅为29.77%。合盛硅业是国内最大的工业硅生产企业，产能占比14.8%，其次昌吉吉盛、云南永昌硅业产能分别占比4.84%和2.24%。除前十大主要生产企业外，小产能合计占比超过六成，行业集中度仍然较低。 未来工业硅新增产能主要包括：合盛硅业在云南规划建设的“水电硅”循环经济项目80万吨/年产能、新安股份规划新建10万吨/年产能以及新疆晶和源10万吨/年项目，未来国内工业硅行业集中度将进一步提高，龙头企业市场话语权将增强。 图2 工业硅生产企业产能占比 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图3 工业硅下游消费项占比 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 3 有机硅 由硅粉与氯甲烷反应第一步所得的各类甲基氯硅烷总称有机硅单体，称为粗单体，一般项目公布产能为粗单体产能。聚硅氧烷，由单体中二甲基氯硅烷经水解，裂解重排得以D4(八甲基环四硅氧烷)为主的环体混合物，通常为DMC.制成的有机硅产品：室温胶(RTV)、高温胶(HTV)、硅油。常应用在建筑、电子家电、电力/新能源、纺织、医护等终端领域。 据百川盈孚统计，目前国内前五大有机硅生产企业合计产能270万吨/年，约占行业总产能73.2%，市场集中度较高。目前聚硅氧烷全球总产能合计338.9万吨/年，中国产能232.3万吨，占比68.5%。2021年有效产能187.0万吨，2022年上半年确定新增42.5万吨，目前在建87.2万吨，预计未来1-4年陆续投产，到2025年，总产能将达到387.5万吨，即将进入产能过剩阶段。 有机硅生产企业产能占比 2020年中国聚硅氧烷进口量14.2万吨，出口量22.5万吨，净出口量8.3万吨。2021年进口量13.4万吨，同比降低11.8%，出口量37.6万吨，同比增长54.6%，净出口量24.2万吨，同比增长165.5%。硅氧烷出口主要面向中国周边国家韩国、东南亚地区，此外美国、中东地区也较多。中国出口的聚硅氧烷产品有多种形式，以硅油及乳液最多(折纯)，其次是硅橡胶产品。 图4 有机硅生产企业产能占比 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图5 有机硅下游消费项占比 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 4 多晶硅 工业硅粉是多晶硅的核心原材料，多晶硅制备主要采用改良西门子法加冷氢化生产工艺，以工业硅粉为主要原材料，经过三氯氢硅合成、精馏提纯、还原、产品破碎整理、尾气回收、冷氢化等流程生产高纯多晶硅。通过一系列工序加工成太阳能电池片或芯片。常用在光伏、半导体等终端领域。 截至2021年底，我国前六家多晶硅企业产能46.1万吨/年，占国内总产能的88.8%，2013-2021年期间，国内前六家多晶硅企业产能在国内总产能的占比从78.8%提升至88.8%。我国前六家多晶硅企业产量44.5万吨，占国内总产量的90.8%。2013-2021年期间，国内前六家多晶硅企业产量在国内总产量的占比从88.9%提升至90.8%。根据各多晶硅在产和新建企业规划产能统计，中国多晶硅产能将超过400万吨/年，若包括海外供应，共计可以满足全球1000GW左右的装机量需求，从长期看现有扩产规划可满足2030年的装机需求。 2021年国内多晶硅消费量为61.3万吨，环比增长20.5%，2010-2021年期间，国内多晶硅消费量年均增幅达到18.9%。同期，全球占比从53.5%提升至93.9%。2021年国内多晶硅进口量为11.4万吨，环比小幅增长12.9%。2010-2021年期间，国内多晶硅进口量年均增幅仅为8.3%。同期，在国内消费量的比重从52.2%逐步下滑至18.6%。 图6 多晶硅生产企业产能占比 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 图7 多晶硅下游需求变化 资料来源：广期所；东海期货研究所整理 5 有机硅相关上市公司附表 资料来源：wind；东海期货研究所整理 |
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