【深度报告】工业硅：大起大落之后价归何处

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　　作者 | 王贤伟

　　实习生徐嘉忆对本文有贡献

　　本报告完成时间 | 2022年1月25日

　　正文

　　工业硅又名金属硅、结晶硅，是以硅石（SiO2≥99.2%，通常为石英石或鹅卵石）为原料，利用石油焦、洗精煤、木炭等碳质还原剂在矿热电炉中进行冶炼而得到。工业硅中硅元素的含量在97-99%左右，其余杂质多为铁、铝、钙等。按照工业硅中铁、铝、钙的含量不同，可把工业硅分为553、411、421等不同的牌号。（例如421#工业硅中铁含量不大于0.4%，铝含量不大于0.2%，钙含量不大于0.1%）。按用途不同又可分为化学级、冶金级两大品类，其中化学级工业硅主要用于生产有机硅单体、多晶硅和三氯氢硅；冶金级工业硅多以铸造铝合金为主，变形铝合金及其他金属合金中也有少量添加。

　　工业硅属于高能耗高碳排放产业，单吨工业硅生产耗电在13000-14000kwh左右。不同能源结构的生产方式，碳排放量有明显差异。其中火电冶炼生产的工业硅单吨碳排放15.91吨，水电冶炼生产单吨碳排放为5.32吨，跟有色金属行业碳排放相比较的话，仅次于铝和铜。

　　工业硅上游原料端为硅石，而下游主要分为铝合金、有机硅、多晶硅、耐火材料及出口消费。2020年工业硅消费结构中占比最高的为有机硅，约占29%，其次为出口消费、多晶硅及铝合金，分别占27%、22%和20%。近年来，随着国内对工业硅下游产品的需求不断增长，工业硅出口比例大幅下降，由2008年的61%下降至当前的27%。同时，在“双碳”背景下，光伏行业的高景气发展，多晶硅作为光伏产业链中最基础的原料，对工业硅消费拉动明显，占比不断上升。这也使得工业硅价格较以往波动明显增加。

　　01 2021年工业硅价格大起大落

　　2021年工业硅价格走势波动剧烈，半年涨幅一度超过400%，而后又大幅下跌。其价格走势大致可分为三个阶段。

　　第一阶段：1-8月，工业硅平稳运行，价格运行区间位于10000-20000元/吨。

　　第二阶段：8月至10月，工业硅价格持续上涨，攀升至67000元/吨水平附近，主要原因在于新疆、云南及四川等工业硅主产地受能耗双控政策影响，被迫关停部分产能，尤其云南在第四季度减产达90%，引发市场强烈的看涨情绪；其次受丰水期延期影响，云南、四川电站水量较少，电力供给较为紧张，导致工业硅企业开工率低于正常水平，市场预期供应或持续偏紧。

　　第三阶段：10月初至年末，工业硅价格大幅下降，最终跌至19500元/吨，主要原因在于价格上涨之后，下游畏高情绪较浓，采购意愿下降。同时下游企业前期堆积库存较多，便以消化库存为主。市场成交开始低迷，需求偏弱。同时在高利润刺激下，工业硅企业生产积极性高，在后期电力供应得到保证的情况下，较多企业开工率提升，供应端持续恢复，市场呈现阶段性供过于求的局面，引发价格持续回落。

　　02 当前成本端支撑仍存

　　工业硅生产成本主要由电耗、硅石及还原剂构成。由于各省市价格有所差异，此处以新疆Si553为例做成本模型分析。每吨硅的电力消耗约为13500千瓦时，占总成本的32%；硅石及还原剂等原料消耗约占总成本的56%。由此可见，工业硅属于资源型、高能耗行业。其电耗及原料消耗占总成本的88%左右，是主要的成本来源，因此硅石供应及电力情况是影响工业硅价格的重要因素之一，同时对工业硅产能布局有重要影响。

　　2.1 电耗成本具明显季节性规律

　　电力成本是工业硅生产的主要成本之一，企业从降低成本方向考虑，倾向于在电价更低廉的区域进行产能布局，因此近年来硅料产能陆续向新疆、云南、四川等低电价地区转移或是扩产。新疆煤炭资源丰富且煤电价格低廉，因此当地硅企生产以火力发电为主。云南及四川的企业则以水力发电为主。每年6-11月是云南、四川两大西南主产区的丰水期，电力供应充足，期间价格执行优惠电价，工业硅电耗成本下降，开工率明显提升；每年12月至次年5月为枯水期，西南地区电力供应偏紧，产区电耗成本上升，开工率明显下降。相比之下，新疆工业硅产能使用火电生产运行相对平稳，整体保持较高开工率。

　　在电改之后，高能耗行业电价不受20%限额控制，工业硅作为高耗能行业，电力成本将面临长期上移的局面，在一定程度上提升工业硅价格重心。

　　2.2 硅石原料供应紧缺

　　除了电力成本之外，硅石原料为工业硅成本另一重要组成部分。硅石原料是工业硅产业及下游硅材料产业发展的基础，生产1吨硅将消耗3吨的硅石。近年来受各地环保督查压力等因素影响，硅石资源开采受到明显制约，部分硅石矿矿山原料限采，如新疆阿勒泰地区“鹅卵石”石英矿被禁止开采。因此当前硅石原料供应严重不足，远不能满足新疆地区工业硅产业的发展需求。我们预测2022年政策影响仍存，硅石原料供应紧张局面将会延续。并且长期来看，我国硅石品味较低的问题或将成为长期制约因素。

　　03 供应紧张格局有所改善

　　3.1 新增产能逐步释放

　　目前国外工业硅供需增速缓慢，中国终端需求增长明显，全球工业硅市场向中国转移。自2011年起，中国成为全球范围内最大的工业硅生产及消费国。2020年全球工业硅产能供给主要来自中国，占比约为79%，其次分布在巴西、美国、挪威及法国，占比分别为5%、4%、3%及2%。尽管目前中国已处于全球工业硅供应格局中的重要地位，但与海外相比，中国工业硅生产技术仍存在连续性、稳定性较差的问题，有较大的发展空间。

　　据SMM数据显示，近十年以来，随着下游需求的不断增长，全球工业硅呈平稳增长态势，且供应格局较为稳定。2021年全球工业硅产能实现662万吨，同比增长2%，其中中国工业硅产能为529万吨，占比约为79%；预计2025年全球产能将达到814万吨，其中中国产能为681万吨，占比约为80%；海外产能为133万吨，占比20%。

　　国内方面，2021年受能耗双控影响叠加丰水期延迟，产能受限供应不足，全年仅有12万吨的工业硅产能新增量。根据《2021年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表》显示，包括云南、四川及新疆在内的工业硅主要生产地区，均为一级或二级预警等级，因此工业硅开工受限，新增产能审批难度高，从而导致产能供应下滑明显。此外，云南主要依赖水力发电，因此供应受季节性波动较大，而2021年丰水期较往年延迟，供电不足，对工业硅生产造成明显影响。

　　目前工业硅价格仍处于历史相对高位，在行业高利润刺激下，企业投产意愿较强，预计2022年开工率整体或将高于往年。自去年四季度起，国内煤炭保供稳价政策落地之后，煤炭供应明显有所改善，预计前期受限电影响的工业硅产能将逐步启动复产，2022年工业硅供应偏紧局面有望改善。据SMM数据显示，2022年东方希望、合盛硅业（603260）及浙江新安化工集团将陆续进行工业硅项目投产扩产，预计整体将新增123万吨产能。考虑到政策调控及季节性影响，实际落地产能或略有减少。

　　3.2 产量增速或将放缓

　　过去五年中，全球工业硅产量呈平稳增长态势，海外工业硅供应格局也基本保持稳定。2020年中国产量全球占比约为73%，其次分布在巴西、挪威、美国及法国，占比分别为8%、8%、5%及3%。据SMM数据显示，2021年全球工业硅产量为377万吨，同比增长25.6%；中国工业硅产量约为279万吨，同比增长27%。

　　我们预测工业硅产量增速或在2023年逐步放缓，2023年产量增速将下滑至20%，较2021年回落7个百分点。主要在于工业硅项目新投产产能主要集中在2021及2022年，从投产到产能释放大约需要一年半左右的时间，因此至2023年产量达阶段性高位，后续暂无新增产能释放，届时产量增速将会逐渐下降。

　　总体来看，未来五年全球工业硅产量将在终端需求持续上行的刺激下仍将保持稳步增长的态势，2025年全球有望实现526万吨的工业硅产量。未来全球工业硅产量增长将主要来自于中国，全球工业硅生产重心将持续向中国靠拢，预计中国工业硅供应将从2020年的220万吨增长至2025年的427万吨，CAGR为14.18%。

　　04 需求端持续增长

　　4.1 有机硅消费中高速增长

　　有机硅材料是典型的半无机半有机高分子材料，具有优异的耐高温、耐压缩、耐辐射以及导电性能。广泛运用于建筑、电力电子及家电等传统领域，同时在5G基站、新能源汽车、可再生能源领域及芯片半导体等新经济领域也有涉及。2021年我国有机硅产量约为309.2万吨，消耗工业硅用量约为80.4万吨。随着中国经济转型的逐步推进，新兴产业的持续发展，以及“中国制造2025”、“一带一路”等国家战略的稳健实施，中国有机硅行业未来将保持中高速增长的趋势。预计2022年我国有机硅产量将实现342.5万吨，同比增长10.76%，消耗工业硅用量达89.1万吨，占工业硅消费结构比重最高，约为25%。

　　4.2 多晶硅需求呈井喷态势

　　多晶硅的下游应用主要为光伏行业。在低碳已成为全球共识的背景下，光伏行业迎来高景气发展阶段，根据中国光伏协会公开数据显示，2020年，全球光伏新增装机量达到 125.80GW，国内新增光伏装机量达到 49.26GW，预计到 2025 年全球新增光伏装机量将达到 270-330GW，国内新增光伏装机量将达到 90-110GW。因此，多晶硅作为光伏产业链的重要原料环节，光伏装机的需求催生了大量的多晶硅材料产能需求。

　　随着光伏市场的不断扩大，我国多晶硅产量及产能不断增加，2021年我国多晶硅产量实现49万吨，同比增长22.5%；多晶硅产能完成72.8万吨，同比49.1%。“十四五”期间，多晶硅产能将持续释放，产量大幅增长。据SMM数据预测，2022年产量将实现76.7万吨，同比上涨56.5%。同时通威、特变电工（600089）、东方希望、保利协鑫等企业在今年将有多数新建及扩产项目，预计新增多晶硅投产产能57.5万吨，因此2022年产能预计将完成130.3万吨，多晶硅消费工业硅用量为97万吨，约占工业硅总消费量的27%。

　　4.3 铝合金需求持续上涨

　　铝合金是工业硅另一大应用领域，我国工业硅主要用于生产硅铝合金、铜硅合金、硅钢。而铝合金产品广泛应用于汽车、建筑、电子等行业。2021年1-11月，我国铝合金产量达955.2万吨，同比增长9.95%，铝合金消费工业硅用量约为58万吨，占整体工业硅消费结构的17%。随着汽车轻量化的发展，我国铝合金需求及铝合金对工业硅需求保持持续上涨的态势，预计2022年我国铝合金消费工业硅用量约为60万吨，占整体工业硅消费结构的17%。

　　4.4 出口增速或将放缓

　　出口方面，我国工业硅主要出口至日韩及部分东南亚国家，其中日本及韩国占比最重，分别为26%及12%，其次为马来西亚及泰国，占比均为9%。据SMM数据，2021年工业硅出口量为80.3万吨，同比增长了29.7%。预计2022年我国工业硅出口量为88.3万吨，增速小幅下降，约上涨10%，较2021年增速回落19个百分点。

　　我们预测2022年工业硅出口量增速或将下降，原因有三：第一,“双碳”背景下，光伏行业高景气发展，多晶硅作为光伏产业链的重要原料环节，成为了拉动工业硅需求的主要动力，因此国内工业硅的终端消费未来将持续保持强劲，出口量相应下降。第二，国内工业硅价格当前处于较高水平，若明年继续保持高位，与国外工业硅对比不具备成本优势，导致出口量出现下滑。第三，2021年12月拜登政府签署所谓“维吾尔强迫劳动预防法案” 将新疆生产的包括工业硅和多晶硅等光伏产品在内的全部产品均推定为所谓“强迫劳动”产品，并禁止进口与新疆相关的产品。由于我国对美国的工业硅出口量较少，短期影响有限。但若美国号召其他国家联合制裁新疆产品，将对我国的出口格局造成一定的影响。

　　05 2022年工业硅价格高位运行

　　2022年工业硅价格仍将维持高位运行，整体走势或呈现前高后低。

　　从供需平衡表来看，预测2022年工业硅产量308万吨，出口量88.3万吨，需求量246万吨，全年供需偏紧，供应缺口约为11.8万吨。其中，上半年工业硅产量受能源季节性影响及能耗双控政策限制，开工率较低，产量相对较少；下半年新增产能集中投产，但政策端产能扰动持续存在，因此全年供应情况难言明显改善。需求端，5G基站等新兴产业带动有机硅需求稳步增长，同时得益于光伏行业景气度持续上升，多晶硅材料需求量进一步提升，需求端整体趋于上行。因此综合来看，2022年全年呈现供需紧平衡的局面。

　　我们预测，2022年上半年供应不足叠加成本支撑，工业硅价格走势偏强；下半年进入丰水期优惠电价执行时间，成本支撑减弱，同时新增产能投产缓解供应压力，供需局面改善，价格小幅回落。但总体来看，2022年“双碳”背景下，工业硅产业仍将面临“能耗双控”带来的供给扰动和光伏产业需求持续增加的矛盾，价格重心整体维持高位。

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