【硅期将至】工业硅行业发展历程及新的契机

　一

　　工业硅产业的发展历程

　　工业硅产业链在近10年发展迅速，在消费结构和产能分布方面均在变化发展。

　　从消费结构的角度来看，工业硅的发展主要可以分为三个阶段，前期消费以铝合金行业为主，中期有机硅消费超越铝合金成为工业硅的主要消费端，后期预计随着光伏产业链的高速发展预计未来多晶硅需求将超越有机硅需求，成为工业硅第一大需求方。

　　在2018年以前，工业硅的第一大需求方是铝合金行业，因此当时也被成为金属硅。主要是通过在铝产品中加入工业硅来提高金属流动性及韧性，加入工业硅的铝合金产品具有成型性好、耐蚀性高的特点，常用作汽车、航天、船舶等零部件，特别是对于推动汽车产业发展起到了重要作用。

　　随着有机硅行业的高速发展，有机硅对工业硅的需求量从2013年开始接近铝合金，并于2018年超越铝合金，成为工业硅的第一大需求。截至2021年的数据，我国国内有机硅消费占比高达29%，依然是工业硅消费占比最大的产业。有机硅的制造是将工业硅粉与甲烷气体混合反应，生成有机硅单体，再加工成硅橡胶、硅油、硅树脂来生产其余化工品的过程。有机硅材料兼具高分子易设计加工和无机材料的高稳定性特点，被广泛应用在建筑、汽车、纺织、医疗、电子、国防、科技等各个领域。

　　未来，绿色低碳发展已成为全球大趋势和国际社会的共识，随着我国“双碳”目标的提出，光伏产业链快速发展，在光伏装机需求的带动下，预计2021-2025年中国多晶硅产业对工业硅需求增长率将超过30%，对工业硅的需求增长将起主导作用。虽然2021年多晶硅的消费占比约为20%，与铝合金差不多，尚不及出口占比大，但预计多晶硅需求超越有机硅需求，成为工业硅第一大需求方，指日可待。

　　从产业链布局的变化的角度来看，工业硅生产企业主要分布在资源丰富以及拥有电力优势的地区。我国目前是全球最大的工业硅生产国、消费国和贸易国，且未来该产业的主要增量也将来源于我国。

　　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，目前主要集中在新疆、云南、四川。但新增产能主要将分布在内蒙古、新疆、甘肃、青海、宁夏、云南等资源丰富的地区，并以一体化规划产能为主。

　　在2015年前，国内工业硅的生产主要集中于拥有水电优势的云南和四川地区，但因为这两个地区的工业硅发展主要依托于较低的水电成本，而水电则受制于降雨有丰水期和枯水期，一般丰水期水电价格较低，企业开工率较高，枯水期平均电价上涨，企业倾向于停产检修，因此在这个阶段工业硅生产的季节性差异大，淡旺季明显。

　　在2015年至2021年，新疆地区工业硅产能迅速增长，主要利用当地丰富的煤炭资源发电，一是利用低电价优势，二是不受降雨的影响，全年供应平稳，因此成本进一步下降且产量季节性波动下降。据调研了解，新疆地区还可根据丰枯水季调节产量，进一步减小因丰水期和枯水期造成的产量和价格波动。截至2021年，新疆产量为122万吨，占我国总产量的44%，是目前国内工业硅产量最多的地区。

　　未来工业硅产能将向资源丰富的地区发展，新增产能主要分布在内蒙古、新疆、甘肃、青海、宁夏、云南等资源丰富的地区。内蒙古有望成为工业硅第三大生产基地，目前计划项目产能达85万吨，晶硅光伏产业链发展迅速。且随着晶硅光伏产业链的发展，企业进行上下游一体化的扩张，未来发展趋势是提高可再生能源比例，多能互补和源网荷储一体化，也就是说除了传统的火电和水电，生产工业硅还可使用光伏发电。

　　二

　　工业硅市场新的变化

　　从市场结构来看，今年多晶硅产业受光伏装机带动需求旺盛，但有机硅和铝合金需求相对低迷，因此多晶硅行业利润高企，新产能投产增加对工业硅需求，预计多晶硅需求份额将进一步上升，挤占部分有机硅份额。

　　从价差结构来看，此前Si5530与Si4210价差围绕2000元/吨上下波动，但今年二季度以来Si5530与Si4210价差收窄明显，主因多晶硅需求旺盛、利润高企、对原料价格敏感度较低，而有机硅需求疲软、处于盈亏平衡边缘、部分企业甚至已经亏损、原料价格相应较弱。

　　从上游生产来看，由于多晶硅需求增加、相对价格较高、账期较短，部分工业硅生产企业增加多晶硅使用牌号的生产比例，如Si5210等。

　　从下游需求来看，据企业介绍，多晶硅企业通过改进生产工艺和提高技术水平，从此前需要使用Si4210变为目前主要使用99硅(硅含量达到99%以上即可)，对微量元素磷、硼、碳有要求；有机硅企业依然主要使用Si4210，对微量元素钛、镍、铅等有要求，不可使用云南地区的高钛Si4210。

　　从生产工艺的角度来看，根据碳质还原剂的使用不同，工业硅的生产可以分为全煤工艺、半煤半焦工艺等。全煤工艺使用洗精煤作为碳质还原剂，半煤半焦会使用木炭、烟煤、石油焦等作为还原剂。虽然木炭的还原性较好，但不环保，所以未来发展方向是以全煤为主。

　　从新增产能角度来看，未来新增大型产能以上下游一体化产能为主，新增产能投放主要受限于环境承载能力和能耗指标，目前非一体化新增产能主要来源于已有指标项目，且新建炉子也以33000kVA左右的大炉子为主。

　　从淘汰落后产能角度来看，12500kVA以下的小炉子型将逐步在政策的指引下退出市场，有利于提高行业整体的能效水平；12500kVA-16500kVA的小炉子可以使用小颗粒的原料，有利于原材料资源利用最大化。

　　总而言之，未来工业硅市场将随着市场发展和新进企业增加，随着资金和人才的进入，增加市场集中度，提高自动化水平，变得越来越规模化、规范化。