我国工业硅产业发展历程
工业硅产业链近10年发展迅速,在消费结构和产能分布方面均在变化。
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,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,因此当时也被称为金属硅,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。数据显示,2021年中国工业硅下游消费中,铝合金占国内消费总量的23.49%,有机硅占国内消费总量的 41.34%,多晶硅占国内消费总量的31.61%。
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、硅树脂来生产其他化工品的过程。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”目标的推进,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年之前,国内工业硅的生产主要集中在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,而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。
2015—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降低。据调研了解,新疆地区还可根据丰水期、枯水期调节产量,进一步降低因丰水期和枯水期造成的产量和价格波动。2021年,新疆是我国工业硅第一大产区,产量占全国总产量的44%。
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。