硅化工产业链可简要划分为:上游--石英矿;中游--工业硅(金属硅)等,下游--有机硅、多晶硅、硅合金等,其中有机硅、多晶硅、铝硅合金分别占工业硅应用量约4:3:3(2021年数据)。
一句话结论:因光伏、新能源汽车、建筑等行业的复苏及快速增长,导致多晶硅、有机硅、铝硅合金的需求增长,进而导致工业硅的需求增长,带来工业硅产能、产量及市场规模的扩张。
1.1工业硅简介
工业硅又称金属硅,其生产过程即硅的提纯过程,纯度4个9以上,由石英砂和碳质原材料在电热炉内冶炼制成,生产1吨工业硅大约需消耗2.7-3吨石英砂、2-2.5吨左右的碳质还原剂以及0.08-0.13吨电极,耗电1.2-1.5万度。
工业硅属于高耗能产业,是碳排放大户,因此产线多位于水电成本较低的西南区域和火电成本较低的西北地区,主要包括新疆、云南、四川等。工业硅生产以火电为能源的金属硅单吨碳排放达15.91吨二氧化碳当量,以水电为能源的工业硅单吨碳排放为5.32吨二氧化碳的量,预期未来行业新增产能将受到严格限制,进而推动工业硅价格维持高价。同时因水电受季节影响,会导致工业硅生产企业开炉生产受季节影响,进而导致工业硅价格季节波动。
1.2工业硅上游市场分析
硅产业链的最上游是石英矿或者硅矿,实际上就是石英石,主要成分是SiO2。我国石英矿资源丰富,矿产分布到处都有,品位相差较大。目前国内的石英矿产能主要在新疆和云南、四川等。
总之,石英矿国内储量丰富、供应稳定,工业硅的生产基本不受上游石英矿市场的影响。
1.3工业硅下游市场分析
依据2021年数据,工业硅下游有机硅、多晶硅、铝硅合金需求分布整体呈4:3:3的三足鼎立之势。
1.3.1下游多晶硅市场分析
多晶硅是对工业硅的进一步硅提纯,纯度6个9以上。多晶硅下游主要应用于光伏、半导体等新兴领域,尤其是光伏产业的高速发展,扩大了多晶硅的市场规模。2010-2021 年,全球光伏装机量 由 17.5GW 增加到 170.0GW,复合增速为11.0%。预测2025年,新增装机容量将达507.0GW。
按1GW光伏约需要消耗多晶硅0.3万吨折算,1:1.2容配比计算。经评估预测,2021、2022年全球光伏新增170GW、230GW装机量,对应多晶硅需求为61万吨、83万吨。其中,我国2021、2022年光伏新增55GW、85GW,对应多晶硅需求为19.8万吨、30.6万吨。
按1吨多晶硅需要1.1吨工业硅折算,对应的全球光伏行业2021、2022年工业硅需求为68万吨、92万吨,其中我国光伏行业2021、2022年工业硅需求为23万吨、34万吨,同比增长率约50%