一、工业硅及硅能源的战略意义
目前世界能源格局正在经历一场深刻的革命,大力发展绿色能源,实现“双碳”目标已成为国际社会的普遍共识,也是我国新能源发展的方向。而“硅能源”的宽泛概念就是用硅替代碳,以晶硅光伏为代表的可再生能源替代传统煤炭发电,以有机硅为代表的硅基材料替代传统的化石能源生产材料,未来“硅能源”在人类的发展进程中必将担当时代大任。
经过最近十多年的努力,硅产业在产业规模、科技进步、产品质量和综合竞争力等方面都取得了较快发展,工业硅、多晶硅、单晶硅作为硅产业的基础原材料至关重要,我国这些领域也取得了长足的发展。
从中国产量占世比例上看,工业硅77%,有机硅70%,多晶硅81%,单晶硅92%,硅片98%,电池片88%,组件85%,装机28%。中国在硅产业链的上中游均有强大的领导地位。
二、工业硅产业链及特点
工业硅的产业链分为冶炼和消费两个大的部分。
冶炼环节主要是将硅矿石提纯出工业硅单质。过程为硅矿石精选后和还原剂混合,在炉内电极通电下生成硅单质和一氧化碳。每生产1吨硅,需要1.2-1.3万度电力,3吨左右硅石,2吨左右还原剂(煤、石油焦、木片等),0.1吨左右电极。生产成本比例上,电力成本约占总成本的35%-40%,原料成本约占40%-45%,其余成本占比较低。虽然硅的生产环节需要消耗较多电力,但以光伏发电产业链为例,从矿石生产到最后装机成功的电量单耗约为0.94度/瓦,而发电系统运行周期在25-30年,理论上平均贡献为33度/瓦,贡献于消耗的比值在35倍以上,在装机0.81年后即完成生产能量的回收,因此从全产业链角度,硅能源是高效的清洁能源。
消费环节从占比来看主要分为几个大的类别:硅铝合金占16.6%,有机硅占29.2%,多晶硅占22.3%,出口占29.5%,耐火材料及其他占2.5%。其中,硅铝合金主要应用于汽车建筑等领域,产业链较短较直接;有机硅经进一步加工成硅橡胶、硅树脂、硅油等产品应用于,建材、纺织、日化等领域,相对分散且灵活;多晶硅则主要应用于光伏、半导体领域,属于资金密集型和技术密集型产业。出口则主要是销往东亚、南亚及部分欧洲国家(以亚洲为主)。各消费领域的发展迅猛且产业链相互独立,同时新型应用仍在开拓(如碳化硅、硅碳负极等),未来消费前景广阔。
目前工业硅行业正处于持续优化的阶段,相关政策鼓励大炉型的新建投产并清退小炉型,大炉型是系统性工程,对技术要求更高,但更符合绿色发展、高质量发展的总目标,未来云南、新疆等地工业硅仍有望长足发展。
三、国内外市场回顾及市场分析
(一)全球供需回顾
从供应上来看,产能角度:2015至2021年,全球产能从580万吨增加至641万吨,年增长率1.68%;海外产能从130万吨增加至141万吨,年增长率1.36%,占比22%;中国产能则从450万吨增加至500万吨,年增长率1.77%,占比78%。产量角度:2015至2021年,全球产量293万吨增加至346万吨,年增长率2.8%;海外产量从98万吨减少至76万吨,年增长率-4.15%,占比22%;中国产量从195万吨增加至270万吨,年增长率5.57%,占比78%。可见在近几年的时间内,中国工业硅迅猛发展而海外规模有所萎缩,中国企业竞争力持续加强。
从需求上看,地区角度:2015至2021年,全球需求从284万吨增加至339万吨,年增长率3%;海外需求从174万吨降至152.5万吨,年增长率-2.14%,占比45%;中国需求从110万吨增加至186.5万吨,年增长率9.19%,占比55%。中国快速成为工业硅的全球最大消费国,海外地区由于产业链转移及竞争力下滑原因,工业硅消费持续下行。
(二)2021-2022年中国工业硅市场分析
1、供应格局
2021年,新疆、云南和四川三个主要产区工业硅产能占比为72.2%, 产量占比达到77.3%。其中新疆地区产能和产量占比分别为35%和44.7%,由于其“火-电-硅”能在全年达产,稳定性及持续性优于云南“水-电-硅”方式,因此产量占比大幅高于自身产能占比。
2021年,受云南产业政策影响,9-10月份国内工业硅价格快速上涨,并带动11-12月份国内工业硅企业保持较高开工率。2022年上半年,企业开工率依旧维持较高水平,上半年产量达到143万吨,同比增长20%以上。预期全年产量在300-310万吨。
2、需求格局
2021年,国内工业硅消费量为186.5万吨,同比增长12.9%。其中多晶硅领域消费59万吨, 同比增长24.2%;有机硅领域消费77万吨,同比增长9.7%;铝合金领域消费44万吨,同比增长7.3%。有机硅领域依旧是占比最大的领域,多晶硅领域是增长最快的领域,铝合金领域维持恢复性的增长,其他领域保持相对平稳。
2021年,我国工业硅出口量为77.8万吨, 同比增长25.7%。其中出口日本18.7万吨,同比增长20.6%;出口韩国8.9万吨,同比增长9.9%;出口欧洲11.3万吨,同比增长39.5%;出口除日韩之外亚洲地区35.2万吨,同比增长30.9%;出口其他3.6万吨,基本持平。欧洲地区和亚洲其他地区出口均出现30%以上的增长。2022年上半年,国内工业硅需求量为109.6万吨,同比增长16.3%。其中铝合金需求量21万吨,同比下滑5%;有机硅和多晶硅领域需求量分别为44.3万吨和40.9万吨,同比增长19%和50%。
预期全年工业硅需求230-240万吨,同比增长23.3%,其中多晶硅领域消费量接近100万吨,同比增长60%,成为第一大消费领域。
四、产业政策及未来发展展望
(一)产业政策
为推动工业硅产业健康发展,各地均出台了优化产业发展的政策,例如新疆工业硅产业的《关于印发认真贯彻习近平总书记提出的“严禁三高项目进新疆” 指示精神, 着力推进硅基新材料产业健康发展实施意见的通知》,云南地区《关于推动水电硅材加工一体化产业发展的实施意见》、《云南省光伏产业发展三年行动(2022—2024年)》、《云南省淘汰落后和推动低端低效产能退出工作实施意见(征求意见稿)》等。
同时为进一步规范生产工艺流程,《工业硅生产大气工业污染物排放标准》已经公布,行业自律公约进入实施阶段。
(二)市场展望
2022年正处于投产中的项目产能合计98万吨,且未来仍有多个一体化工业硅项目陆续投产,规划产能超过360万吨/年。
展望未来5-10年,分领域看,铝合金领域:考虑到97硅和再生硅替代,预计铝合金领域消费维持平稳。有机硅领域(以有机硅单耗为0.52吨工业硅估算):未来5-10年,年均增速保持在15%。多晶硅领域(以多晶硅的单耗为1.2吨工业硅估算),未来5-10年,年均增速保持在30%以上。出口领域海外市场需求持续恢复,同时海外供应端仍有问题,但长期上出口仍有下行趋势。
(三)机遇和挑战
1、要积极主动融入国家战略
应巩固企业的产业竞争优势与影响力,强化风险意识,筑牢底线思维,审慎应对全球治理体系深刻变革带来的各种不确定风险。
2、坚持产业结构调整和优化升级
建立高比例可再生能源的低碳硅基新能源产业基地,布局源网荷储一体化项目建设。保障供应链基础原料供应和生产要素。推动产品结构优化升级,适度延伸产业链。
3、坚持创新引领
在硅泥的回收再利用、多晶硅N型硅料-颗粒硅生产、单晶硅用坩埚生产突破和CCZ技术、Topcon和HJT电池以及钙钛矿电池、工业硅智能化生产、电子级硅材料技术等领域仍要坚持创新。
4、短期内面临的挑战
随着产业发展,对硅石高品质的要求越来越高。而短期内的阶段性集中建设项目导致产能过剩,使市场竞争更加激烈。市场参与者的增加导致制约整个产业发展的瓶颈和因素也越来越多。#首个品种已定,工业硅来了!#