硅产业链上下游分析，市场数据

金属硅，又称结晶硅或工业硅，是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在 97-99%左右，其余杂质为铁、铝、钙等。?金属硅的分类通常按金属硅成分所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类。按照金属硅中铁、铝 、钙的含量，可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不 同的牌号。（例如421#金属硅中铁含量不大于0.4%、铝含量不大于0.2%，钙含量不大于0.1%）

2020年，全球金属硅产能623万吨，其中中国 产能482万吨，占比77%；国外产能合计占比 141万吨，占比为23%。2020年，全球金属硅产量303万吨，其中中国 产量210万吨，开工率为44%；国外产量为93 万吨，开工率为66%。

2020年，中国金属硅产能482万吨，但实际有效开 工产能约350万吨，产量210万吨，名义开工率为 44%，但实际开工率约60%。出口量60万吨，表观 消费量为150万吨。2021年H1中国金属硅总产量为 125万吨，同比增加38% 我国金属硅产能主要集中在新疆、四川、云南，占 比分别35%、24%和13%，合计占72%，产量 合计162万吨，占比约77%。

金属硅三大下游主要用于有机硅、多晶硅、铝合 金，2020年全球有机硅、多晶硅、铝合金需求126 万吨、66万吨、106万吨，占比分别为41.6%、 21.8%、35.0%。2020年国内有机硅、多晶硅、铝合金需求66万吨 、49万吨、45万吨，占比分别为40%、30%、 28%。

据硅业分会统计，2021 年 1-6月份国内工业硅产量114.4万吨，同比增加26.3% ， 上半年国内消费量 88.7万吨，同比增长14.6%。其中铝合金领域消费量21.9万吨，同比增长23.1%；有机硅领域消费量 37.4万吨，同比增长17.1%，多晶硅领域消费量26.1万吨，同比增长6.0%，上半年出口40.3万吨，同 比增长42.2%。?2021 年 上半年国内工业硅553#和441#价格分别为13005元/吨和13720元/吨，同比上涨19.6%和15.5% 。上半年下游旺盛的需求导致目前库存处于极低的水平 ， 下半年铝合金和有机硅领域的需求将保持相 对平稳、多晶硅需求小幅增加，

能耗强度降低方面，福建、新疆、云南 等 9省 （区）上半年能耗强度不降反升，为一级预警 ；甘肃、四川、贵州 等 10省上半年能耗强度 降低率未达到进度要求，为二级预警

能源消费总量控制方面，福建、云南 等 8省（ 区）为一级预警；新疆、四川 等 5省（区）为 二级预警。?能耗强度降低预警等级为一级的省（区）， 2021年暂停“两高”项目节能审查（国家规划 布局的重大项目除外）。各地要坚决贯彻落实 党中央、国务院决策部署，对上半年严峻的节 能形势保持高度警醒，采取有力措施，确保完 成全年能耗双控目标特别是能耗强度降低目标 任务。

近期金属硅价格上涨明显，截至2021年9月2日，黄埔港金属硅421#价格约29500元/吨，环比8月上涨 约11000元/吨，同比上涨16500元/吨。?生产1吨金属硅需要12000-15000度电，因此金属硅生产呈现季节性，5-9月丰水期是生产旺季 ， 也 是 金属硅累库季。但近期云南、四川地区由于电站水量少、电力供应紧张，区域限电导致开工率不高；同时新疆地区由于原材料硅碳等供给不足导致开工率受限。?新疆、云南、四川等金属硅主产地由于在能耗降低与能源消费总量控制中被预警，预计2021年下半年 电力供给将持续紧张，预计金属硅等高能耗行业开工将受到较大影响。?预计2021年下半年国内金属硅出口仍将快速增长，21Q4-22Q2有机硅、多晶硅企业新产能陆续投产， 预计拉动金属硅需求30-40万吨/年，工业硅新产能只有新安股份（3万吨/年，预计22Q1投产）和合盛 硅业（40万吨，预计22Q2投产），金属硅供需有望进一步趋紧。

全球范围来看，预计2023年全球有机硅产能364万吨，2018-2023年CAGR约7.4%；2023年有机硅产 量268万吨，2018-2023年CAGR约5.0%。新增产能主要集中在中国，主要集中于龙头企业的扩产， 海外没有新增产能，同时迈图美国沃特福德工厂11万吨/年有机硅工厂计划于2021年下半年关闭。? 我们预计到2023年，中国有机硅产能产量分别占全球的72.3%和67.2%。但由于供给增速高于需求增 速，预计全球开工率在75%左右，因此我们认为中长期来看，有机硅行业有产能过剩风险导致价格承 压。

有机硅国内概况——我国是净出口国，21H1出口超预期 ? 我国自2014年起由有机硅净进口国转变为净出口国，2020年有机硅累计出口24.3万吨，同比增 长8.5%，进口15.2万吨，同比增长2.9%、 ? 2021年上半年国内DMC出口16.1万吨，同比增长38.1%，预计全年出口有望 达 到 32-33万吨， 大幅拉动国内有机硅产量需求6%-7%。? 预期全年国内有机硅需求约15%-16%，其中国内需求增速10%-11%，出口需求增速6%-7%。

三氯氢硅主要用于生产多晶硅、硅烷偶联剂 ?三氯氢硅（Cl3HSi）又称三氯硅烷、硅氯仿，是卤硅烷系列化合物中最重要的一种产品。三氯氢硅主要用于生 产多晶硅、硅烷偶联剂，其中多晶硅主要应用于太阳能电池、半导体材料、金属陶瓷材料、光导纤维；硅烷偶联 剂主要应用于表面处理剂、无机填充塑料、增粘剂、密封剂、特种橡胶粘合促进剂等领域。?目前，三氯氢硅的合成方法主要有两种：一种是传统的合成方法，即硅氢氯化法：该方法是用冶金级硅粉或硅铁 、硅铜作原料与HCl气体反应，反应在330～380℃和0.05～3MPa下进行。另一种是四氯化硅氢化法：该反应为 平衡反应，为提高三氯氢硅的收率，优选在氯化氢存在下进行，原料采用冶金级硅粉通过预活化除去表面的氧化 物后，可进一步提高三氯氢硅的收率，反应在温度400～800℃和压力2～4MPa下进行。其中，硅氢氯化法以其 技术成熟、适合产业化生产等特点，是目前三氯氢硅生产企业普遍采用的首选工艺。

?据百川盈孚数据，目前我国三氯氢硅有效产能共56.6万吨（包含下游企业自产自用部分），较2020年和2019年分别 减少3万吨、9万吨，供需格局进一步改善。2021年1-7月，我国三氯氢硅产量为20.53万吨（外售量，不包含下游企业 自产自用部分），同比增长9.73%，开工率约72.5%，但剔除配套下游多晶硅与硅烷偶联剂的企业，我们预计实际开 工率在90%以上。?从需求结构上看，我国电子级三氯氢硅仍大量依赖进口，目前只有美国、日本、德国等国有大规模生产电子级三氯氢 硅的能力，国内仅三孚股份（1000吨）、沁阳凌空和洛阳中硅拥有部分产能；光伏级三氯氢硅生产难度也较大，部分 多晶硅生产企业拥有配套的三氯氢硅产能，但普通级三氯氢硅供给未出现明显短缺。国内企业主要以生产三氯氢硅用 于硅烷偶联剂为主。

? 可外售光伏级产能只有16.5万吨，在建产能只有约3.5万吨。随着下游光伏需求快速增长，导致光伏级三 氯氢硅供给紧缺。光伏需求高增三氯氢硅供需错配，光伏级产品价格大幅上涨 ?受光伏需求快速增长的驱动，三氯氢硅呈现出供需错配格局，价格大幅上涨。据百川盈孚数据，今年以来三氯氢硅价格大幅 上涨，产品价格由不到6000元/吨大幅上涨至目前市场价格约15000-17000元/吨，目前厂家不含税毛利可达约10000元/吨。

? 多晶硅和单晶硅是单质硅的不同形态，多晶硅由工业硅经一系列反应提纯后得到，单晶硅则由多晶硅 进一步加工得到。多晶硅和单晶硅的应用领域包括太阳能电池、半导体材料、金属陶瓷材料、光纤。根据技术指标，多晶硅可分为冶金级多晶硅、太阳能级多晶硅和电子级多晶硅，电子级多晶硅杂质浓 度显著低于太阳能级，掌握生产技术的企业较少。? 从工艺上来说，生产高纯多晶硅的生产路线有西门子法、改良西门子法、硅烷流化法、冶金法（物理 法）等。改良西门子法安全环保，是应用最广的多晶硅生产工艺路线。近年来，改良西门子法产量占 比持续提高，硅烷流化床产量呈现下降的趋势，据中商产业研究院数据，2020年全球多晶硅改良西门 子法产量51.11万吨，占比98.1%；硅烷流化床产量0.99万吨，占比1.9%。

?目前我国太阳能级多晶硅产量约占全球的80%，并且有望于2022年达到90%。电子级多晶硅生产难度较大，国内掌握电子级 多晶硅生产技术的企业较少，仍依赖于进口，目前进口多晶硅以半导体级为主。因此国内光伏行业发展对三氯氢硅需求的带 动更明显。在光伏领域，可将多晶硅制成多晶硅锭，再由多晶硅锭生产多晶硅片，也可将多晶硅制成单晶硅棒，再由单晶硅 棒生产单晶硅片。?多晶硅生产进一步集中于国内，改良西门子法和硅烷流化床法占绝对主流，三氯氢硅有望充分受益于国内多晶硅产能扩张。随着国内以更快的速度投放多晶硅产能，我国多晶硅产能占比进一步提升。世界产能排名前10的企业中有7家中国企业， 2020年国内多晶硅产能占比75.16%，2021年底有望达到81.72%。多晶硅企业几乎均采用以三氯氢硅为原材料的改良西门子 法和硅烷流化床法，多晶硅扩产有望带来同比例的三氯氢硅增量需求。

?下游需求旺盛，多晶硅产能产量进一步释放。2020年，中国大 陆和全球多晶硅产能分别为45.7万吨和60.8万吨，CPIA预计， 2021年有望分别达到63.5万吨和77.7万吨，同比增长39.0%和 27.8%。国内多晶硅开工率持续提高，全球多晶硅产能逐步紧 张。从开工率看，2021年7月，国内行业开工率超过90%；从 进出口数据看，2021年上半年，我国多晶硅进口量约6万吨， 净出口约5.69万吨，并且进口量逐月增长，据CPIA数据，2020 年国外多晶硅产能共16.5万吨，国外多晶硅产品还需满足国外 需求，因此我们判断国内外多晶硅产能均偏紧张。未来2年内全 球多晶硅产能仍较紧张，根据多晶硅产能测算，2021年全球多 晶硅对三氯氢硅需求有望超过35万吨。

单晶硅组件市占率快速提高。单晶硅材料的电学性能优于多晶硅材料，更易于制备高转换效率的晶硅电 池，单晶硅光伏组件的光电转换率高于多晶硅光伏组件。随着单晶的拉晶技术进步、金刚线切片技术的 产业化、设备产能提高，单晶硅片成本大幅下降，单晶硅电池组件的市场份额迅速提升。据硅业分会统 计，2018-2020年，单晶硅料的市占率分别为30%、58%和82.4%，部分龙头企业的单晶硅料使用比例已 超过90%。我们预计2021-2025年，国内多晶硅料需求量有望达到65.48/88.54/104.36/122.92/140.49万 吨，全球光伏有望带来三氯氢硅需求32.74/44.27/52.18/61.46/70.25万吨。

硅烷偶联剂一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，能够使两种不同性质的材料偶联起来，从而改善 材料的各种性能。广泛运用在橡胶、塑料、填充复合材料、涂料、粘合剂和密封剂等方面。硅烷偶联剂 是功能性硅烷中最重要的一种，约占功能性硅烷总量的75%-80%，此外功能性硅烷还包括硅烷交联剂及 其他功能性硅烷，按照所含基团划分，硅烷偶联剂可进一步分为含硫、氨基、乙烯基、环氧基、丙烯酰 氧基等类别。

2020年全球功能性硅烷产能预计在68万吨/年左右，其中国内功能性硅烷产能约49万吨/年，产量约29万 吨，开工率在60%左右，表观消费量约21万吨。过去10年功能性硅烷产能、产量、表观消费量CAGR分 别为12.1%、11.8%、10.5%，过去5年功能性硅烷产能、产量、表观消费量CAGR分别为9.9%、9.8%、 10.5%。根据SAGSI预测，我国2018-2023年功能性硅烷产能、产量复合增速分别为7.2%和8.6%。