工业硅将在广州期货交易所挂牌上市，随着“硅”期将至，为了方便各方投资者全方位提前了解工业硅现货基本面情况，本文将对工业硅的供需格局分板块进行分析。
核心观点
全球供需格局：从全球供应格局来看，全球工业硅产量分布集中在中国、巴西、挪威、美国、俄罗斯等国家。其中，巴西和美国拥有高品质硅矿石资源，挪威拥有丰富的水电资源。近年来全球工业硅产能小幅爬升，主要由我国产能贡献，我国具有先天的生产成本优势，常年来产量稳居世界首位。未来我国仍然是全球主要的生产国与消费国。
中国供需格局：随着政策和未来新能源硅基材料、光伏产业的发展，未来多晶硅是工业硅消费增长的重要引擎。中国整体格局发展以产业链一体化垂直发展为主，在政策的影响下，中国生产格局将会发生变化，中国产能将达到天花板，增长速度较为缓慢，但技术提升会让产能利用率提高。其次随着生产季节性变化弱化，主要表现在电力成本的抬升以及落后产能淘汰出清，对于未来定价模式也会随之变化。
未来供需格局：供应端来看，在未来供需矛盾纾解，产能利用率以及新增产能的投放是否会超预期，客观环境如双控政策、不可抗力等成为重要的影响因素。目前来看，2022年工业硅市场的供需缺口仍然存在，整体市场向阳生长。从需求端来看，未来光伏产业的发展拉动工业硅需求爆发增长，未来多晶硅领域的耗硅量占比有望超过有机硅，多晶硅成为工业硅消费主力军。
全球供应格局
从全球供应格局来看，全球工业硅产量分布集中在中国、巴西、挪威、美国、俄罗斯等国家，其中巴西和美国拥有高品质硅矿石资源，挪威拥有丰富的水电资源。近年来全球工业硅的产能小幅爬升，主要由我国产能贡献。根据广期所数据统计，2021年全球工业硅产能632万吨，中国工业硅产能499万吨，已停止增加，占全球产能的79%，中国成为供应大国与消费大国。而海外国家近年来已停止增加，连续4年维持在133万吨，2021年产量占比5.2%。
从全球工业硅主要生产国来看，2021年全球工业硅总产量为412万吨，较去年增加77万吨，同比增长23%，其中中国产量达321万吨，同比增长26%，占比达78%。是全球第一大生产国，挪威产量位居第二位，工业硅产量占比达5.2%；第三为巴西，产量占比达5.1%；美国产量占比2.2%，位列第四。
近年来，随着全球双控政策的影响，海外电价高企，未来海外整体开工率有望下移。巴西受电价下调影响可能会增加部分开工，海外生产国平均成本还在走高。受海外能源价格高企影响，挪威、美国电力成本显著提升，而中国产能及产量一枝独秀。我国相比海外国家的开工率要低，季节性变化较为显著，随着政策和需求偏好的变化，落后产能逐步出清，未来我国工业硅供给量也会进一步扩张，将进一步提升和巩固我国工业硅的龙头地位。
国内各产区优势明显
“十二五”期间：工业硅产业分布在云南、四川，主要优势集中水电资源。
“十三五”期间：工业硅产业转移到新疆，主要优势资源和能源。工业硅产业一体化格局进程加快。
1.中国产能产量增速分化，未来产能增长有限
我国近五年工业硅产能产量整体呈现出增长缓慢的趋势，受制近年来的政策影响以及国内产能置换升级，对落后产能产量淘汰出清，中国产能增速减缓。2018年到2021年中国产能从高位563万吨回归至499万吨，虽产能增速减慢，但是我国产能利用率大幅提升，以致于产量从196万吨增长至321万吨，增长占比从58%至78%。
2.我国工业硅结构：资源型分布，主要以西北、西南为主
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，依托于丰富的煤电、水电资源，主要分布在新疆、云南、四川等地。2021年，新疆为我国工业硅第一大产区，产量占全国总产量(原生硅)的44%。云南、四川两省供应占比分列第二、三位，2021年两省工业硅产量占全国总产量比分别达到18%和17%。前三大产区供应占比合计达79%，剩余产量零散分布在内蒙古、甘肃、福建、重庆、湖南、贵州、广西、黑龙江等地。
3.国内工业硅企业区域集中度趋高
我国工业硅产业集中度逐渐趋高，前十家产能产量占比全行业的49.9%，目前国内产能最大的三家生产企业主要有新疆合盛硅业、新疆东方希望、云南永昌硅业，三家产量占比全国产量40.35%，政策的变化导致行业内新增产能主要是有机硅和多晶硅企业向上游拓展工业硅产能。由于全产业链发展对资金的需求大，且龙头企业资金充裕，未来国内工业硅产业链一体化建设提升较为明显，上下游产业链集中度较密集，如合盛硅业，其2021年全年产量78.9万吨，占比全年总产量30.23%，且产业链部署主要以有机硅版图扩张，新增产能主要分布在新疆、云南昭通等地。云南永昌硅业是龙陵国有资产经营有限公司控股的国有工业硅生产企业，2019年由云南能投化工有限责任公司并购控股85.16%，打造世界水电硅材示范地。其次，部分下游巨头企业也纷纷部署上游工业硅产业，如新安化工收购云南部分工业硅厂，山东东岳收购四川部分硅厂，新特能源在内蒙新建产能，新疆其亚在新疆新建产能等。
4.工业硅牌号区域化特点
中国工业硅主要生产规格Si4210(包含521、441)产量108.1万吨占比37%，通氧Si5530产量73.6万吨占比25%，不通氧Si5530(含“97硅”)产量28.2万吨，占比10%，主要分布在云南、四川、新疆；满足Si4210标准一定满足Si5530标准。因矿石质量和冶炼工艺的不同，工业硅不同产区有着各自不同的主产规格。不同规格产量随着生产技术的进步、原材料的变化而改变，就长期趋势而言，随着优质硅石资源的减少，高品位工业硅的产量在逐年减少。
国际光伏产业快速发展，中国工业硅需求刺激主导
全球工业硅消费量来看，从2019—2022年全球工业硅消费市场受到疫情冲击，工业硅下游需求不振，消费增速呈现负值，从2021年全球工业硅消费量变动由负转正，主要得益于多晶硅增产。据统计2021年全球工业硅消费量增至417万吨，同比增长21%。增幅跨度较大一方面是由于前两年受制于需求弱势牵制，低基数带来的高增长。其另外原因是在全球有机硅和铝合金产量较为稳定的前提下，全球多晶硅产业的快速发展提振了原料需求。2021年全球多晶硅产量约63.1万吨，较上一年增长11万吨，对应工业硅需求增长约为12.65万吨，贡献了大部分的全球工业硅消费增量。
全球工业硅供应从2021年开始增速由负转正，且增速较快，2022年增速预测将放缓，主要由于2022年全球经济增速缓慢，全球主要增量来源于中国，在2022年预测全球工业硅将会过剩，过剩量在13万吨左右。而海外由于能源价格高位运行，海外表观消费若于国内。供应端也受此影响，相较于往年水平进一步收缩。
从全球的主要消费地区按照排名依次是中国(57%)、欧盟27国(15%)、美国(7%)、日本(5%)以及其他地区(16%)；工业硅的消费特点与生产国高度匹配，在全球光伏产业快速发展，且主要集聚在中国。中国工业硅消费爆发式增长，主要在有机硅和多晶硅领域的产能扩张。未来中国国内的工业硅消费将会进一步扩张，且出口比例也将会向东南亚以及一带一路周边国家延伸，预计2025年中国消费增速将会超过海外，年均增长将会在17%。
国内工业硅需求爆发增长，多晶硅成为重要引擎
从消费数据看，中国2010—2021年，我国工业硅消费量由71.6万吨(含出口消费量为134.2万吨)快速增长至235.8万吨(含出口消费量为313.2万吨)，消费量复合年均增长率为11.4%。从细分领域看，2021年中国有机硅和多晶硅需求保持快速增长，对工业硅需求带动大，硅铝合金需求保持平稳。
中国有机硅是工业硅最主要的消费领域，2021年铝合金消费工业硅45万吨，占比24%；多晶硅消费工业硅59万吨，占比32%；有机硅消费工业硅77万吨，占比41%。我们预测，2022年铝合金消费工业硅46万吨，占比19%；有机硅消费工业硅88万吨，占比37%；多晶硅消费工业硅96万吨，占比40%，多晶硅有望成为工业硅最大的消费领域。除了国内消费外，中国每年有大量的工业硅出口。2021年中国工业硅出口量78万吨，占国内产量30%。从出口国家看，日本、韩国、泰国是主要的目的地，占比25%、13%、9%。
从消费区域来看，华东(江浙沪)区域是我国最主要的消费区域，华北第二；华南第三；从消费省份来看国内消费量占比较大的省份分别为广东、江苏、新疆、浙江等，前五大省份占比合计约60%。
从工业硅下游消费结构来看，工业硅消费领域细分包括有机硅、多晶硅、铝合金及其他。全球消费结构与中国的消费结构略有区别，主要区别在与铝合金消费领域，中国铝合金消费低于全球铝合金消费，主要原因在于全球的汽车制造业/建筑业发展影响较强。而中国多晶硅消费高于全球消费，其主要是由于近年来中国光伏产业的快速发展，内需较强。
1.工业硅下游需求之有机硅
有机硅是指含有Si-C键、且至少有一个有机基直接与硅原子相连的化合物。有机硅聚合物种类众多，包括聚硅氧烷、聚碳硅烷、聚氮硅烷等。其中，聚硅氧烷(DMC)是有机硅化合物中应用最广的一类，占比超过90%。
我国有机硅单体产能产量发展潜力巨大，2021年已投产总产能376万吨/年，同比增长12%，2021年产量285万吨/年，同比增长11%；其中对工业硅的消费75万吨。
有机硅产业链中主要包括有机硅中间体和有机硅深加工产品。上游主要为工业硅、催化剂等原材料；中游为有机硅行业，主要产品为硅油、硅树脂、硅橡胶、硅烷偶联剂四大类，其中：室温胶占比41.7%、高温胶占比30.4%、硅油占比22%、液体胶占比3.2%、硅树脂及其他占比2.7%。有机硅具有优异的耐温性、耐候性、电气绝缘性能、生理惰性、低表面张力等特点，终端广泛应用于建筑、电子电器、纺织等领域，需求占比分别为20%、18%、9%。
全球有机硅中间体企业生产相对集中，单个企业的生产规模较大，国内前五大企业集中度72%、海外(除中国)前五大企业集中度86%。由于应用领域广泛、产品种类众多，使用有机硅中间体做深加工企业数量众多，有机硅中间体生产企业的议价能力更强。
未来中国有机硅市场将稳步增长，国内产能持续扩张下，对于工业硅的需求呈现稳定小幅上升的趋势。预计至2025年，总产能将达到740万吨/年，相比当前产能翻倍。若在开工情况乐观下对工业硅的消费量120万吨。
2.工业硅下游需求之多晶硅
多晶硅是以工业硅为原料，经一系列的物理、化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。
按照纯度不同可以分为电子级多晶硅和光伏级多晶硅，光伏是影响多晶硅需求的主要因素。
光伏产业链包括：高纯多晶硅、硅棒/硅锭/硅片、光伏电池、光伏组件、光伏发电系统等环节。
2017—2021年，我国多晶硅年产量稳步提升，期间我国多晶硅产量从24万吨上升至48.7万吨，增幅达22%。工业硅用量上升至62.3万吨。从区域分布来看，我国多晶硅生产企业主要集中在新疆、内蒙古、四川、云南等电力资源丰富的地区。靠近原材料产区且呈现产业链一体化的格局，其中新疆产量为27.04万吨，在国内总产量中占比过半，消费区域主要集中在华东一带。从产能方面来看，我国多晶硅产能总体呈上升趋势，但2020年有所下降，原因是国内部分生产厂商停产，例如2019年底停产的江苏康博、宁夏东梦、盾安光伏以及大幅减产的洛阳中硅。此外，我国多晶硅企业的产能利用率自2018年起连续提升，2021年产能利用率达97.12%。
随着光伏装机量需求更加旺盛，太阳能级多晶硅消费量及占比将继续提升。我们预测2022年全球新增装机量290GW，中国全国新增装机达到87GW，同比增长59%。预测2025年全球新增装机能达到537GW，增速达到30%；其中中国占据主要增长贡献，2025年中国新增装机量达到180GW，对于多晶硅的需求量达到65.7万吨。对工业硅的需求将达到73.6万吨左右。
3.工业硅下游需求之铝合金
铝合金按加工方法分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。在铸造铝合金中硅含量一般在6.5%—13%，通过添加硅元素可以提高合金的高温流动性，减少收缩率，减少热裂倾向，提高耐磨性；变形铝合金中硅含量一般在0.5%以下，属于间接使用工业硅用于铝硅中间合金生产，硅单独加入铝中仅限于焊接材料。因此，铸造铝合金的发展对于工业硅的需求至关重要。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金和铝稀土合金等，铝硅合金在铸造铝合金中产量占比约50%。从铸造铝合金下游消费看，汽车占比63%，汽车、摩托车以及电动车等交通领域合计占比73%以上。
2010年我国铝合金用硅量为37.2万吨占比28%，此后随着汽车消费增速放缓，铝合金用硅也逐渐步入稳定期，至2021年铝合金用硅量为65万吨，较2010年增长74%，但消费占比却下滑至20%，呈逐年递减趋势，预计至2025年铝合金对工业硅消费量将缓慢增加至71万吨左右。
亚洲国家、“一带一路”国家成为我国工业硅主要消费国
中国工业硅出口贸易的流动性较强，中国工业硅出口量保持稳定，中国工业硅年出口量在80万吨左右，占国内总产量的30%左右，占海外工业硅总需求的40%左右。
由于欧盟和美国对中国工业硅征收反倾销税，导致我国工业硅出口目的地主要是以日韩为主的亚洲国家及“一带一路”国家。
2021年我国工业硅出口量同比大幅增长，收益与海外疫情舒缓后需求复苏。主要进口来源地逐步倾向东南亚及亚洲其他国家地区，2021年累计出口量77.8%，同比增长26%，主要出口国为日本24%，韩国11%，泰国9%。东南亚国家以及其他亚洲国家与我国比邻，运输优势凸显，且生产成本相较过其他欧美国家具有优势。随着我国国内光伏产业、汽车行业的发展，工业硅需求会进一步得到提升，且随着我国国内工业硅生产升级，全球工业硅产业结构的调整，在未来我国中低端工业硅产品进口将会出现转移，东南亚等亚洲地区将会是我国未来出口目的地。
双碳目标下，工业硅行业发展矛盾突出
双碳目标下，全产业链需求保持持续增长：随着经济高质量发展以及新能源、光伏产业迅速发力，未来工业硅全产业链将保持持续增长。
工业硅短期和长期供给或受政策限制：主产区存政策端产能天花板，且地方政府对工业硅新增投产态度偏谨慎，同时电力市场化下工业硅生产用电成本亦增加。
工业硅供需平衡表分析
2022年由于国内下游产业逐渐投产，需求快速提升，我们测算2022年工业硅整体还是紧平衡的状态。预测2025年随着整个产业链的新建产能并行释放，工业硅供需情况将会得到改善，未来供应都较为宽松。
总结与展望
从供应端来看，我国工业硅生产具有季节性变化的特点，在政策影响下，工业硅的电费生产成本上移，中国工业硅市场的定价模式正在发生变化，生产供应格局也会发生变化。在未来供需矛盾纾解，产能利用率以及新增产能的投放是否会超预期、双控政策、不可抗力等成为重要的影响因素。从目前来看，2022年工业硅市场的供需缺口仍然存在，整体市场向阳生长。
从需求端来看，未来光伏产业的发展拉动工业硅的需求爆发增长，根据我国硅业协会的预测，在2025年，工业硅的需求市场会发生一个跨越性的升级，整体需求量将达到325万吨，其中主要由多晶硅领域贡献，光伏-多晶硅产业链将激发工业硅消费量增长约100万吨，有机硅产能持续扩张，也将拉动至少40万吨的耗硅量，最大能到120万吨。未来多晶硅领域的耗硅量占比将超过有机硅占比。铝合金方面的增速较为稳定，预计至2025年铝合金对工业硅消费量将缓慢增加至71万吨左右。
政策方面，未来方向主要还是以实现碳达峰、碳中和的目标为主，对于工业硅目前的落后产能不可能一刀切，将陆续淘汰落后产能，故未来政策面也不容忽视。
