工业硅期货将于12月22日（周四）在广州期货交易所挂牌上市，其合约代码为SI，首批上市交易合约为SI2308、SI2309、SI2310、SI2311和SI2312。从交割质量标准来看，满足国标GB/T 2881-2014中Si5530规格的工业硅为基准交割品，Si4210及以上规格的工业硅为替代交割品，替代品升水为2000元/吨。
　　工业硅（按国标规定，名义硅含量≥98.7%），由硅石经碳质还原剂在矿热炉中还原所得，是生产有机硅、多晶硅的重要原材料，也是生产铸造铝合金、变形铝合金的基础原料。其物理性质稳定，固体形态时呈暗灰色，并具有金属光泽，导电率介于金属和非金属之间。化学性质在常温下不活泼，在高温下则比较活泼，能与氧、氯、卤族元素等多种元素结合成化合物。
　　国内工业硅产能主要分布于西北、西南等电力资源充裕的地区，前三大工业硅主产地为新疆、云南以及四川，2021年三者产能占比合计约72%。开工率方面则有较明显“前低后高”季节性规律，但随着新疆地区主产地优势扩大，开工的季节性变化规律有所弱化。未来新增产能更多以一体化产能为主，进入门槛相对抬高，且行业将会以淘汰“落后类”产能为未来的发展方向。
　　分下游来看，有机硅是对含硅有机化合物的统称，包括有机硅单体、有机硅中间体以及有机硅产品。有机硅终端主要包括建筑、电子电器、电力/新能源、纺织、医疗/个护等领域。多晶硅是将工业硅进一步提纯后得到的产物。多晶硅分为两种，一种为太阳能级多晶硅，纯度一般为6N-9N。在整条光伏产业链中，多晶硅作为原料，经过一系列加工处理后最终制成光伏发电系统。另一种为电子级多晶硅，纯度更高，一般要求达到9N以上甚至11N以上水平，主要应用于半导体电子材料、电子信息领域。铝合金中含硅量较大的板块为铸造铝合金，其硅含量在4.5%-13%之间。从下游终端来看，汽车、摩托车和电动车等交通工具占据终端的主导地位。出口端，我国为全球工业硅第一大出口国，近年来出口数量均为70-80万吨/年，出口国以日韩两国以及临近的东南亚国家为主。
　　目前交易所已正式对外公布工业硅期货合约细则，并且公布了批准的交割仓库名单，剩余未公布的交割库仍需持续关注交易所动态。
　　本投资手册主要针对工业硅来源、供给、需求以及原料成本方面进行相应阐述，并解析工业硅期货合约相关内容，供广大投资者参考

研究报告全文：二期货研究二2022年12月21日二年度工业硅期货投资手册国邵婉嫕投资咨询从业资格号Z0015722shaowanyi020696gtjascom泰张航投资咨询从业资格号君Z0018008zhanghang022595gtjascom安报告导读期货工业硅期货将于12月22日周四在广州期货交易所挂牌上市其合约代码为SI首批上市交易合研约为SI2308SI2309SI2310SI2311和SI2312从交割质量标准来看满足国标GBT2881-2014究中Si5530规格的工业硅为基准交割品Si4210及以上规格的工业硅为替代交割品替代品升水为2000所元吨工业硅按国标规定名义硅含量987由硅石经碳质还原剂在矿热炉中还原所得是生产有机硅多晶硅的重要原材料也是生产铸造铝合金变形铝合金的基础原料其物理性质稳定固体形态时呈暗灰色并具有金属光泽导电率介于金属和非金属之间化学性质在常温下不活泼在高温下则比较活泼能与氧氯卤族元素等多种元素结合成化合物国内工业硅产能主要分布于西北西南等电力资源充裕的地区前三大工业硅主产地为新疆云南以及四川2021年三者产能占比合计约72开工率方面则有较明显前低后高季节性规律但随着新疆地区主产地优势扩大开工的季节性变化规律有所弱化未来新增产能更多以一体化产能为主进入门槛相对抬高且行业将会以淘汰落后类产能为未来的发展方向分下游来看有机硅是对含硅有机化合物的统称包括有机硅单体有机硅中间体以及有机硅产品有机硅终端主要包括建筑电子电器电力新能源纺织医疗个护等领域多晶硅是将工业硅进一步提纯后得到的产物多晶硅分为两种一种为太阳能级多晶硅纯度一般为6N-9N在整条光伏产业链中多晶硅作为原料经过一系列加工处理后最终制成光伏发电系统另一种为电子级多晶硅纯度更高一般要求达到9N以上甚至11N以上水平主要应用于半导体电子材料电子信息领域铝合金中含硅量较大的板块为铸造铝合金其硅含量在45-13之间从下游终端来看汽车摩托车和电动车等交通工具占据终端的主导地位出口端我国为全球工业硅第一大出口国近年来出口数量均为70-80万吨年出口国以日韩两国以及临近的东南亚国家为主目前交易所已正式对外公布工业硅期货合约细则并且公布了批准的交割仓库名单剩余未公布的交割库仍需持续关注交易所动态本投资手册主要针对工业硅来源供给需求以及原料成本方面进行相应阐述并解析工业硅期货合约相关内容供广大投资者参考请务必阅读正文之后的免责条款部分1期货研究目录1工业硅上游生产领域国内主产地位于新疆云南以及四川311工业硅基本概念介绍312工业硅生命周期产业链条梳理313工业硅生产冶炼工艺及原料配比414工业硅牌号命名规则及产量占比515国内工业硅产能分布及历史演变716国内工业硅生产及开工变化特征72工业硅生产原料解析探寻工业硅生产之源921硅矿石全国各地均有分布但品质存不同922还原剂全煤工艺为主流还原剂价格更多受各自供需影响1023电极与电力电极价格受供需及原料影响电价则因电力市场化推进而有所抬升1124成本国内工业硅完全成本及现金成本测算1225工业硅成本供给端传导路径推演133工业硅下游消费领域有机硅多晶硅铝合金及出口1431有机硅工业硅下游第一大消费领域1432多晶硅工业硅下游最具发展潜力的领域1733铝合金工业硅下游的主要组成部分2034出口端我国为全球第一大工业硅出口国214工业硅期货合约规则及重点事项22请务必阅读正文之后的免责条款部分2期货研究正文我国为全球工业硅最大的生产国消费国以及出口国工业硅定价更多受到国内供需基本面等因素的影响而从长远视角来看工业硅将成为高耗能行业的缩影其供需两端均存相应扰动需求端在我国双碳目标及全球可再生转型的背景下光伏行业将进一步延续高景气度而供给端由于工业硅电力成本占比接近三成一方面在电力市场化改革下电价成本抬升另一方面在近两年川滇地区缺电时当地工业硅生产亦会受到减产甚至停产的掣肘1工业硅上游生产领域国内主产地位于新疆云南以及四川11工业硅基本概念介绍硅元素符号Si原子量为2809在元素周期表中属IVA族的类金属元素在地壳成分中硅仅次于氧是地壳构成中第二常见的元素占地壳总质量的264在自然界中硅极少以单质形式出现而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形态广泛存在于岩石砂砾以及尘土之中工业硅名义硅含量987作为一种化工及工业原料由硅石经碳质还原剂在矿热炉中还原所得是生产有机硅多晶硅的重要原材料也是生产铸造铝合金变形铝合金的基础原料物理性质上来看工业硅固体形态时呈暗灰色并具有金属光泽质坚而脆熔点1683沸点2628密度2330kgm工业硅外表似金属但导电率介于金属和非金属之间所以通常被称为半金属工业硅在650以下不具有导电性此时可以用作绝缘材料而超过650则产生导电性并且随着温度升高其导电性不断增加化学性质上来看工业硅在常温下化学性质不活泼在高温下化学性质比较活泼能与氧氯卤族元素等多种元素结合成化合物工业硅不溶于水和任何浓度的硝酸盐酸氢氟酸但能溶于碱液硝酸或盐酸与氢氟酸的混合液中该特性可应用于工业硅的化学元素检测中即先将工业硅样本中的硅以氟化物形式挥发然后分析硅中残留的铁铝钙元素含量图1硅在自然状态下的存在形式硅矿石图2经生产冶炼后得到的工业硅块资料来源互联网资料国泰君安期货研究资料来源互联网资料国泰君安期货研究12工业硅生命周期产业链条梳理从整个产业生命周期来看工业硅产业链条为硅矿石工业硅有机硅多晶硅铝合金等下游产品终端领域产业链条相对稳定且不同的下游产品对应不同的终端按照用途划分工业硅可分为化学级和冶金级两大品类化学级下游主要对应有机硅多晶硅冶金级下游则主要对应铸造铝合请务必阅读正文之后的免责条款部分3期货研究金变形铝合金等下游具体来看有机硅终端对应建筑电子电器电力新能源纺织制造医疗护理等多个领域多晶硅终端则主要应用于光伏以及半导体领域与新能源板块关系更为紧密铝合金铸造铝合金主要应用于汽车领域常用作汽车发动机零部件的原材料除了以上三大下游领域之外工业硅也可用于耐火材料硅石墨负极等领域图3工业硅产业链全景图硅矿石工业硅有机硅多晶硅铝合金等下游产品终端领域采选冶炼加工终端需求有机硅单体有机硅中间体有机硅产品下游应用二甲基二氯硅烷硅氧烷纯硅树脂建筑装饰20硅树脂91DMC36改质性硅树脂电子电器18单体中间体21107胶室温胶电力新能源15硅橡胶生胶高温胶纺织制造9669421411聚硅氧烷521液体硅橡胶医疗护理9286甲基硅油工业助剂6有机硅苯基氯硅烷硅油磨粉295改性硅油汽车交通2石油焦硅泥硅磨粉硅烷偶联剂木炭还原剂再生硅三氯氢硅功能性硅烷磨粉硅烷交联剂洗精煤一甲基三氯硅烷气相白炭黑功能型助剂7疏松剂木片三甲基一氯硅烷硅氮烷下游应用矿热炉切片废料2石墨电极硅泥回收工业硅集中式电站分布式电站电极组件生产环节421碳素电极金属硅99硅为主太阳能级日本美国95单晶硅棒单晶硅片单晶硅电池片199光伏组件出口印度等新兴市场硅矿石多晶硅破碎磨粉多晶硅锭多晶硅片多晶硅电池片欧洲市场硅片硅晶圆芯片集成电路电子芯片电子级97硅5534415Si45-138033032202再生铝合金Si50压铸铝合金汽车63摩托车10机械制造8名义硅含20720量约97原生铝合金Si65-75铝合金Si02-06铝棒Si05变形铝合金建筑铝门窗幕墙的框架铝板带248日本韩国出口一带一路等资料来源SMMCPIAACMISAGSI中国有色金属工业协会硅业分会国泰君安期货研究13工业硅生产冶炼工艺及原料配比工业硅冶炼工艺本质上为用碳原子还原二氧化硅得到硅单质的过程实际操作过程为将硅石SiO2含量992通常形态为石英石或鹅卵石碳质还原剂石油焦洗精煤木炭等以及疏松剂木片玉米芯松子球等作为原料放入矿热炉内在2000多度高温通电环境下发生氧化还原反应得到工业硅硅石原料配比方面考虑硅石纯度反应效率等因素每生产1吨工业硅需要消耗约27-3吨的硅石碳质还原剂以及电极方面目前工业硅冶炼工艺中还原剂包括木炭石油焦洗精煤等以木炭或者洗精煤为主石油焦为辅通常使用的电极为碳素电极或者石墨电极两者使用率几无差别每生产1吨工业硅需要消耗约2吨的碳质还原剂以及008-010吨的电极请务必阅读正文之后的免责条款部分4期货研究图4工业硅生产冶炼工艺流程示意图本质上为用碳原子还原二氧化硅得到硅单质的过程资料来源中国有色金属工业协会硅业分会国泰君安期货研究14工业硅牌号命名规则及产量占比2014年12月初工业硅国家标准GBT2881-2014发布并于2015年8月1日起实行国标对工业硅的成分要求试验检验包装运输等做了详细规定并按照工业硅的化学成分含量将工业硅分为8个牌号其中Si5530是符合国标的最低牌号牌号命名规则为硅元素符号和4位数字其中4位数字依次代表产品中主要杂质元素铁铝钙的最高含量要求其中铁含量和铝含量取小数点后的一位数字钙含量取小数点后的两位数字比如Si5530则代表着工业硅产品中杂质含量为铁含量05铝含量05钙含量030一般而言Si元素符号后面的数字加总越小工业硅产品的纯度越高请务必阅读正文之后的免责条款部分5期货研究图5在工业硅国标GBT2881-2014中按照工业硅的化学成分含量将工业硅分为8个牌号资料来源国家标准委员会国泰君安期货研究根据上海有色网统计2021年国内工业硅产量为2913万吨按照合格率进行折算Si5530牌号产量包含通氧与不通氧Si5530为710万吨占比24Si4210牌号包含Si5210Si4110产量为811万吨占比28其他规格产量包含Si4410Si3303Si2202以及等外硅部分等为1392万吨占比48其中不同牌号的工业硅所对应的下游用途亦不相同比如Si5530牌号更多用于铸造铝合金行业Si4210牌号则更广泛地应用于有机硅以及多晶硅行业的生产具体来看再生铝合金ADC12主要使用Si5530以及等外硅原生铝合金A3562主要使用Si4410以及Si3303有机硅主要使用Si4210Si4110以及Si5210等而多晶硅行业使用工业硅牌号则以Si4210为主Si5210Si4410Si5530以及99硅为辅有机硅以及多晶硅企业使用工业硅之前需磨成粉其中有机硅企业大多采购硅块并自行磨成粉而多晶硅企业则大多直接采购硅粉图62021年国内工业硅不同规格牌号占比图72016-2021年我国工业硅不同牌号占比不通氧553Si5530供应占比Si4210供应占比其他规格供应占比3通氧55310021908043434345464870其他规格604850403333333231283020421含52141110242424232324280201620172018201920202021资料来源SMM国泰君安期货研究资料来源SMM国泰君安期货研究此处对工业硅不同概念做一解释等外硅指达不到国标Si5530标准的工业硅其包含97硅98硅等97硅指名义硅含量在970左右的工业硅其同样使用矿热炉冶炼但还原剂主要使用兰炭主要用于铝请务必阅读正文之后的免责条款部分6期货研究合金行业再生硅则是指硅片切片环节中产生的硅泥经中频炉回炉熔炼后得到的产品其名义硅含量在990左右纯度比相同等级的工业硅更高主要用于铝合金行业少量用于多晶硅行业99硅则是行业中习惯的称呼指硅含量在990左右的工业硅比如Si5410Si5310Si6210等一般合计起来统一售价15国内工业硅产能分布及历史演变2021年我国工业硅产量约3214万吨含97硅再生硅等同比增加26国内工业硅企业主要分布于西北西南等电力资源充裕的地区2021年我国前三大工业硅主产地为新疆云南以及四川三者产能占比分别为3422以及16云南四川地区依靠着当地丰富的水电资源以及丰水期低廉的电价政策吸引了大量的工业硅企业投资设厂而新疆地区则是凭借自身低廉的电价成本以及丰富的矿石资源吸引国内龙头企业在当地投资2015年合盛硅业石河子二期项目东方希望淮东一期项目10万吨年在新疆地区相继投产使得自2015年起新疆工业硅产能逐年攀升我国工业硅主产地亦由云南转移至新疆图82021年我国工业硅主产地为新疆云南图9自2015年起新疆地区成为我国工业硅主产四川地青海广西陕西贵州湖南我国不同地区工业硅产能占比03224新疆云南四川重庆40福建内蒙甘肃2其他甘肃35新疆3内蒙古34304福建25420四川1516云南102250201620172018201920202021资料来源SMM国泰君安期货研究资料来源SMM国泰君安期货研究16国内工业硅生产及开工变化特征由于工业硅主产地云南四川等地水电资源有较明显的丰枯水期特征因此当地工业硅企业普遍在下半年丰水期电力供应充沛时会增加开工率因此每年的季节性开工率特征较明显呈现前低后高的规律分布不过随着新疆地区逐步成为工业硅主产地当地工业硅生产依靠燃煤火力发电相对来说开工率的季节性变化并不明显此亦使得近些年国内工业硅开工率季节性特征有所消退全国工业硅开工率近些年来持续处于30-50之间低开工率的原因包括两点其一为西南地区枯水期水力发电短缺的限制其二为国内大多数矿热炉实际生产天数与设计生产天数间仍存较大差异请务必阅读正文之后的免责条款部分7期货研究图10云南地区工业硅开工率有明显的季节性特征图11四川地区工业硅开工率亦有明显季节性中国工业硅分省份月度开工率云南中国工业硅分省份月度开工率四川20152016201720152016201720182019202020182019202090202120229020212022808070706060505040403030202010100001-3102-2803-3104-3005-3106-3007-3108-3109-3010-3111-3012-3101-3102-2803-3104-3005-3106-3007-3108-3109-3010-3111-3012-31资料来源SMM国泰君安期货研究资料来源SMM国泰君安期货研究图12新疆地区工业硅开工率季节性不明显图13全国工业硅开工率季节性特征有所消退中国工业硅分省份月度开工率新疆中国工业硅月度开工率201520162017201820152016201720189020192020202120228020192020202120228070706060505040403030202010100001-3102-2803-3104-3005-3106-3007-3108-3109-3010-3111-3012-3101-3102-2803-3104-3005-3106-3007-3108-3109-3010-3111-3012-31资料来源SMM国泰君安期货研究资料来源SMM国泰君安期货研究工业硅原料选择的不同会直接影响到工业硅产品的质量以新疆为例当地硅石可开采资源较为有限部分企业自外省如甘肃内蒙等地采购硅石且近年来企业生产原料无法得到有效保障种种因素叠加使得工业硅产品品质较不稳定生产的工业硅牌号既包括Si5530也包括Si4210以及其他规格的牌号云南地区工业硅企业自本省缅甸越南等地采购硅石同时亦从缅甸进口木炭作为反应的还原剂以保证成品质量生产的工业硅牌号以Si4210化学级为主产品多供给有机硅以及贸易商四川地区工业硅企业主要自湖北采购硅石主因湖北矿石品质优异适宜于生产Si4210等高品质的工业硅当地生产的工业硅产品也以化学级Si4210为主福建地区工业硅企业原料来源于周边地区比如自江西采购优质硅石自本省或台湾进口洗精煤石油焦等还原剂当地生产的工业硅产品亦主要包括Si4210Si3303Si2202等高品质牌号产品多供予有机硅以及高端铝合金等下游企业此外原料供应是否稳定也会影响到工业硅的生产以及产品的质量从生产工艺上看由于工业硅炉子的停启炉成本高因此冶炼的过程较为连续这对于原料的稳定供应也提出了较高的要求2019年新疆地区矿石供应偏紧显著影响当地硅厂的生产直至2021年硅矿紧缺缓解此状况才有所好转2020年3月底缅甸地区由于疫情扩散而宣布封国并对主要口岸封关致使云南工业硅企业进口木炭数量下降并影响工业硅的生产以及产品质量2021年8月宁夏洗精煤断供致使四川Si4210化学级工业硅产量大幅下降当地8月产量环比下降59月产量环比下降7请务必阅读正文之后的免责条款部分8期货研究2工业硅生产原料解析探寻工业硅生产之源21硅矿石全国各地均有分布但品质存不同我国硅石资源丰富保有资源储量超过40亿吨但主要的硅石资源含硅量偏低相反含硅量高的硅石资源则相对匮乏按照矿床类型硅石可以分为天然石英砂石英砂岩石英岩以及脉石英据统计国内硅石资源中石英岩占比最大其SiO2含量一般为98-995天然石英砂以及石英砂岩占比分列二三位其SiO2含量分别为89-98以及95-98脉石英中SiO2含量最高一般大于99但国内脉石英资源占比最小主要集中于江西四川以及湖南等地具体来看我国硅石资源主要集中于新疆湖北云南江西甘肃内蒙古等省份不过高品质硅石成规模化矿床则主要集中于湖北甘肃陕西以及云南等地据调研信息国内湖北江西硅石质量较高云南硅石质量较普通而新疆硅石在品位上则较为复杂硅石品质的不同亦使得工业硅生产牌号存在差异如云南四川福建地区采用高品位硅石因此三地工业硅生产以Si4210等高规格牌号为主而新疆地区使用的硅石品位参差不齐这也使得当地工业硅产品既有Si5530牌号又有Si4210牌号图14我国硅石资源分布情况图15国内硅石及其下游领域分布国内硅石资源分布情况硅石脉石英1建石工石英砂岩硅筑英业铁材14砂硅料石石钢石铝多有玻英英铁其英合晶机璃坩纤生它棒金硅硅埚维产石英岩天然石英砂5332半气普光晶隔光建光有负耐硅导象通伏硅热纤汽材伏机极火铜体白玻玻生材通车家电硅材材合材炭璃璃产料讯居池类料料金料黑资料来源互联网资料国泰君安期货研究资料来源百川盈孚国泰君安期货研究图16国内冶金级硅石资源储量分布情况图17国内分地区硅石价格走势图国内冶金级硅石资源储量分布国内硅石平均价元吨万吨800新疆云南湖北江西广西1000090007008000600700050060004005000400030030002002000100100000青海江西福建贵州陕西云南辽宁四川安徽新疆山西甘肃河北湖南吉林广西宁夏浙江内蒙古2019-072020-052021-012022-032022-112019-032019-052019-092019-112020-012020-032020-072020-092020-112021-032021-052021-072021-092021-112022-012022-052022-072022-092019-01资料来源自然资源部国泰君安期货研究资料来源SMM国泰君安期货研究按照不同用途分类我国硅石可以分为冶金用硅石玻璃用硅石水泥配料用硅石以及化肥用硅石等其中冶金级硅石主要用于生产工业硅以及硅质合金冶炼工业硅的硅石通常SiO2含量在992以上按照请务必阅读正文之后的免责条款部分9期货研究我国自然资源部统计口径国内冶金级硅石资源储量约为25亿吨主要分布于青海贵州陕西云南等地因此我国冶金级硅石多地均有分布而从工业硅生产角度来说云南四川两地硅石资源相对丰富新疆地区则有所缺乏值得一提的是与其他矿产资源开采类似我国开采硅石亦会受到外部因素的影响包括环保督察以及辖区管制等近些年国家环保督察日趋常态化部分地区硅石开采因林地占用生态破坏等原因而被要求关停或整改此外新疆地区优质硅石大部分位于军管区可供大规模开采的可能性偏低再加上资源勘探较为滞后以上限制了当地硅石的开采不过整体来看我国硅石产量较为充裕除特殊情况外矿石短缺的可能性偏低主要系开采技术门槛不高且以露天开采为主整体开采成本低从硅石价格的影响因素来看一方面供给端受到外部因素如环保督察辖区管制等扰动另一方面需求端受工业硅生产等因素影响供需两端均对各地硅石价格有影响此外高品位硅石如湖北等地相较低品位硅石的价格差异逐步显现且随着未来高品位硅石的逐步减少此价差有望继续维持22还原剂全煤工艺为主流还原剂价格更多受各自供需影响在工业硅生产所需原料中除了硅石另一大原料为碳质还原剂主要用来提供还原功能目前我国工业硅生产工艺主要分为全煤工艺以及非全煤工艺两大类其中全煤工艺为主流趋势使用洗精煤作为还原剂非全煤工艺则为使用洗精煤石油焦木炭三种原料作为还原剂从地区分布来看新疆地区生产工业硅以全煤工艺为主并辅以一定比例石油焦使用全煤工艺一方面系原料较易获取另一方面系新疆大炉型偏多全煤工艺成本低且能更好地掌握炉况等据企业调研全煤工艺主要使用的是洗煤厂加工后的烟煤加工后灰分有所降低非全煤工艺主要应用于云南四川等地工业硅生产中其中石油焦固定碳含量高灰分低在生产高品质工业硅时大多会用到木炭虽然灰分低化学活性强且比电阻大但由于较为稀缺价格相对高昂且木炭生产需要以燃烧木材为代价不符合环保要求因此木炭仅在有特殊要求的工业硅生产比如Si4210规格中使用洗精煤方面则主要使用洗煤厂加工后的烟煤与全煤工艺相同图18国内新疆地区与宁夏地区洗精煤价格图19国内主流石油焦价格走势图7000国内洗精煤均价元吨国内石油焦均价元吨杨子焦茂名焦广州焦塔河焦6000新疆精煤宁夏精煤35005000300025004000200030001500200010001000500002015-052015-102016-032016-082017-012017-062017-112018-042018-092019-022019-072019-122020-052020-102021-032021-082022-012022-062022-112019-012019-032019-052019-072019-092019-112020-012020-032020-052020-072020-092020-112021-012021-032021-052021-072021-092021-112022-012022-032022-052022-072022-092022-11资料来源SMM国泰君安期货研究资料来源SMM国泰君安期货研究据企业调研工业硅冶炼所需洗精煤主要为烟煤从指标来看相当于气煤目前我国烟煤主产地为新疆宁夏山西等地产地附近均配有洗煤厂其价格影响因素包括供需关系政策文件等石油焦分为国产和进口两大来源国产主要包括扬子石化广州石化茂名石化塔河石化等进口则主要来自中国台湾沙特等地目前来看国内石油焦价格受供需两方影响较大供给受炼厂焦化装置开工率检修期请务必阅读正文之后的免责条款部分10期货研究等变量影响如每年34月份为检修旺季需求则受其下游消费包括预焙阳极钢铁等生产的影响此外原油价格变动在一定程度上会影响炼化行业整体成本从而影响石油焦的供给因此原油价格与石油焦价格亦有一定的关联性价格走势亦有较高拟合度对于木炭国内多进口自缅甸因此云南当地硅厂使用较多四川及其他地区偶有使用木炭的供给受到进口国缅甸的政治局势疫情演变以及边境政策等一系列因素的影响图20石油焦价格与原油价格有较好的拟合度图21国内木炭平均价格走势图元吨扬子焦-平均价布伦特原油价格右轴美元桶国内木炭平均价元吨30001407000木炭-平均价2500120600010050002000804000150060300010004020005002010000002019-012019-032019-052019-072019-092019-112020-012020-032020-052020-072020-092020-112021-012021-032021-052021-072021-092021-112022-012022-032022-052022-072022-092022-11资料来源SMM国泰君安期货研究资料来源SMM国泰君安期货研究23电极与电力电极价格受供需及原料影响电价则因电力市场化推进而有所抬升工业硅生产过程亦会用到电极起导电作用目前国内使用的电极包括石墨电极以及炭电极两种其中石墨电极主要用于云南地区其他主产地如新疆四川等大多使用炭电极国内电极主要产地为河南河北以及重庆等地其价格的影响因素包括供需两端原料成本等变量此外由于工业硅属于高耗能高耗电行业单吨电耗接近13000度因此企业在进行生产时也有电力成本方面的考量据SMM统计新疆地区主要为自备电厂依靠当地煤炭资源进行发电但大部分自备电厂发的电需要上网缴纳一定的过网费云南四川两地工业硅生产大多为外购网电四川有小部分硅厂外购小水电而考虑到云南四川两地丰枯水期的季节性变化两地硅厂大多选择在枯水期停炉而在丰水期开炉主要系丰水期电力充沛且电价相对低廉当前在国内电力市场化的背景下工商业目录销售电价取消电力价格更多由市场交易机制形成以某硅厂为例目前其外购电力成本由市场交易购电价格容量电费输配电价政府性基金及附加等组成其中交易电价与电压等级相关不同企业亦不相同长期来看随着电力市场化的逐步推进工业硅用电成本或将进一步抬升请务必阅读正文之后的免责条款部分11期货研究图22国内石墨电极与炭电极价格走势图图23国内工业硅主产地电价走势元度伊犁最低价伊犁最高价国内电极平均价元吨保山最低价保山最高价3500008石墨电极-平均价炭电极-平均价乐山最低价乐山最高价三明最低价三名最高价0730000062500005200000403150000210000015000002017-012017-042017-072017-102018-012018-042018-072018-102019-012019-042019-072019-102020-012020-042020-072020-102021-012021-042021-072021-102022-012022-042022-072016-072017-072018-072019-072020-072021-072022-072022-10资料来源SMM国泰君安期货研究资料来源SMM国泰君安期货研究24成本国内工业硅完全成本及现金成本测算从国内工业硅成本构成来看电力还原剂以及电极成本占比较大三者合计占比超过70以新疆地区Si5530生产企业为例目前其成本构成中电力以及洗精煤成本占比最大合计占比约49而电极成本硅石成本占比较小分别占11与10图242022年12月新疆地区Si5530工业硅成本构图252022年12月云南地区Si4210工业硅成本构成成新疆Si5530工业硅成本构成云南Si4210工业硅成本构成人工折旧等人工折旧等1110电力成本其他成本其他成本2589电力成本37洗精煤成本7石油焦成本10硅石成本8木炭硅石成本洗精煤成本成本10石油焦成本电极成本249电极成本91211资料来源SMM百川盈孚国泰君安期货研究资料来源SMM百川盈孚国泰君安期货研究为进一步探求国内工业硅生产企业的成本状况我们针对不同地区分别进行了梳理并按照硅石还原剂等原料的来源地进行相应成本测算过程中对原料配比相关运费等分别做了一定假设其中新疆地区生产成本按照Si5530以及Si4210两种生产工艺分别进行测算云南四川福建等地均按照当地主流牌号Si4210生产工艺进行测算请务必阅读正文之后的免责条款部分12期货研究图26国内工业硅主产地新疆云南四川及福建地区的硅石来源以及还原剂来源梳理工业硅主产地硅石来源还原剂及来源约60本地开采40外省采购洗精煤本地采购杂质含量较高石油焦新疆甘肃内蒙青海等本地采购本地开采为主部分外省采购使用洗精煤石油焦部分台湾进口以云南湖北江西等及木炭缅甸进口外省采购为主湖北江西居四川使用洗精煤石油焦多少量采自云南福建本地开采为主部分采自江西使用洗精煤石油焦部分台湾进口资料来源SMM百川盈孚企业调研国泰君安期货研究测算2022年二季度硅价持续回落时的成本支撑截至5月底新疆地区为全国生产成本最低的区域其他主产地如云南四川等则处于成本曲线相对中间的位置而福建地区由于采购高品位硅石以及当地高电价等因素处于成本曲线的末端按照各地工业硅产能权重相应可得2022年5月全国平均完全成本约为16700元吨Si5530以及17000元吨Si4210按照5月31日工业硅现货价格进行测算在工业硅价格持续下跌的过程中工业硅企业生产利润受相应挤压国内约18的产能处于生产亏损阶段剩余82的产能仍处于生产盈利阶段需注意的是由于部分地区报价数据暂未获得此处用临近地区的现货价格予以替代或导致计算值与实际值有一定偏差25工业硅成本供给端传导路径推演一般而言企业生产原料端传导至供给端可以分为两个角度第一个角度为原料供给比如硅石还原剂等突然断供则会使得工业硅生产受限影响最终的产量另一个角度为原料价格若原料价格上涨则对于工业硅生产而言其成本抬升利润受到挤压当利润被挤压至极限位置时硅厂亦有停炉检修的可能对于第二个角度决定生产企业是否减停产的核心因素在于企业利润对于工业硅企业而言由于其属于重资产行业停炉启炉的费用较高因此工业硅企业一般不会轻易选择停炉检修以2022年5月工业硅市场为例硅价持续下跌已经跌破部分非主产地的完全成本线甚至也逼近主产地四川云南等地的成本线但是根据调研信息目前行业内依旧没有出现大规模的停产主要系价格虽跌破完全成本线但尚未跌破现金成本线大部分企业在短期内仍会选择继续生产而不会选择停炉并支付高昂的费用更多是以观望的态度来应对因此短期内硅厂利润受挤压暂未使得整体供应有大幅的缩减后续具体情况仍需持续关注硅价以及硅厂利润的变化此处对工业硅炉子检修做进一步介绍一般炉子的炉龄在6-8个月常规检修分为小检修与大检修其中小检修时长约为15-20天基本一年一次费用差不多20-30万爆破公司成本工人检修费扣除炉底残渣大检修时长约为40天左右几年一次大修费用包括更换耐火材料并筑炉100万换钢壳保护套等合计约300万此外若是临时遇到突发限电的情况硅厂可以选择保温形式的停炉一般保温时长约为1周左右如果保温时长超过半个月则炉底将抬升影响炉矿后续恢复生产需要进行挖炉一般而言挖炉成本约70-100万具体根据炉型来确定后续起炉只有电耗成本大约需30万度电考虑电价04元度则起炉成本约12万元不过因为保温过长而导致的挖炉考虑硅厂能够做好有序停炉的前期准备此类情况下一般不会更换电极以及耐火材料整体费用会比大检修的挖炉费用低此外企业利润情况亦会影响到其新增产能的投产规划一般而言在行业利润增加时企业会有动请务必阅读正文之后的免责条款部分13期货研究力加快自身新增产能的投产步伐而在行业利润减少时企业则会适当延后新增产能的投产节奏不过对于工业硅而言我们认为利润走弱的情况并不会延后其新增产能的投产主要系大部分新增产能为企业配套自身下游而建设的项目其投产主要是为了给下游提供原料而并不会特别关注行业目前的利润因此即使近期硅厂利润持续受到挤压我们认为工业硅新增产能的投产仍会按规划进行影响因素可能更多在当地电力配套问题政府政策等因素3工业硅下游消费领域有机硅多晶硅铝合金及出口31有机硅工业硅下游第一大消费领域有机硅是对含硅有机化合物的统称包括有机硅单体有机硅中间体以及有机硅产品从化学角度来看有机硅指含有Si-C键且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物通常也将通过氧硫氮等使有机基与硅原子相连接的化合物称为有机硅有机硅产业链呈现明显的一对多格局上游原料端单体端中间体的产品规格较少而下游则根据不同终端需求衍生出各种各样的有机硅产品并分别应用至不同领域凭借着其耐温耐候电气绝缘表面张力大等优异性能有机硅在建筑电子电器纺织等领域均有广泛应用据不完全统计我国有机硅产品种类多达8000多种有机硅单体指由硅粉和氯甲烷反应第一步得到的各类甲基氯硅烷的总称也被称为粗单体其中二甲基二氯硅烷是合成有机硅产品的最重要且用量最大的单体其约占有机硅单体总量的91此外由于有机硅单体状态不稳定一般有机硅企业会将其进一步加工成有机硅中间体或者有机硅产品进行出售图27有机硅产业链版图有机硅原料有机硅单体有机硅中间体有机硅产品下游终端有机硅原料有机硅单体有机硅中间体有机硅产品下游应用幕墙门窗聚硅氧烷玻璃装修纯硅树脂建筑硅树脂装配式建筑二甲基二氯24硅烷91改质型硅树脂新能源光伏单体中间体21硅氧烷107胶室温胶日用消费风电DMC硅橡胶生胶高温胶659电子电器生产氯化苯苯基氯硅烷液体硅橡胶汽车维修甲基硅油新能源汽车硅油轨道交通317氯甲烷改性硅油医疗护理三氯氢硅四氯化硅电力硅烷偶联剂农业助剂功能性硅烷工业助剂纺织助剂一甲基二氯硅烷交联剂工业硅硅烷工业助剂7气相白炭黑功能型助剂三甲基二氯硅烷硅氮烷2资料来源百川盈孚ACMISAGSI中国有色金属工业协会硅业分会国泰君安期货研究有机硅中间体主要包括硅氧烷硅碳烷硅氮烷等其中硅氧烷占中间体的比例最大约有90以上硅氧烷是指含有Si-O-Si键构成主链结构的聚合物可以是线型环状或交联的聚合物硅氧烷包括二甲基环硅氧烷混合环体DMC硅醚MM六甲基环三硅氧烷D3八甲基环四硅氧烷D4十甲基环五硅氧烷D5等其中又以DMCD4为主硅氧烷开环聚合生成不同聚合度的聚硅氧烷请务必阅读正文之后的免责条款部分14期货研究有机硅产品主要包含硅橡胶硅油硅树脂偶联剂以及白炭黑等硅橡胶占比最大约占有机硅产品总量的659主要包括室温胶107胶RTV与高温胶110生胶HTV硅油占比其次约占有机硅产品总量的317主要包括甲基硅油和改性硅油等功能性硅氧烷为主链为Si-O-C结构的有机硅小分子的统称是一类非常重要用途非常广泛的助剂包括硅烷偶联剂等白炭黑为无定形硅酸和硅酸盐产品的总称主要是指沉淀二氧化硅气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等如前文所述硅氧烷是有机硅行业中的重要中间体其产销情况亦能反映整个市场的发展据统计每生产1吨硅氧烷以DMC折算需要消耗约2吨有机硅单体而每生产1吨有机硅单体则需要消耗约026吨工业硅因此可折算出每生产1吨DMC需要消耗约052吨工业硅原料实际消耗值约为06吨工业硅此外在DMC生产过程中除了消耗工业硅原料亦需要消耗氯甲烷原料以及甲醇蒸汽等能源按照最新的数据进行折算工业硅与氯甲烷两者合计成本占比接近83其中工业硅成本占比接近60而其他如能源成本的占比则不到10图28国内DMC生产企业成本测算理论值图29国内DMC生产企业利润测算理论值国内DMC生产企业成本构成元吨DMC企业利润测算理论值能源成本甲25000醇蒸汽等2015201620172018其他201920202021202299200001500010000工业硅成本500059氯甲烷成本023-500001-0201-1401-2602-0702-1903-0303-1503-2704-0804-2005-0305-1505-2706-0806-2007-0207-1407-2608-0708-1908-3109-1209-2410-1310-2511-0611-1811-3012-1212-24资料来源SMMWind国泰君安期货研究资料来源SMMWind国泰君安期货研究按照有机硅终端领域分类我国有机硅下游主要包括建筑电子电器电力新能源纺织医疗个护等领域其中前五大消费终端合计占比约719具体到聚硅氧烷的不同产品结构中室温胶高温胶硅油等均有不同的终端应用领域比如室温胶主要用于建筑与电子领域高温胶主要用于电子电线电缆领域而硅油则主要用于纺织日化机械等行业请务必阅读正文之后的免责条款部分15期货研究图30有机硅下游领域中建筑电子电力占主导图31室温胶下游消费领域占比2021年我国聚硅氧烷下游消费结构室温胶下游消费领域占比建筑20汽车领域其他其他1交通17112日用品4能源电力16工业助剂6电子家电医疗个护189电子领域纺织电力新能源14915建筑领域58资料来源SAGSIACMI国泰君安期货研究资料来源SAGSIACMI国泰君安期货研究图32高温胶下游消费领域占比图33硅油下游消费领域占比高温胶下游消费领域占比硅油下游消费领域占比消泡行业1其他电子电气行业其他2889纺织行业34电子41化工行业汽车193绝缘子10日化行业机械行业电线电缆21188资料来源SAGSIACMI国泰君安期货研究资料来源SAGSIACMI国泰君安期货研究有机硅产品消费除了在国内各终端领域的应用之外还包括海外的出口消费据统计我国聚硅氧烷产品初级形态自2014年起逐步摆脱了近十几年来依赖进口的局面目前我国聚硅氧烷出口占比逐年抬升2021年出口比例达到了14净出口量为24万吨我国变成有机硅的净出口国也与近些年来海外有机硅产能的逐步退出有关海外产能进一步向国内转移主要原因包括国内生产具备成本优势海外龙头企业多往下游深加工延伸而无单体扩产计划等据SAGSI协会统计过去10年海外有机硅单体产能自280万吨降至230万吨左右此外2021年7月陶氏位于美国得克萨斯州拉波特市的化工厂发生泄漏事故目前仍处于停产状态亦进一步削弱海外有机硅的供给能力而反观我国国内有机硅产能产量逐年增加2021年聚硅氧烷产能达到187万吨占全球比例达到65在全球有机硅生产中的主体地位逐步显现请务必阅读正文之后的免责条款部分16期货研究图34我国聚硅氧烷净出口数量及占国内产量比例图35我国聚硅氧烷产能及占全球比例情况万吨我国聚硅氧烷净出口及占比我国聚硅氧烷产能及占比3020万吨聚硅氧烷净出口数量聚硅氧烷净出口占比中国聚硅氧烷产能中国聚硅氧烷产能占比25200701018020601501601405010-10120405100-2008030-5-306020-104010-4020-1500-20-50201020112012201320142015201620172018201920202021资料来源SMM海关总署国泰君安期货研究资料来源SAGSIACMI国泰君安期货研究由于有机硅在国内的消费领域较为分散因此其下游消费的拉动更多也会受到国民经济发展的影响此处用人均GDP增速来拟合有机硅消费增速得到了较好的拟合效果值得注意的是由于有机硅终端领域中占比靠前的是建筑电子电器两大领域均与地产后周期相关因此地产行业的演绎比如当前仍处于地产后周期的摸底阶段亦会对有机硅消费产生一定影响图36有机硅消费增速与人均GDP增速拟合图37我国仍处于地产后周期的摸底阶段有机硅消费增速与人均GDP增速对比房地产竣工面积当月值房地产竣工面积当月同比350008040有机硅消费增速人均GDP增速2030000603518162500040301420000202512150000201010000-201586105000-4040-605200201120122013201420152016201720182019202020212017-032017-062017-092017-122018-032018-062018-092018-122019-032019-062019-092019-122020-032020-062020-092020-122021-032021-062021-092021-122022-032022-062022-09资料来源SMMWind国泰君安期货研究资料来源Wind国泰君安期货研究32多晶硅工业硅下游最具发展潜力的领域多晶硅又称为高纯硅是将工业硅为原料经一系列物理化学反应提纯后达到一定纯度的非金属材料按照纯度的不同可将多晶硅分为冶金级多晶硅太阳能级多晶硅以及电子级多晶硅太阳能级多晶硅主要用于光伏行业的生产制造一般纯度在6N-9N之间N指9数字代表百分数里小数点前后所有9的个数例如6N指的就是纯度为999999电子级多晶硅对于产品的纯度要求则更高一般要求在9N以上甚至11N以上水平主要用于半导体电子材料应用于电子信息领域其工艺技术难度大产量较少冶金级多晶硅纯度一般在90-95以上部分会达到998以上但由于其产量较小已不被包含在统计口径内按照CPIA统计2020年全球多晶硅产量521万吨其中太阳能级块状硅产量约477万吨电子级请务必阅读正文之后的免责条款部分17期货研究多晶硅产量约346万吨颗粒硅产量约9900吨占比分别为91566和192021年全球多晶硅产量约63万吨我国产量为49万吨占比777占据主导地位此处对颗粒硅做一解释其为工业硅在硅烷流化床法工艺下制得的多晶硅产品目前全球主流的多晶硅制备工艺主要包括两种一种为改良西门子法另一种即为硅烷流化床法其中改良西门子法是当前主流的生产工艺其生产稳定产品品质好致密度高2021年全球使用比例达到981硅烷流化床法虽然工艺流程短初始投资以及能耗低但其在产品纯度控制内衬耗材方面仍有问题待解决目前部分龙头先进企业已有所突破2021年全球使用比例仅19图382021年全球主流的多晶硅生产工艺流程为改良西门子法约占981的比例硅烷流化法回收SiCl4回收H2H2HCI氯硅烷四氯化硅歧化硅烷粒状多晶硅流化床混合物石英C干燥粉碎氯硅烷过滤冷凝高纯工业硅多级精馏Si02-CO2混合物三氯氢硅SiCl4SiH2Cl2加氢还原棒状多晶硅H2SiHCl3H2等SiCl4SiH2Cl2SiHCl3等电解盐水SiCl4HCI冷氢化制氯气尾气回收H2H2气体分离SiCl4SiH2Cl2SiHCl3H2等电解水制氧少许H2和HCI排到大气中改良西门子法资料来源百川盈孚CPIA国泰君安期货研究在多晶硅的生产制备环节中硅粉原料电耗蒸汽硅芯成本为主要的成本构成项目其中每生产一吨多晶硅约需要消耗115吨硅粉折工业硅耗量约为125吨随着工艺的进步此数值正在逐年降低以当前国内先进产能为例进行测算目前硅粉原料以及电耗成本为主要的生产成本两者成本合计占比达到70蒸汽费用硅芯费用人工及折旧占比分别为35以及12请务必阅读正文之后的免责条款部分18期货研究图39国内多晶硅企业生产成本测算理论值图40国内多晶硅行业利润测算理论值国内多晶硅企业生产成本构成多晶硅行业利润测算元kg其他2015201620172018300102019202020212022人工及折旧25012工业硅成本42200硅芯成本1505100蒸汽成本5030耗电成本-502811-1811-3012-1212-2401-1401-2602-0702-1903-0303-1503-2704-0804-2005-0305-1505-2706-0806-2007-0207-1407-2608-0708-1908-3109-1209-2410-1310-2511-0601-02资料来源SMMWindCPIA国泰君安期货研究资料来源SMMWindCPIA国泰君安期货研究具体来看光伏产业链分为上游硅料硅片中游电池片组件以及下游光伏发电系统领域其中多晶硅处于上游原料端太阳能级多晶硅经过融化铸锭或者拉晶切片后可制成多晶硅片和单晶硅片并用于制备电池片以及组件等在硅料市场中近些年随着单晶硅片规模的快速扩张以及组件中多晶硅成本占比的快速下降我国单晶硅料的市场占有率不断提高自2017年的20提升至2021年的949成为市场中主流的硅料产品对应的单晶硅片产量占比也提升至了933图41光伏产业链版图上游硅料硅片中游电池片组件下游光伏发电系统资料来源CPIA国泰君安期货研究与有机硅终端领域约8000多种类别不同多晶硅下游终端主要为光伏领域光伏新增装机能够自下而上地传导到多晶硅的消费此外从光伏产品出口金额来看2021年硅片电池片组件出口额占比分别为95以及87因此组件端的出口情况亦能够成为多晶硅下游消费的表征值得注意的是从最直接的产业链路径来看多晶硅直接下游硅片的生产及出口情况能较好地反映对多晶硅的需求状况而且全球硅片生产基本集中在我国2021年我国硅片产量占全球比例接近99因此国内硅片厂的生产以及出口数量亦可以表征多晶硅的消费请务必阅读正文之后的免责条款部分19期货研究图42我国光伏新增装机季节性图图43单晶硅片月度出口量及月度同比国内光伏装机量当月新增吨单晶硅片出口量及同比万千瓦80001402015201620172018单晶硅片出口量单晶硅片出口同比250070001202019202020212022600010020008050006040001500403000201000200001000-205000-4002017-062017-092017-122018-032018-062018-092018-122019-032019-062019-092019-122020-032020-062020-092020-122021-032021-062021-092021-122022-032022-0602-2803-3104-3005-3106-3007-3108-3109-3010-3111-3012-312022-09资料来源Wind国泰君安期货研究资料来源Wind国泰君安期货研究33铝合金工业硅下游的主要组成部分工业硅在配制合金领域亦有广泛应用包括铝基合金铜基合金及其他合金制作冷轧硅钢片等其中铝硅合金为工业硅合金类产品中品种最多用量最大的合金工业硅作为添加剂加入铝合金后能有效改善合金的铸造性能提高合金硬度强度并增加抗氧化和耐腐蚀的能力按下游用途划分铝合金分为铸造铝合金和变形铝合金铸造铝合金中硅含量较高一般在45-13之间变形铝合金中硅含量偏低一般在02-06之间因此工业硅主要用于铸造铝合金中而铸造铝合金又可分为再生铝合金占比70以及原生铝合金占比30两类硅含量分别在45-13与65-75之间再生铝合金因原料废铝中已含有一定比例的硅因此其主要合金牌号中硅含量约为50从铸造铝合金的终端领域来看汽车摩托车和电动车等交通工具占主导地位消费占比约为73而变形铝合金的终端领域来看占比最大的为建筑与结构领域与地产周期关联性较大从用硅量较大的铸造铝合金角度来看铝合金行业对工业硅的消费取决于国内汽车行业的发展情况用国内汽车产量增速来对比铝合金消费增速亦得到了较好的拟合效果图44铸造铝合金下游消费主要为交通领域图45变形铝合金下游消费主要为建筑电力领域铸造铝合金下游消费情况其他变形铝合金下游消费情况机械装备建筑五金电电子信息产业3交通运输4梯梯级53包装容器75家用电器7建筑与结构41机械制造电出口动工具138摩托车和电动汽车车63耐用消费品1014电力电子17资料来源硅业分会国泰君安期货研究资料来源硅业分会国泰君安期货研究请务必阅读正文之后的免责条款部分20