产业清晰，用途广泛
　　硅石是工业硅生产过程中必不可少的原材料。工业硅是以硅石、碳质还原剂等为原材料，在矿热炉中持续电热化反应得到的，冶炼生产时，首先将生产所需的炉料由原料处理系统送到矿热炉车间的料堆场，然后根据炉料配比，将称量精准的炉料由输送设备送达矿热炉车间的炉顶料仓或操作平台的贮料仓，并由炉口操作人员将炉料加入炉膛内，通电后，矿热炉内的电极会释放电火花进而熔化炉料，硅在炉内被还原出来，此时硅呈液态，经扒渣后注入锭模中铸造成锭块，等待硅锭冷却脱模后进行破碎、取样、化验、分级、包装、称量等步骤，最终入库。在冶炼过程中，液相线在1410℃以上，炼制需要达到1800摄氏度以上的高温。
　　工业硅终端消费广泛。工业硅中主成分硅含量在98%左右，其余主要杂质为铁、铝、钙以及微量元素等，根据不同杂质含量的不同，工业硅可以分为多个不同牌号，应用于不同的下游领域。工业硅的下游领域主要包括多晶硅、有机硅和硅铝合金三大方向，终端流向较为广泛，包括光伏产业、半导体产业、建材、电子、日化、交通制造、汽车等。

研究报告全文：工业硅系列专题2023年3月15日工业硅系列专题一硅石篇一产业清晰用途广泛硅石是工业硅生产过程中必不可少的原材料工业硅是以硅石碳质还原剂等为原材料在矿热炉中持续电热化反应得到的冶炼生产时首先将生产所需的炉料由原料处理系统送到矿热炉车间的料堆场然后根据炉料配比将称量精准的炉料由输送设备送达矿热炉车间的炉顶料仓或操作平台的贮料仓并由炉口操作人员将炉料加入炉膛内通电后矿热炉内的电极会释放电火花进而熔化炉料硅在炉内被还原出来此时硅呈液态经扒渣后注入锭模中铸造成锭块等待硅锭冷却脱模后进行破碎取样化验分级包装称量等步骤最终入库在冶炼过程中液相线在1410以上炼制需要达到1800摄氏度以上的高温工业硅终端消费广泛工业硅中主成分硅含量在98左右其余主要杂质为铁铝钙以及微量元素等根据不同杂质含量的不同工业硅可以分为多个不同牌号应用于不同的下游领域工业硅的下游领域主要包括多晶硅有机硅和硅铝合金三大方向终端流向较为广泛包括光伏产业半导体产业建材电子日化交通制造汽车等图表1工业硅产业链图资料来源宏源期货研究所期货期权研究报告请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题二元素硅硅在地壳中的含量约为2630仅次于氧的含量元素硅有无定形硅和晶体硅两种同素异形体无定形硅为黑色晶体硅为钢灰色有明显的金属光泽晶格和金刚石相同硬而脆能导电但是由于晶体硅中无明显的自由电子导电率不如金属且导电率随温度的升高而增加属于典型的半导体在热处理温度大于750时硅材料由脆性材料转变为塑性材料在外加应力下产生滑移位错形成塑性变形硅材料还具有一些特殊的物理性质如硅材料熔化时体积缩小固化时体积增大低温时单质硅不活泼不与空气水和酸反应室温下表面被氧化形成1000皮米的二氧化硅保护膜高温时能跟所有卤素反应跟氧气在700以上时燃烧生成二氧化硅硅极少以单质的形式在自然界存在主要以复杂的碳酸盐和二氧化硅的形式存在广泛分布在岩石尘土沙砾等之中硅酸盐是含有硅氧阴离子的化合物在不同硅酸盐中硅原子之间共享的氧原子数量以及连接方式不同构成链状结构平面层状结构以及三维结构层状结构如滑石中层与层之间的作用力弱容易滑移三维网状结构如石英硬度高抗变形强链状结构如石棉可以加工成长的纤维用于热绝缘和耐腐蚀材料硅酸盐可用于制造硅酸盐水泥主要成分是钙硅酸盐大量应用于建筑砂浆和现代粉刷结合硅砂和碎石主要成分是硅酸盐矿物制备的混凝土是建筑中应用最多的基础材料二氧化硅用途很广泛主要用于制备玻璃水玻璃陶瓷耐火材料硅铁硅砂硅单质水泥等工业品由于硅的亲氧性二氧化硅表现为怕碱不怕酸氢氟酸除外图表2地壳元素分布图表3硅原子结构二维图钾镁钠氢其他钙223131铁5铝氧849硅26资料来源公开资料整理宏源期货研究所资料来源公开资料整理宏源期货研究所第2页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题三硅石一品类丰富用途广泛二氧化硅又称硅石属于酸性氧化物是生产工业硅重要的原材料二氧化硅化学性质比较稳定不溶于水也不跟水反应不跟一般的酸起作用能与氟化氢气体或氢氟酸反应生成四氟化硅气体高温下能与碱强碱溶液或熔化的碱反应生成盐和水依据不同的分类方法及准则对硅石进行分类根据国家自然资源部公开资料显示根据硅石的内部组织结构硅石包括石英岩石英砂岩石英砂脉石英和粉石英五大类不同类别内部根据用途可进行二次分类例如石英岩包括冶金用石英岩玻璃用石英岩和化肥用石英岩根据不同的用途可以分为冶金用玻璃用水泥配料用铸型用陶瓷用等多个用途其中主要用途是冶金玻璃和水泥配料冶金用硅石又可以分为工业硅用和硅质合金用硅石工业硅用硅石要求二氧化硅含量不低于99硅质合金用硅石要求二氧化硅含量不低于97玻璃用硅石可以分为工业用玻璃平板玻璃器皿玻璃和光伏玻璃四种玻璃用途对硅石中二氧化硅含量的要求分别为979059099不同用途对于硅石中杂质及微量元素的要求也各有不同同一行业不同生产企业也有不同的品质要求目前暂无统一标准根据中华人民共和国黑色冶金行业标准YBT5268-2014可以将硅石划分为耐火材料用硅石铁合金用硅石和工业硅用硅石三种用途对硅石中二氧化硅含量的最低要求分别为9697和99耐火材料用硅石包括GSN99GSN98GSN97GSN96四个牌号其中GSN99分为AB两个级别铁合金用硅石分为GST99GST98GST97三个牌号工业硅用硅石分为GSG99AGSG99B两个牌号图表4硅石图表5工业硅资料来源公开资料整理宏源期货研究所资料来源公开资料整理宏源期货研究所第3页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题图表6耐火材料用硅石指标化学成分质量分数牌号耐火度CN不低于不高于GSN99A99002505015174GSN99B99003005015174GSN9898005008020174GSN9797010010030172GSN9696013013040170资料来源中华人民共和国黑色冶金行业标准YBT5268-2014宏源期货研究所图表7铁合金及工业硅用硅石指标化学成分质量分数牌号不低于不高于GSN9999002001501500200050003铁合金GSN98980050-0600020005-GSN97970100-080003--GSG99A995020015015002-0003工业硅GSG99B990025015015002-0003资料来源中华人民共和国黑色冶金行业标准YBT5268-2014宏源期货研究所二全球硅石格局资源丰富分布不均全球硅石资源充足但分布不均匀根据USGS公布的数据2021年全球硅石总产量353亿吨预估2022年全球硅石总产量38亿吨2021年硅石产量前三的国家分别为中国美国和荷兰预计2022年美国的产量将超过中国硅石产量跃居全球第一位前三大硅石产量国变为美国中国和荷兰三个国家产量总量占比全球总产量60以上美国是全球硅石生产大国其硅石主要用于制造压裂砂2022年美国硅石产量约9700万吨与2021年相比产量提升了约30其中产量前十的州分别是德克萨斯州威斯康星州伊利诺伊州路易斯安那州密苏里州俄克拉荷马州阿肯色州阿拉巴马州加利福尼亚州和田纳西州前十大州产量占比达到87从硅石用途上看2022年美国生产的硅石75的比例用于压裂砂10的比例用于玻璃制造美国是硅石净出口国约66的量用于出口进口量占比不到1主要从加拿大进口从加拿大进口的硅石占到美国硅石进口总量的87第4页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题图表8全球硅石产量分布图表9美国硅石用途1000001008000080吨6000060千4000040单位2000020002021年2022年E压裂砂玻璃制造全粒二氧化硅其他资料来源USGS宏源期货研究所资料来源USGS宏源期货研究所图表10美国硅石进出口情况图表112018-2021年美国硅石进口来源700中国台湾土耳其22其他4600巴西2越南3500400300单位万吨2001000加拿大87进口量出口量资料来源USGS宏源期货研究所资料来源USGS宏源期货研究所三国内硅石格局数量充足品质不一我国硅石资源丰富但高品质硅石相对较少根据国家自然资源部统计数据2021年我国硅石储量3795亿吨较2020年的2702亿吨增长了4047主要分布在江西安徽福建海南和四川地区合计占比超过50从硅石品质来看2021年我国硅石以石英砂岩为主储量占比4035主要分布在青海甘肃江西安徽和辽宁地区五省合计占比7285其次是石英砂和石英岩占比分别为2912和2828石英砂主要分布在江西安徽贵州山东和河北地区五省合计占比7105石英岩主要分布在福建海南四川内蒙古和甘肃地区五省合计占比8901粉石英和脉石英合计占比不超过3脉石英主要分布在甘肃江西四川新疆和安徽地区五省合计占比8233粉石英则分布在江西福建广西和四川地区从用途上看我国冶金用的硅石较少玻璃用和水泥配料用硅石较多2021年我国玻璃用硅石占比最高达到4338主要分布在海南四川江西青海和山东地区五省合计占比6486水泥配料用硅石占比3367主要分布在安徽江西贵州河北和广西地区五省合计占比6820冶金用硅石占比仅1326主要分布在内蒙古贵州江西甘肃和青海地区五省合计占比7611第5页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题图表122021年中国硅石储量分布图表132021年中国硅石分类6000000脉石英粉石英20901750000004000000石英砂石英岩291230000002828单位万吨20000001000000-石英砂岩4035资料来源国家自然资源部宏源期货研究所资料来源国家自然资源部宏源期货研究所图表142021年中国石英岩分布图表152021年中国石英砂岩分布资料来源国家自然资源部宏源期货研究所资料来源国家自然资源部宏源期货研究所图表162021年中国石英砂分布图表172021年中国脉石英分布资料来源国家自然资源部宏源期货研究所资料来源国家自然资源部宏源期货研究所第6页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题图表182021年中国硅石主要用途图表192021年中国玻璃用硅石分布其他969水泥配料用3367玻璃用4338冶金用1326资料来源国家自然资源部宏源期货研究所资料来源国家自然资源部宏源期货研究所图表202021年中国水泥配料用硅石分布图表212021年中国冶金用硅石分布资料来源国家自然资源部宏源期货研究所资料来源国家自然资源部宏源期货研究所四进口为主格局稳定硅石质量不一我国既是硅石进口国亦是硅石出口国2017年至2022年我国硅石进口量远大于出口量且呈现递增趋势净进口量从4945万吨增长至33511万吨2022年我国硅石总进口量45334万吨总出口量11823万吨从进出口结构来看我国进口硅石的品种主要是硅砂及石英砂占比我国硅石总进口量8518我国出口的硅石品种主要是石英岩和石英占比分别为5248和4388我国硅石进出口格局相对稳定2017年至2019年我国硅石主要从澳大利亚柬埔寨和马来西亚进口2020年柬埔寨硅石进口价格大涨印度尼西亚硅石进口价格下跌远低于柬埔寨的进口单价因此2020年开始我国硅石主要进口国转为了澳大利亚马来西亚和印度尼西亚从出口硅石的格局来看我国硅砂及石英砂出口数量相对较少主要出口至港澳台地区我国石英岩主要出口至马来西亚日本和印度尼西亚石英主要出口至菲律宾马来西亚泰国和韩国等地区第7页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题图表22中国硅石进口情况图表23中国硅石出口情况5001401204001003008020060单位万吨单位万吨4010020002017年2018年2019年2020年2021年2022年2017年2018年2019年2020年2021年2022年硅砂及石英砂砂岩石英石英岩硅砂及石英砂砂岩石英石英岩资料来源中国海关总署宏源期货研究所资料来源中国海关总署宏源期货研究所图表24中国硅砂及石英砂进口情况图表25硅砂及石英砂进口单价元吨进口单价澳大利亚柬埔寨马来西亚印度尼西亚16000140002017年3409920831551739140171312000100002018年3165323026227238000年33320273102419496666760002019单位万吨40002020年333831026250021526238782000-2021年34536995714327434258262017年2018年2019年2020年2021年2022年2022年42576158000002771228322澳大利亚柬埔寨马来西亚印度尼西亚资料来源中国海关总署宏源期货研究所资料来源中国海关总署宏源期货研究所图表26中国硅砂及石英砂出口情况图表27中国硅砂及石英砂出口单价120020000100015000800吨60010000单位万吨400单位元5000200--2017年2018年2019年2020年2021年2022年2017年2018年2019年2020年2021年2022年中国澳门中国台湾中国香港中国澳门中国台湾中国香港资料来源中国海关总署宏源期货研究所资料来源中国海关总署宏源期货研究所第8页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题图表28中国石英岩出口情况图表29中国石英岩出口单价5014000012000040100000吨30800002060000单位万吨单位元4000010200000-2017年2018年2019年2020年2021年2022年2017年2018年2019年2020年2021年2022年马来西亚日本印度尼西亚马来西亚日本印度尼西亚资料来源中国海关总署宏源期货研究所资料来源中国海关总署宏源期货研究所图表30中国石英出口情况图表31中国石英出口单价300010000002500800000吨200060000015004000001000单位元单位万吨200000500--2017年2018年2019年2020年2021年2022年2017年2018年2019年2020年2021年2022年菲律宾韩国马来西亚菲律宾韩国马来西亚美国泰国印度尼西亚美国泰国印度尼西亚越南越南资料来源中国海关总署宏源期货研究所资料来源中国海关总署宏源期货研究所五价格参差不齐需求主导各地硅石品质不一价格差距较大我国99以上品味硅石分布较为分散主要分布在新疆云南湖北江西和广西地区其中湖北硅石品质相对较高硅石价格相对较高目前单价在500元吨以上云南硅石资源充足但质量一般新疆硅石品质不一且开采具有一定的限制新疆是我国工业硅第一生产大省2022年产量占比约40对硅石的需求比较大但是受当地勘探技术及政策限采的影响当地硅石产量无法满足全部生产需求部分硅石仍需外采新疆地区硅石价格相对稳定2019年之后基本维持在490元吨-525元吨之间高品质硅石价格与下游生产密切相关通过统计计算新疆云南湖北江西及广西地区硅石价格与工业硅产量的相关系数分别为062069088061和077相关性均在06以上主要是因为我国是工业硅生产大国产能产量占全球总量78左右对高品质硅石的需求较大且大多数供应依靠国内硅石供应从数据上看2015年-2018年2021年-2022年我国工业硅产量逐年递增对应硅石价格上涨2019年-2020年我国工业硅产量下滑对应硅石价格下跌阶段第9页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题图表32部分地区硅石价格图表33硅石价格与工业硅产量70060030600500吨吨2550040040020单位万吨单位元单位元30030020020015新疆云南湖北江西新疆云南湖北江西广西广西工业硅产量右资料来源SMM宏源期货研究所资料来源SMM宏源期货研究所四总结硅石作为工业硅的原材料是硅能源必不可少的一环2022年12月22日23日广州期货交易所分别上市了工业硅期货和期权广期所上市的工业硅期货不仅是我国的首个新能源金属期货品种同时也是全球范围内首个工业硅期货品种工业硅的下游包括有机硅多晶硅及硅铝合金终端消费包括光伏产业半导体产业建材等行业多晶硅和工业硅是促进我国硅能源发展的必经之路硅石作为工业硅的原材料是我国硅能源发展极为关键的一环硅石资源丰富用途广泛硅在地壳中的含量约为2630仅次于氧的含量在自然界主要以复杂的碳酸盐和二氧化硅的形式存在二氧化硅即硅石2021年全球产量353亿吨主要分布在中国美国和荷兰中国硅石储量丰富根据国家自然资源部公布的数据2021年我国硅石储量3795亿吨主要分布在江西安徽福建海南和四川地区但我国高品质硅石相对较少冶金用的硅石仅占硅石总储量的1326主要分布在内蒙古贵州江西甘肃和青海地区我国是硅石净进口国进口品种主要是硅砂及石英砂占比8518目前主要从澳大利亚马来西亚和印度尼西亚进口国内高品质硅石价格主要受下游工业硅需求的影响我国各地硅石品质参差不齐价格差异较大99以上品味硅石主要分布在新疆云南湖北江西和广西地区由于我国是工业硅生产大国对高品质硅石需求较大因此硅石价格主要受下游工业硅产量影响第10页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题分析师简介曾德谦宏源期货宏观金融分析师美国东北大学金融学硕士多年宏观与金融期货分析经验专注于自上而下分析金融衍生品经济数据预测解读与市场行情判断在中证报腾讯财经期货日报等多家媒体发表专题与评论文章报告累计阅读过百万宏源期货研究团队詹建平F0259856Z0002423曾德谦F3021262Z001370301082292669010-82292833zhanjianpingswhysccomzengdeqianswhysccom吴守祥F0212131Z0000262黄小洲F3014548Z0014142010-8229286001082292826wushouxiangswhysccomhuangxiaozhouswhysccom肖婷敏F0243263Z0000989肖锋波F3022345Z001255701082292660010-82292680xiaotingminswhysccomxiaofengboswhysccom李志超F3042338Z00160600871-68072123Lizhichaoswhysccom第11页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分工业硅系列专题免责条款本报告分析及建议所依据的信息均来源于公开资料本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证也不保证所依据的信息和建议不会发生任何变化我们已力求报告内容的客观公正但文中的观点结论和建议仅供参考不构成任何投资建议投资者依据本报告提供的信息进行期货投资所造成的一切后果本公司概不负责本报告版权仅为本公司所有未经书面许可任何机构和个人不得以任何形式翻版复制和发布如引用刊发需注明出处为宏源期货且不得对本报告进行有悖原意的引用删节和修改风险提示期市有风险投资需谨慎第12页共12页请务必阅读正文之后的免责条款部分