1. 中國硅石資源

我國硅石資源豐富，石英礦(砂)種類多，礦石儲量超過 40 億噸。主要分布在西北、中南、華東地區(qū)。我國硅石資源存在的主要問題是品質不高，高品質脈石英不到 1%。

工業(yè)硅用硅石，在國內分布的地域特征較為明顯；硅石的品質決定了工業(yè)硅的品質，也影響了工業(yè)硅生產企業(yè)的分布，如云南昭通保有 1 億噸較高品質冶煉級硅石，吸引了合盛硅業(yè)新建產能。我國工業(yè)硅所需優(yōu)質硅石規(guī)模化大礦主要集中在湖北、甘肅、陜西、云南等地，江西、貴州、廣西等地也有儲量分布，而工業(yè)硅生產大省四川、新疆產能的平穩(wěn)運營與硅石運輸、供應的關聯度較大。

【資料圖】

2. 中國工業(yè)硅的生產

2.1 產能產量基本情況

2010-2021 年，隨著光伏、有機硅產業(yè)的快速發(fā)展，我國工業(yè)硅產量總體呈現上行趨勢，工業(yè)硅年產能從 275 萬噸增至 498 萬噸；產量從 130 萬噸增至 317 萬噸，年復合增長率 9.3%(SMM 數據，2021 年產量含 97 硅、再生硅，各機構統計口徑中最大)。從下游需求發(fā)展形勢倒推，我們認為工業(yè)硅產能“天花板”的說法比較動態(tài)，梳理 2021 年以來的新增項目，市場普遍認為未來國內工業(yè)硅產量還將穩(wěn)步增長，2022 年工業(yè)硅產出將刷出歷史新高，預計達到 355 萬噸左右(SMM 樂觀預測)。

我國工業(yè)硅年產量波動主要與與產能擴產、淘汰落后產能、硅石供應、生產成本及價格激勵有關。分階段看，2015 年工業(yè)硅產能大規(guī)模投產，年產量提高到 200 萬噸/年；2019-2021 年間，工業(yè)硅產能面臨供給側改革及生態(tài)環(huán)保壓力、新疆等地的硅石原料供應緊張，工業(yè)硅產量增長速度放慢，新增產能建設也受到 2020 年疫情及 2021 年能耗雙控影響。不過由于需求增速兌現強勁，工業(yè)硅價格爆漲，各機構統計的 2021 年國內工業(yè)硅產量在產能變化不大的背景下創(chuàng)出新高。

較長遠看，工業(yè)硅需求增速更加確定，盡管工業(yè)硅高耗能，在能耗管控政策上接近鐵合金、有色金屬板塊，但 2022-2023 年仍有大規(guī)模的產能擴產計劃。這些新建產能主要有兩個特點：第一是選址多在電力和硅石資源充沛的西北、西南地區(qū)。新疆地區(qū) 200 萬噸工業(yè)硅產能限額指標已經發(fā)完，云南 2020 年曾有 130 萬噸工業(yè)硅產能控制目標，目前以減量置換為主；第二是工業(yè)硅的擴建、新建項目多與多晶硅、有機硅等下游產業(yè)鏈相互一體延伸有關，由于光伏產業(yè)屬于新能源支持行業(yè)，或可豁免能耗雙控，過往產能控制總量難以貫徹執(zhí)行的不確定性較高。因此，市場預測到 2025 年國內工業(yè)硅產能、產量整體延續(xù)增長態(tài)勢，產能峰值預計在 2023、2024 年間，產量未來四年的復合增長率達到 12%。

通過產能利用率的變化可以看出我國工業(yè)硅上游生產的特點及發(fā)展方向。過往，我國工業(yè)硅產能利用率經常不到 50%，主要原因包括：1)部分優(yōu)勢產能集中在西南水電地區(qū)，而水電有明顯的 6-11 月豐水季生產特點，淡季開工不足；2)我國工業(yè)硅頭部產能的集中度有個不斷提高的過程，尤其新疆地區(qū)規(guī)模企業(yè)的生產技術、成本優(yōu)勢發(fā)揮顯著。2020 年前十企業(yè)合計供應量已達 44%，較 2015 年有大幅提升；同期，新疆工業(yè)硅產量占比提升近 10%至 37%。市場預計未來幾年國內工業(yè)硅產能利用率將首先面臨擴產形勢挑戰(zhàn)，長遠看將接近海外工業(yè)硅產能利用率。

2.2 各省分布與生產特點

從生產成本看，工業(yè)硅的主要成本包含兩大塊，第一是電力，第二是還原劑材料，兩項成本占到生產總成本的 60%-70%。因此，我國工業(yè)硅產區(qū)主要投資在有豐富煤炭資源的西北地區(qū)以及水電資源充沛的西南地區(qū)。

2021 年我國工業(yè)硅前三大產區(qū)依次是新疆(127 萬噸)、云南(52 萬噸)、 四川(49 萬噸)，分別占比 44%、18%、17%，三省份合計供應量接近八成，其他產量零散分布在福建(11 萬噸)、內蒙古(10 萬噸)、甘肅(10 萬噸)、陜西 (7 萬噸)、貴州(6 萬噸)等省份。

我國西北、西南兩大主產區(qū)的生產特點非常鮮明：

新疆，作為我國工業(yè)硅最大產出省，開工率在全國屬偏高水平，主要優(yōu)勢包括：1)硅礦儲運充足、便利，價格低廉；2)煤炭資源豐富，可以滿足工業(yè)硅生產中的還原劑需要；3)依托煤炭資源，工業(yè)硅生產企業(yè)常采用自備電廠發(fā)電，生產成本比西南水電成本更低、更穩(wěn)定；4)工業(yè)硅企業(yè)投產時間偏晚，25000kVA 和 33000kVA 的大爐型居多；5)產量集中度高，2020 年底我國工業(yè)硅生產企業(yè) 220 余家，自治區(qū)內企業(yè)數量占到全國的 11%，產量占比達到了 37%(2021 年已增至 44%)。新疆產區(qū)的劣勢主要是上下游運距遠、整體運輸的成本較高。

云南，作為我國工業(yè)硅第二大產出省，主要特點有：1)硅石資源豐富，且資源較優(yōu)質；2)工業(yè)硅產成品規(guī)格較高，部分產能延用 12500kVA 爐型、不滿足相關產業(yè)政策對 25000kVA 爐型規(guī)格的要求，近幾年有行業(yè)淘汰、整合的壓力；2)水電生產具備成本優(yōu)勢，但有很強季節(jié)性，豐水期與枯水期的發(fā)電能力、購電成本差別很大，限制了當地企業(yè)的開工率；3)向下游發(fā)運的成本較低。四川產區(qū)與云南的生產特點基本一致，采用水電、全年開工率一般，運輸成本居中，但明顯更缺乏硅石資源。西南兩省工業(yè)硅企業(yè)數量占到全國總數的近五成，其中 90%是年產量 1 萬噸以下的中小企業(yè)，行業(yè)集中度不高，使兩省出現合計產能大于新疆，但供應量遜于新疆的情況。

2.3 分規(guī)格供應情況及牌號價差

按國家標準，我國工業(yè)硅牌號主要規(guī)定名義硅含量及鐵、鋁、鈣的雜質含量。工業(yè)硅的編號原則為：第一、第二位代表鐵、鋁的百分比含量，第三(或有第四位)代表鈣的含量，硅元素含量由雜質元素含量的總和與 100%計算得出。如擬上市牌號 5530 或 553#，表示鐵元素<0.5%、鋁元素<0.5%、鈣元素<0. 3%， 硅含量不小于 98.7%。

我國工業(yè)硅牌號較多，擬上市交割品必須選擇市場上生產穩(wěn)定、質量標準、流通較好、應用較廣的規(guī)格。廣期所目前選擇以應用最廣泛的 553#做標準交割品，產量最大的 421#以確定升水的方式做替代交割品。工業(yè)硅以牌號交割，需要注意 441#、521#同樣符合交割要求，即達到 Si5530 標準的工業(yè)硅就可以進行交割。

具體看，553#工業(yè)硅 2021 年國內供應占比達到 35%、102 萬噸，廣泛應用在多晶硅、鋁合金行業(yè)；421#(含 521#、411#)工業(yè)硅 2021 年產出占比達到 37%、108 萬噸，下游有機硅行業(yè)主要使用 421#、441#工業(yè)硅。選擇 553# 工業(yè)硅做標準交割品的考慮，我們認為主要包括：1)553#以新疆大爐型生產為主，在供應連續(xù)性上，較小爐型有質量優(yōu)勢、較產能普遍位于西南的 421#更加穩(wěn)定，且西南中小企業(yè) 12500kVA 爐型有淘汰落后產能的壓力，容易干擾 421# 的市場供應；2)553#具備價格優(yōu)勢，下游尤其光伏多晶硅方向經常按生產要求、市場狀況混用不同牌號的工業(yè)硅；3)隨著高品位硅石資源的減少、行業(yè)生產標準化程度的提高，高品質化學級工業(yè)硅的產量逐漸降低，中長期 553#可能成為最主要的供應規(guī)格。廣期所選用 553#做標準交割品，補充 421#為替代交割品，市場上二者合計供應占比超過七成，能夠同時覆蓋冶金級、化學級兩大應用方向的保值交易需求。

主要產區(qū)依托不同的地域優(yōu)勢(礦石質量、冶煉工藝)，生產的工業(yè)硅主力型號有所不同：421#工業(yè)硅在西北、西南產區(qū)均有分布；553#主要集中在新疆。依靠優(yōu)質豐富的硅石資源，云南(本省供應)、福建(臨近江西)兩省能夠供應品質更高的 3303#，甚至 2202#工業(yè)硅，能夠較全面的滿足下游企業(yè)的各種需求。

市場上，553#工業(yè)硅分通氧類和不通氧類，西北產區(qū)主要生產通氧 553#產品，西南產區(qū)主要生產不通氧 553#產品，從國標看，沒有工藝上必須通氧的要求，除不通氧 553#硅外其余國標中劃定的工業(yè)硅等級多為通氧精煉所得。工業(yè)硅精煉通氧，一般指在冶煉硅水出爐后通入氧氣，去除以鈣為主的雜質，鈣含量可以降低到 0.1%以下。終端需求上，有機硅要求鈣含量在 0.1%以內，通氧 553# 質量更高。

通氧 553#與不通氧 553#間存在價差，2015 年新疆大規(guī)模產能投產前，市場主要跟蹤西南地區(qū)不通氧 553#、421#工業(yè)硅的價格變化，青海、內蒙等地不通氧 553#產品的品質低于西南；隨著 2017 年新疆合盛鄯善項目的投產，工業(yè)硅產能重心完成向西北地區(qū)的轉移，市場更關心通氧 553#、421#的價格表現。當前，不通氧 553#與通氧 553#硅的價差用來判斷局部西南地區(qū)季節(jié)性供應的強弱，北方地區(qū)不通氧 553#產能已基本退出，而西南地區(qū)因生產連續(xù)性更低，不通氧 553#硅價的年化波動率要更高。就生產工藝成本，同一地區(qū)通氧應高出 400-500 元/噸，如云南。全國市場角度，在沒有南北產能政策約束的背景下，通氧(新疆)與不通氧 553#(西南)地區(qū)間的價差多在 500-1000 元/噸間波動。因通氧 553#工業(yè)硅雜質含量更少，且新疆提供市場上七成的通氧 553#工業(yè)硅、供應更強，目前南北市場無明顯價格差異，北方報價易引導南方。

另外，從三方調研的生產情況看，符合國標要求的工業(yè)硅實際產量可能低于統計產量。西南地區(qū)中小企業(yè)生產的不通氧 553#工業(yè)硅合格率較低，較難符合交割標準，產能淘汰的壓力較大，主要在現貨市場上交易。

目前，421#與通氧 553#是市場交易的典型牌號，兩個牌號在需求方向、主產地成本變動、產銷環(huán)境上差別較大，價差并不恒定。2015-2020 年間，421# 與通氧 553#間的價差 80%落在 500-2000 元/噸間，但 2021 年 9、10 月份硅價漲勢劇烈，主要供應 421#工業(yè)硅的云南省面臨能耗雙控、淘汰落后產能及保障優(yōu)質硅石的挑戰(zhàn)，高價背景下，兩者甚至出現 2 萬多元/噸的極端價差(SMM 華東工業(yè)硅日度平均價最大價差超過 2 萬元/噸，安泰科天津港周度平均價最大價差 1 萬元/噸，鐵合金在線云南產區(qū)最大價差接近 5000 元/噸)。合約設計上， 廣期所預期中長期硅價震蕩在 2 萬多元/噸，按 10%價差比例，擬為 421#硅設置 2000 元/噸升水。我們認為，不排除交割替代品 421#工業(yè)硅的升水設計未來有動態(tài)調整的可能。

最后，更多運用在有機硅方向上的 421#硅，上下游間多以長單或招標的方式交易，接近定制化生產，歷史價格的年化波動略小。也正因此，421#硅的現貨散單貿易量低，刺激了 2021 年秋季短線大幅飆漲的幅度。

2.4 行業(yè)集中度與主要生產企業(yè)

國內工業(yè)硅總產能高，但產能集中度分散、行業(yè)龍頭排前十的企業(yè)其產能、 產量斷崖特點明顯。2021 年 SMM 統計國內工業(yè)硅有效產能 499 萬噸，百川統計的含瀕臨淘汰企業(yè)的產能樣本合計 518 萬噸，占全球產能比的 75-78%；不同機構統計的企業(yè)數量或 220 家(SMM)、或 250 余家(百川)。2021 年行業(yè)前九名生產企業(yè)產能占比達到 30%(百川)，2020 年前十家企業(yè)工業(yè)硅供應占比超過 44%(SMM)。由于生產企業(yè)眾多，大部分中小企業(yè)年產量僅 1、2 萬噸， 產值 1-2 億元/年，月度滾動連續(xù)保值資金量較低，而南方地區(qū)小爐型一年僅開工 4-6 個月。

工業(yè)硅上市后需要關注產能產量絕對龍頭合盛硅業(yè)的經營動向，它是全球最大工業(yè)硅、有機硅單體生產企業(yè)，覆蓋從原料硅礦、電廠、電極廠到工業(yè)硅、下游硅膠的全產業(yè)鏈，一體化優(yōu)勢明顯、生產連續(xù)性強。合盛現有產能 73 萬噸， 超負荷產量可達 80 萬噸。合盛之下，工業(yè)硅主要生產企業(yè)的生產能力斷層下滑，東方希望產能 20 萬噸排第二，后面四家產能降到 10 萬噸級，再往下降到 5、6 萬噸級。因此，合盛硅業(yè)的龍頭話語權極強，在云南昭通正在布局 80 萬噸新產能。

由于工業(yè)硅市場規(guī)模偏小，行業(yè)利潤率不高，國有資本并未廣泛涉足工業(yè)硅領域，除永昌硅業(yè)(當前為云南能投)、三新硅業(yè)、國貿硅業(yè)等，大部分工業(yè)硅生產企業(yè)為民營企業(yè)。SMM、百川資訊、鐵合金在線統計的主要企業(yè)的行業(yè)排名略有差異，在 SMM 的基礎上我們通過標增生產企業(yè)地理位置的方式加以區(qū)分。

縱觀工業(yè)硅各企業(yè)的產能擴產計劃，投產年份多集中在 2021、2022 年，新增產能分布在新疆、云南、內蒙等地，因監(jiān)管部門多把工業(yè)硅劃入高耗能領域，單獨新建金屬硅產能已經無法報批，新增產能多為下游多晶硅、有機硅向上游的延伸。市場預計未來五年，我國工業(yè)硅產能集中度繼續(xù)提升，樂觀預計 2025 年合盛硅業(yè)、東方希望的年產量可能達到 142 萬噸、32 萬噸，前十企業(yè)集中度提升到 50%以上。

資料致謝：廣州期貨交易所、SMM、百川盈孚、鐵合金在線、安泰科

（文章來源：國投安信期貨）

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