工业硅产业链全景图
硅产业是我国有色金属行业的重要组成部分，近年来一直受到国内外广泛关注。工业硅作为硅铝及硅基合金、有机硅、多晶硅的基础原材料，其下游应用已经渗透到国防军工、信息产业、新能源等相关行业中，在我国经济社会发展中具有特殊的地位，是新能源、新材料产业发展不可或缺的重要材料，展现了广阔的应用前景。
工业硅行业的上游为化工原料制造业，主要包括硅块、热电、还原剂、石油焦等，行业下游主要为电子器件、日化产品、光伏、半导体、汽车制造、房地产等。
工业硅的细分产品主要分为多晶硅、有机硅和合金硅；其中，多晶硅又可以进一步冶炼成单晶硅。
整体发展分析
——市场规模：2020年约为213亿元
全球经济向低碳可再生能源转型已是大势所趋，预计在光伏新能源汽车等产业带动下，未来两年工业硅需求有望达到8%的增速，而工业硅产能扩张受到政策面严控，行业有望迎来景气反转。
前瞻根据近年来工业硅的均价测算中国工业硅行业市场规模；根据前瞻的调查，中国工业硅的价格均价约为13000元/吨，因此前瞻测算2020年中国工业硅市场规模约为213亿元。
根据中国有色金属工业协会硅业分会的统计数据显示，在2020年国内下游需求方面，分不同领域来看，铝合金行业全年消费工业硅45万吨，同比下降2.1%，占国内消费总量的27.4%；有机硅行业全年消费工业硅66万吨，同比上涨4.7%，占国内消费总量的40.2%；多晶硅行业全年消费工业硅49万吨，同比增长16.6%，占国内消费总量的29.8%。
——竞争格局：江西星火和新安化工DMC产能行业TOP2
根据中国有色金属工业协会硅业分会的统计数据显示，有机硅是主要需求源；2020年所需要的工业硅消费量占比达到了40%；其次是多晶硅，占比达到了29.88%。
有机硅中间体主要为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)等硅氧烷系列产品。其中，硅氧烷是有机硅的重要中间体，其产销情况最能表征有机硅产业的发展。1吨甲基氯硅烷约能生产0.45吨硅氧烷，国内统计中一般用DMC进行折算。
截至2020年底，中国国内DMC生产企业共13家，产能合计约169万吨。其中，江西星火、新安化工的DMC产能达到了50万吨/年，开工率都达到了90%以上；其次是道康宁(张家港)工厂，DMC产能达到了40万吨/年。
——细分市场：下游领域需求日趋高涨带动细分产品发展
多晶硅：受下游光伏行业带动，利好多晶硅
多晶硅作为光伏产品制造的基础原材料，其有着产能投资金额大、技术工艺复杂、投产周期长等特点，且具备较高的进入壁垒以及行业附加值较高。近年来，国内多晶硅成本逐渐走低，特别是电价成本，这也导致了多晶硅领军企业便纷纷涌向了低电价区域，例如新疆、四川和内蒙古等地。
随着科技不断进步，多晶硅的使用范围也不断扩大，不仅成为了信息产业中不可缺少的基础材料，并且也是太阳能转化为光能的理想介质。国家十分重视硅产业的发展，2005年国家发改委将6英寸以上的单晶硅、多晶硅和晶片列为国家重点鼓励发展产业项目，极大推动了中国光伏产业和电子信息工程的发展速度，使中国硅材料生产进入新的蓬勃发展阶段。
根据中国光伏行业协会的数据显示，2015-2020年中国多晶硅产量不断增加；2020年，全国多晶硅产量达39.2万吨，同比增长14.6%。其中，排名前五企业产量占国内多晶硅总产量87.5%，其中4家企业产量超过5万吨。2021年随着多晶硅企业技改及新建产能的释放，产量预计将达到45万吨。
2019年以来，光伏行业迎来平价上网时代，多晶硅作为光伏的核心原材料产量也迎来高速增长期，2019年国内多晶硅产量达到34.4万吨，同比增长37.6%。而2020年随着中国提出碳中和目标，以及拜登胜选后计划重返巴黎气候协议，全球能源产业向可再生能源转型已经是大势所趋。
据国家能源局的资料显示，未来每年风电、光伏发电新增装机总量都将较“十三五”期间大幅增长，多晶硅需求将迎来确定性红利。
有机硅：不仅应用于传统领域，更是应用在新兴领域产业
硅产业是我国有色金属行业的重要组成部分，近年来一直受到国内外广泛关注。工业硅作为硅铝及硅基合金、有机硅、多晶硅的基础原材料，其下游应用已经渗透到国防军工、信息产业、新能源等相关行业中，在我国经济社会发展中具有特殊的地位，是新能源、新材料产业发展不可或缺的重要材料，展现了广阔的应用前景。
近年来，在环保监察力度不断加大、国内供给侧结构性调整持续进行、世界经济发展放缓等背景下，工业硅产业由高速成长期逐步过度到平稳运行，国内新增产能受到严格控制，工业硅产能由无序扩张转为有序增长，行业龙头企业市场集中度不断提升，企业更加注重环保，产业结构不断优化，生产企业从资源、能源优势竞争转变为节能环保、技术创新以及装备水平提升等优势的竞争。
根据全国硅产业绿色发展战略联盟的数据显示，截至2020年底中国有机硅DMC产能约169万吨，同比增长6.3%，新增产能来自兴发集团与新安股份；2020年全年累计产量134万吨，同比增长11.5%，行业开工率约80.0%。
从需求端看，近十余年，我国的有机硅产品需求较为旺盛，需求量保持了快速增长。根据中国有色金属工业协会硅业分会的统计数据，2020年中国有机硅表观消费量66万吨，同比增长11.0%；2015-2020年的CAGR为11.1%。
随着中国经济转型的逐步推进，居民收入水平的快速提升，以及“中国制造2025”、“一带一路”国家战略的稳健实施，中国有色金属工业协会硅业分会预计我国有机硅表观消费量仍将保持中高速增长。
合金硅：汽车轻量化趋势带动合金硅发展
在合金行业中，工业硅主要是作为非铁基合金的添加剂。硅与其他金属可以制成合金，以此来提升其金属性能。硅制成的合金主要包括：硅铝合金、硅铜合金、硅铁合金、硅锰合金等。其中，硅铝合金为合金硅行业的主要产品。
中国拥有丰富的劳动力资源及巨大的消费市场，为中国铝合金行业的发展提供了良好的发展环境，对国外先进金属的引进学习及企业自身自主创新技术逇不断改进，大幅推动了中国铝合金行业的进步。经过数十年的发展，中国已发展成为铝及铝合金产品行业生产大国，全球铝合金制造行业的中心逐步向中国转移。
中国铝合金产品广泛应用于下游领域像是汽车轻量化发展、电子消费品增长、建筑材料等；领域需求上升等因素持续拉动中国铝合金产品的市场需求的上涨。根据WIND的数据显示，中国铝合金产量从2014年的635万吨上升至2019年的846万吨，年复合增速达到5%。
政策的扶持、下游领域的景气与应用的扩充、技术持续的革新与经济环境持续增长等利好因素条件促进中国铝合金行业保持稳固上升的趋势。
中国政府对工业节能减排的绿色发展愈发重视，对环保监督的力度逐步加大，随着环保政策的日益严苛，外加政府对新能源汽车发展的政策扶持，汽车轻量化将成为未来汽车制造业的主流发展趋势。铝合金凭借其密度低、轻质化、成形好等优异的性能特点，成为汽车轻量化发展方案中的首选制造材料。
新能源汽车作为近几年政府主要扶持的重点领域之一，对铝合金材料的需求日益增加。续航里程为新能源汽车用户较为关注的方面，为了提升其续航里程，则需要搭载更多蓄电池以提供电力，而蓄电池数量的增加造成车身重量加大，行驶效率降低、能耗上升，从而增加了电池损坏的风险与电池更换的次数，行车成本相应上涨。减轻车重成为发展兴能源汽车行业与推进新能源汽车使用率的必要途径。
此外，政府政策也在积极推动汽车铝合金材料的应用。2017年11月，工信部和中国汽车工程学会联合发布了《节能与新能源汽车技术路线图》指出到2030年汽车单车铝合金使用量超过350千克。随着汽车轻量化的不断推进，铝合金产品在汽车制造领域的应用有望迎来快速发展期。
根据中国有色金属工业协会硅业分会的数据显示，2019年我国工业硅在铝合金合金领域消费量为46万吨，同比下滑8.0%，2014-2019年复合增长9.9%。而在2020年，由于新冠肺炎的疫情，全球汽车处于低迷态势导致铝合金领域工业硅消费量呈现下跌趋势，达到45万吨。
产业链发展分析
——上游现状：资源主要分布在西北地区
硅石(quartzstone)是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。主要用于冶金工业用的酸性耐火砖。纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶硅。结晶硅石外观一般呈乳白色、灰白色、淡黄色以及红褐色。有鲜明的光泽，断面平滑连续，并带有锐利棱角，硬度、强度都很大。脉石英呈致密块状，纯白色，半透明，发油脂光泽，断面呈贝壳状，石英结晶颗粒多在2mm以上，肉眼可辨。
化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐，也可作硫酸塔的填充物。建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等。可用作工业硅等铁合金冶炼的原材料。
目前市场上，最基础的石英矿产品是石英砂，根据其矿体自身品位及加工程度的不一样可以分为石英砂、石英粉、超细硅微粉、方石英、高纯石英等。石英砂主要指含二氧化硅较多的河砂、海砂、风化砂等。除主要成分二氧化硅外，还含有氧化铁、粘土、云母和有机杂质。主要用作玻璃工业和陶瓷工业的原料，冶金工业的助熔剂。细石英砂可用作研磨玻璃等的磨料。
从硅石资源类型来看，石英岩的保有量为20.9亿吨，占据我国硅石资源储量的53.35%；其次是天然石英砂12.3亿吨，占据31.5%；再者是石英砂岩5.6亿吨，占据14.22%；脉石英0.4亿吨，占据0.93%。
从地理分布来看，中国保有储存的有150处硅石矿。石英岩矿多分布于青海及辽宁、山西等地：石英砂岩矿多分布于四川、湖南、江苏、浙江及山东等地；石英砂主要分布于福建、广东、广西的南部和海南西北部及山东北部这些沿海地带，还有西辽河东部、黄河中游及潘阳湖、骆马湖畔：脉石矿则散布于西川、黑龙江、湖北等地的变质岩区。
其中，西北地区保有矿产地31处(大型21处、中型4处、小型4处、小规模极小的2处)，共计保有矿石储量19.1亿吨，全国保有矿石储量的48%，主要为分布于青海大通及陕西汉中等地的石英岩矿，陕西神木、宁夏惠农、新疆库车等地的石英砂矿岩，甘肃兰州、新疆昌吉及宁夏固原等地的石英砂矿。此外，西北地区保有储量的利用率为7%。
——下游现状：光伏发电、新能源汽车是实现“碳中和”的最佳道路
工业硅的下游应用广泛，多晶硅(单晶硅)多应用于光伏产业和半导体产业，合金硅主要应用于汽车制造产业；而有机硅不断应用于传统行业(医疗器械、电子器件)，还应用于新兴产业像是5G基站等。
在“碳中和”的大趋势下，光伏发电和新能源汽车是实现“碳中和”的最佳道路；因此，预计光伏产业在未来5年内将呈现高速发展，而汽车制造在“轻量化趋势”呈现快速发展。
光伏发电：全球新能源趋势下，光伏行业需求量井喷式增长
工业硅经一系列工艺提纯后生成多晶硅、单晶硅，供光伏产业及电子工业使用。晶硅电池主要应用于太阳能屋顶电站、商业电站和高土地成本的城市电站，是目前技术最成熟、应用最广泛的太阳能光伏产品，占据世界光伏市场80%以上的份额，其对金属硅的需求增速明显。
现代化大型集成电路几乎都是用高纯度准金属硅制成的，而且高纯度准金属硅还是生产光纤的主要原料，可以说准金属硅已成为信息时代的基础支柱产业。
2020年上半年受疫情蔓延影响，全球光伏装机需求延迟，产业链开工率普遍不足，产品价格大幅下降。2020下半年随着疫情逐步得到控制，装机需求恢复性增涨，光伏产品量价回升。
据CPIA统计，2020年全球光伏新增装机预计130GW，创历史新高，其中中国新增光伏装机48.2GW，同比增长60.1%，新增装机已连续8年位居全球首位。
随着技术的不断进步，光伏发电的度电成本(LCOE)不断降低，目前全球大多数国家和地区已实现平价，部分甚至低于火电成本，光伏发电将迎来更加广阔的发展空间
汽车制造：汽车轻量化趋势带动硅铝合金产业
铝合金工业，硅铝合金是用量最大的硅合金。硅铝合金是一种强复合脱氧剂，在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率，并可净化钢液，提高钢材质量。汽车等行业用铝对工业硅的需求相当大，所以一个地区、国家的汽车工业的发展状况对工业硅的市场兴衰有直接的影响。
根据中国汽车工业协会统计，2012-2017年，中国汽车销量整体保持增长，近两年有所下降。2019年，中国汽车销量为2576.9万辆，同比下降8.23%。2020年，受新冠肺炎疫情的严重影响，汽车行业的产销出现大幅下滑，表现在消费端，产品消费停滞，市场需求受到较大抑制，2020年，汽车销量为2531.1万辆，同比下降1.78%。2021年1-2月，随着我国经济形势稳定向好，新车累计产销量超疫情前2019年同期近3%。
产业前景预测
2020年随着中国提出碳中和目标，以及拜登胜选后计划重返巴黎气候协议，全球能源产业向可再生能源转型已经是大势所趋。据国家能源局表示，未来每年风电、光伏发电新增装机总量都将较“十三五”期间大幅增长，多晶硅需求将迎来确定性红利。
有机硅材料以其优异的性能被广泛应用于建筑，电子电器、纺织服装、能源，医疗卫生行业等等。2020年上半年受疫情影响，传统需求受到较大打击，但2020年下半年随着出口超预期回升，传统需求已有所好转。
2021年随着疫苗落地，传统需求有望迎来复苏，有机硅将全面受益。此外，有机硅材料大量应用于新经济领域，需求增长比传统行业更为确定。
5G、新能源车、可再生能源、芯片半导体等为代表的经济新动能增长有着更强的确定性，而有机硅材料拥有优异的耐高温、耐压缩、耐辐射以及导电性能，在新兴产业中获得了广泛的应用。
根据此前CRU的预计，受卫生事件冲击，全球主要工业硅生产国产量出现不同程度下滑，其中中国的产量下滑近12万吨。然而需要注意的是，随着2020年第二季度中国卫生事件得到有效控制，中国工业硅前三季度需求量增长近6%。
前瞻根据中国工业硅行业的发展驱动因素预测2021-2022年，工业硅需求量将以10%左右的增速上升；随后2023-2026年增速则下跌至8%左右。因此，2026年中国工业硅行业市场规模约为351亿元。
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（文章来源：前瞻产业研究院）
