作者：王贤伟
工业硅又名金属硅、结晶硅，是以硅石（SiO2≥99.2%，通常为石英石或鹅卵石）为原料，利用石油焦、洗精煤、木炭等碳质还原剂在矿热电炉中进行冶炼而得到。工业硅中硅的含量在97%~99%左右，其余杂质多为铁、铝、钙等。按照工业硅中铁、铝、钙的含量不同，可把工业硅分为553、411、421等不同的牌号。按用途不同又可分为化学级、冶金级两大品类，其中，化学级工业硅主要用于生产有机硅单体、多晶硅和三氯氢硅；冶金级工业硅多以铸造铝合金为主，变形铝合金及其他金属合金中也有少量添加。
工业硅上游原料为硅石，而下游主要分为铝合金、有机硅、多晶硅、耐火材料及出口消费。2020年，工业硅消费结构中占比最高的为有机硅，约占29%；其次为出口消费、多晶硅及铝合金，分别占27%、22%和20%。
近年来，随着国内对工业硅下游产品的需求不断增长，工业硅出口比例大幅下降，由2008年的61%下降至当前的27%。同时，在“双碳”背景下，光伏行业的高景气发展，多晶硅作为光伏产业链中最基础的原料，消耗工业硅占比不断上升。这也使得工业硅价格较以往波动明显增大。
2021年工业硅价格大起大落
2021年，工业硅价格走势波动剧烈，半年涨幅一度超过400%，而后又大幅下跌。其价格走势大致可分为三个阶段。
第一阶段：去年1月-8月，工业硅平稳运行，价格运行区间位于1万~2万元/吨。
第二阶段：去年8月-10月，工业硅价格持续上涨，至6.7万元/吨左右，主要原因是新疆、云南及四川等工业硅主产地受能耗双控影响，关停了部分产能，尤其云南工业硅项目在去年第四季度减产达90%，引发市场强烈的看涨情绪；其次，受丰水期延期影响，云南、四川电站水量较少，电力供给较为紧张，导致工业硅企业开工率低于正常水平，市场预计工业硅供应将持续偏紧。
第三阶段：去年10月初至去年年末，工业硅价格大幅下降，最终跌至1.95万元/吨，主要原因在于价格上涨之后，下游畏高情绪较浓，采购意愿下降。同时，下游企业前期堆积库存较多，以消化库存为主。市场成交开始低迷，需求偏弱。同时在高利润刺激下，工业硅企业生产积极性高，在电力供应得到保证的情况下，较多企业开工率提升，供应端持续恢复，市场呈现阶段性工业硅供过于求的局面，引发价格持续下跌。
当前成本端支撑仍存
工业硅生产成本主要由电耗、硅石及还原剂构成。由于全国各地价格有所差异。以新疆Si553为例做成本模型分析，每吨硅的电力消耗约为13500千瓦时，占总成本的32%；硅石及还原剂等原料消耗约占总成本的56%。
电力成本是工业硅生产的主要成本之一，企业从降低成本方向考虑，倾向于在电价更低廉的区域进行产能布局。近年来，硅料产能陆续向新疆、云南、四川等低电价地区转移或是扩产。新疆煤炭资源丰富且煤电价格低廉，因此，当地硅企生产以火力发电为主。云南及四川的企业则以水力发电为主。每年6月-11月是云南、四川的丰水期，电力供应充足，期间执行优惠电价，工业硅电耗成本下降，开工率明显提升；每年12月至次年5月为枯水期，西南地区电力供应偏紧，产区电耗成本上升，开工率明显下降。相比之下，新疆工业硅产能使用火电生产，运行相对平稳，整体保持较高开工率。
在电力价格改革之后，高能耗行业电价不受20%限额控制，工业硅作为高耗能行业，电力成本将面临长期上移的局面，一定程度上提升工业硅价格重心。
除了电力成本之外，硅石原料为工业硅成本另一重要组成部分。硅石原料是工业硅产业及下游硅材料产业发展的基础，生产1吨硅将消耗3吨硅石。近年来，硅石资源开采受到明显制约，部分硅石矿矿山原料限采，如新疆阿勒泰地区石英矿被禁止开采。因此当前硅石原料供应严重不足，远不能满足新疆地区工业硅产业的发展需求。预计2022年硅石原料供应紧张局面将会延续。长期来看，我国硅石品位较低的问题将成为长期制约因素。
供应紧张格局有所改善
目前，国外工业硅供应增长缓慢，中国终端需求增长明显，全球工业硅市场向中国转移。自2011年起，中国成为全球范围内最大的工业硅生产及消费国。2020年，全球工业硅供应主要来自中国，占比约为79%；其次，分布在巴西、美国、挪威及法国，占比分别为5%、4%、3%及2%。尽管目前中国已处于全球工业硅供应格局中的重要地位，但与海外相比，中国工业硅生产技术仍存在连续性、稳定性较差的问题，有较大的发展空间。
SMM数据显示，近10年来，随着下游需求的不断增长，全球工业硅呈平稳增长态势，且供应格局较为稳定。2021年，全球工业硅产能达到662万吨，同比增长2%。其中，中国工业硅产能为529万吨，占比约为79%。预计2025年全球产能将达到814万吨，其中，中国产能为681万吨，占比约为80%；海外产能为133万吨，占比20%。
国内方面，2021年，受能耗双控影响叠加丰水期延迟，产能受限供应不足，全年仅有12万吨的工业硅产能新增量。根据《2021年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表》显示，包括云南、四川及新疆在内的工业硅主要生产地区，均为一级或二级预警等级，因此工业硅开工受限，新增产能审批难度高，从而导致产能供应下滑明显。此外，云南主要依赖水力发电，因此，供应受季节性波动较大。2021年丰水期较往年延后，供电不足，对工业硅生产造成明显影响。
目前，工业硅价格仍处于历史相对高位，在行业高利润刺激下，企业投产意愿较强，预计2022年工业硅项目开工率将整体高于往年。自去年四季度起，国内煤炭保供稳价政策落地之后，煤炭供应明显改善，预计前期受限电影响的工业硅产能将逐步启动复产，2022年，工业硅供应偏紧局面有望改善。SMM数据显示，2022年，东方希望、合盛硅业及浙江新安化工集团将陆续进行工业硅项目投产扩产，预计将新增加123万吨产能。考虑到政策调控及季节性影响，实际落地产能可能减少。
预计工业硅产量增速可能在2023年逐步放缓，2023年，产量增速将下降至20%，较2021年下降7%。主要在于工业硅项目新投产产能主要集中在2021年和2022年，从投产到产能释放大约需要一年半左右的时间，因此，至2023年产量将达到阶段性高位，后续暂无新增产能释放，届时产量增速将会逐渐下降。
未来5年，全球工业硅产量在终端需求持续增长的带动下，仍将保持稳步增长的态势，到2025年，全球有望实现526万吨的工业硅产量。未来全球工业硅产量增长将主要来自于中国，全球工业硅生产重心将持续向中国靠拢，预计中国工业硅供应将从2020年的220万吨，增长至2025年的427万吨。
需求端持续增长
有机硅材料是典型的半无机半有机高分子材料，具有优异的耐高温、耐压缩、耐辐射以及导电性能。广泛应用于建筑、电力电子及家电等传统领域，同时在5G基站、新能源汽车、可再生能源领域及芯片半导体等新经济领域也有涉及。
2021年，我国有机硅产量约为309.2万吨，消耗工业硅用量约为80.4万吨。随着中国经济转型的逐步推进，新兴产业的持续发展，以及“中国制造2025”等国家战略的稳健实施，中国有机硅行业未来将保持中高速增长的趋势。预计2022年我国有机硅产量将实现342.5万吨，同比增长10.76%；消耗工业硅用量达89.1万吨，占工业硅消费结构比重最高，约为25%。
多晶硅的下游应用主要为光伏行业。在低碳已成为全球共识的背景下，光伏行业迎来高景气发展阶段，中国光伏协会公开数据显示，2020年，全球光伏新增装机量达到125.80GW，国内新增光伏装机量达到49.26GW。预计到2025年，全球新增光伏装机量将达到270GW~330GW，国内新增光伏装机量将达到90GW~110GW。因此，多晶硅作为光伏产业链的重要原料环节，光伏装机的需求催生了大量的多晶硅材料需求。
随着光伏市场的不断扩大，我国多晶硅产量及产能不断增加，2021年,我国多晶硅产量实现49万吨，同比增长22.5%；多晶硅产能完成72.8万吨，同比49.1%。“十四五”期间，多晶硅产能将持续释放，产量大幅增长。据SMM预测，2022年，多晶硅产量将实现76.7万吨，同比增长56.5%。同时，通威、特变电工、东方希望、保利协鑫等企业在今年新建及扩产项目，预计新增多晶硅投产产能57.5万吨。因此，2022年多晶硅产能预计将完成130.3万吨，多晶硅消费工业硅用量为97万吨，约占工业硅总消费量的27%。
铝合金是工业硅另一大应用领域，我国工业硅主要用于生产硅铝合金、铜硅合金、硅钢。而铝合金产品广泛应用于汽车、建筑、电子等行业。2021年1月-11月，我国铝合金产量达955.2万吨，同比增长9.95%；铝合金消费工业硅用量约为58万吨，占整体工业硅消费结构的17%。随着汽车轻量化的发展，我国铝合金需求及铝合金对工业硅需求保持持续上涨的态势，预计2022年我国铝合金消费工业硅用量约为60万吨，占整体工业硅消费结构的17%。
出口方面，我国工业硅主要出口至日本、韩国及部分东南亚国家，其中，日本和韩国占比最高，分别为26%和12%；其次，为马来西亚及泰国，占比均为9%。据SMM数据，2021年，工业硅出口量为80.3万吨，同比增长29.7%。预计2022年我国工业硅出口量为88.3万吨，增速小幅下降。
预计2022年工业硅出口量增速可能下降，一是“双碳”背景下，光伏行业高景气发展，多晶硅作为光伏产业链的重要原料环节，成为了拉动工业硅需求的主要动力，因此，国内工业硅的终端消费未来将持续保持强劲，出口量相应下降。二是国内工业硅价格当前处于较高水平，若未来继续保持高位，与国外工业硅对比不具备成本优势，导致出口量出现下滑。
今年工业硅价格可能高位运行
2022年，工业硅价格仍将维持高位运行，整体走势可能呈现前高后低。
从供需平衡表来看，预计2022年工业硅产量308万吨，出口量88.3万吨，需求量246万吨，全年供需偏紧，供应缺口约为11.8万吨。今年上半年，工业硅产量受能源季节性影响及能耗双控政策限制，开工率较低，预计产量相对较少；下半年新增产能集中投产，但政策端产能扰动持续存在，预计全年供应情况难言明显改善。需求端，5G基站等新兴产业带动有机硅需求稳步增长，同时得益于光伏行业景气度持续上升，多晶硅材料需求量进一步提升，需求端整体趋于上行。因此，综合来看，2022年将呈现供需紧平衡的局面。
笔者预测，今年上半年，工业硅供应不足叠加成本支撑，价格走势偏强；下半年进入丰水期及优惠电价执行时间，成本支撑减弱，同时新增产能投产缓解供应压力，供需局面改善，价格小幅回落。但总体来看，工业硅产业仍将面临“能耗双控”带来的供给扰动和光伏产业需求持续增加的矛盾，工业硅价格整体维持高位。
（作者单位：中信建投期货）
