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硅行業(yè)梳理 前言：整個行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)巧嫌喂I(yè)硅-多晶硅料-單晶硅，主要是環(huán)保、限電、擴(kuò)產(chǎn)周期限制，導(dǎo)致全行業(yè)產(chǎn)能有限，價格不斷上漲。 圖表 1：硅行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈
一、工業(yè)硅簡介 1、簡介：金屬硅，又稱結(jié)晶硅或工業(yè)硅，是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的 產(chǎn)品，主成分硅元素的含量在 97-99%左右，其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。金屬硅的分類通常按金屬硅成分所含的鐵、鋁、鈣三種主要雜質(zhì)的含量來分類。按照金 屬硅中鐵、鋁 、鈣的含量，可把金屬硅分為 553、411、421 等不同的牌號。（例 如 421#金屬硅中鐵含量不大于 0.4%、鋁含量不大于 0.2%，鈣含量不大于 0.1%） 圖表 2：金屬硅上下游產(chǎn)業(yè)鏈
2、產(chǎn)能： 1）產(chǎn)能：2020 年，全球金屬硅產(chǎn)能 623 萬噸，其中中國產(chǎn)能 482 萬噸，占比 77%； 國外產(chǎn)能合計占比 141 萬噸，占比為 23%； 2）產(chǎn)量：2020 年，全球金屬硅產(chǎn)量 303 萬噸，其中中國產(chǎn)量 210 萬噸，開工率 為 44%；國外產(chǎn)量為 93 萬噸，開工率為 66%。2021 年 H1 中國金屬硅總產(chǎn)量為 125 萬噸，同比增加 38%。（低開工率主要開工有季節(jié)性+很多僵尸產(chǎn)能目前已經(jīng)停工） 3）產(chǎn)能分布：電費是金屬硅生產(chǎn)占比最高的成本，電費在成本中占比普遍在 30-40%，因此我國金屬硅產(chǎn)能主要集中在新疆、四川、云南，占比分別 35%、24% 和 13%，合計占比約 72%，產(chǎn)量合計 162 萬噸，占比約 77%。 3、下游應(yīng)用：金屬硅三大下游主要用于有機(jī)硅、多晶硅、鋁合金，2020 年全球 有機(jī)硅、多晶硅、鋁合金需求 126 萬噸、66 萬噸、106 萬噸，占比分別為 41.6%、 21.8%、35.0%。2020 年國內(nèi)有機(jī)硅、多晶硅、鋁合金需求 66 萬噸、49 萬噸、45 萬噸，占比分別為 40%、30%、28%。 圖表 3：工業(yè)硅下游
4，環(huán)保和能耗：工業(yè)硅屬于高污染高能耗產(chǎn)業(yè)?；痣姙槟茉吹慕饘俟鑶螄嵦寂欧?nbsp;15.91 噸二氧化碳，水電為能源則單噸碳排放為 5.32 噸二氧化碳當(dāng)量，單噸金屬硅生產(chǎn)耗電 13000 度電。2020 年國內(nèi)工業(yè)硅生產(chǎn)預(yù)計排放 0.26 億噸二氧化碳，約占國內(nèi)總碳排放 0.19%，是有色金屬行業(yè)碳排放第三高的行業(yè)，僅次于鋁和銅。 5、政策限制： 1）限制產(chǎn)能：2017 年底以來金屬硅行業(yè)累計新批產(chǎn)能僅有合盛硅業(yè)云南兩期共 80 萬噸金屬硅，其它企業(yè)金屬硅擴(kuò)產(chǎn)難以拿到批條。新疆及云南嚴(yán)控新增產(chǎn)能，其中新疆金屬硅產(chǎn)能控制在 200 萬噸以內(nèi)，云南金屬硅產(chǎn) 能 2020 年控制在130 萬噸以下。9 月 11 日云南新政策公布，工業(yè)硅行業(yè)加強(qiáng)管控，確保工業(yè)硅企業(yè) 9—12 月份月均產(chǎn)量不高于 8 月產(chǎn)量的 10%（即削減 90%產(chǎn)量）。 2）新設(shè)備淘汰落后產(chǎn)能：2018 年云南開始脫硫脫硝試點，未來試點會逐步推廣，金屬硅行業(yè)中年產(chǎn)量低于 5 萬噸的企業(yè)占總產(chǎn)量的約 50%，產(chǎn)量較低導(dǎo)致這些產(chǎn)能無法安裝脫硫脫硝設(shè)備。脫硫脫硝設(shè)備的巨額投入倒逼中小落后產(chǎn)能退出，加速行業(yè)龍頭集聚。據(jù)不完全統(tǒng)計，2018 年全國淘汰落后金屬硅產(chǎn)能 18 萬噸，主要在中西部高成本地區(qū)。 3）水電成為新增供給：2020 年國內(nèi)金屬硅產(chǎn)量中水電為能源的產(chǎn)量占比約 40%。預(yù)計 2030 年國內(nèi)金屬硅產(chǎn)量有望達(dá)到 400 萬噸以上，其中以水電等清潔能源為電力供應(yīng)的比例有望達(dá)到 60%。 圖表 4：2021H1 各地區(qū)能耗雙控目標(biāo)完成晴雨表
能源消費總量控制方面，福建、云南等 8 ?。▍^(qū)）為一級預(yù)警；新疆、四川等 5 ?。▍^(qū)）為二級預(yù)警。能耗強(qiáng)度降低預(yù)警等級為一級的?。▍^(qū)），2021 年暫?！皟筛摺表椖抗?jié)能審查（國家規(guī)劃布局的重大項目除外）。 6、供給：據(jù)百川資訊，2020 年國內(nèi)前十大企業(yè)產(chǎn)能占比為 32.7%，其中合盛硅業(yè)有效產(chǎn)能為 75 萬噸，占比為 14.9%。實際產(chǎn)量方面 2021 年上半年國內(nèi)總產(chǎn)量 122 萬噸，其中合盛硅業(yè)產(chǎn)量約 39 萬噸，市占率 32%。 未來新增產(chǎn)能有限，工業(yè)硅新產(chǎn)能只有新安股份（3 萬噸/年，預(yù)計 22Q1 投產(chǎn)） 和合盛硅業(yè)（40 萬噸，預(yù)計 22Q2 投產(chǎn)） 圖表 5：2020 年國內(nèi)工業(yè)硅產(chǎn)能
7、后市判斷： 1）價格上漲原因：其一，豐水期電力緊張，工業(yè)硅生產(chǎn)有季節(jié)性，5-9 月豐水期是生產(chǎn)旺季，也是金屬硅累庫季。但今年豐水期云南、四川地區(qū)由于電站水量少、電力供應(yīng)緊張，區(qū)域限電導(dǎo)致開工率不高；其二，新疆地區(qū)由于原材料硅碳等供給不足導(dǎo)致開工率受限；其三，新疆、云南、四川等金屬硅主產(chǎn)地由于在能耗降低與能源消費總量控制中被預(yù)警，預(yù)計下半年電力供給仍將持緊張。 2）價格仍會持續(xù)抬升：截至 2021 年 9 月 2 日，黃埔港金屬硅 421#價格約 29500元/噸，環(huán)比 8 月上漲約 11000 元/噸，同比上漲 16500 元/噸。由于 21H2、22H1新增產(chǎn)能有限，預(yù)計價格仍會保持高位。 二、多晶硅簡介 （一）三氯氫硅 1、簡介：三氯氫硅（SiHCl3）又稱硅氯仿，是制備多晶硅的重要原料，進(jìn)一步用于半導(dǎo)體行業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)單晶硅及硅片；也可與其他有機(jī)機(jī)團(tuán)反應(yīng)生產(chǎn)形成一系列的硅烷偶聯(lián)劑等，可使非樹脂實現(xiàn)固化或改性，包括熱材料、塑密封劑、橡膠等。 2、分類：三氯氫硅主要分為一類、二類、一類純度更高主要用于生產(chǎn)多晶硅，二類純度稍低，用于生產(chǎn)于硅烷偶聯(lián)劑和其他下游產(chǎn)品生產(chǎn)。 3、特性：三氯氫硅在多晶硅裝置中是循環(huán)利用狀態(tài)，需求主要體現(xiàn)在兩方面：1）多晶硅裝置開車時會一次性消耗大量三氯氫硅，1 萬噸產(chǎn)能裝置大約消耗三氯氫硅 1000 噸，21 年新增約 16 萬噸產(chǎn)能將增加約 1.6 萬噸的需求量；2）裝置運(yùn)行時日常補(bǔ)充三氯氫硅；3）停車檢修后開車一次性補(bǔ)充三氯氫硅。 圖表 6：改良西門子法：三氯氫硅生產(chǎn)多晶硅
4、景氣度判斷： 1）實質(zhì)需求端：由于大部分多晶硅企業(yè)尤其是新建產(chǎn)能都自備三氯氫硅，所以三氯氫硅市場需求量（外采）主要體現(xiàn)在開停車、或者額外補(bǔ)充原料過程中，約占總消耗量的 10%。 2）價格走勢：三氯氫硅 21 年需求增量主要在新建裝置開車和日常耗量增加，未來 3 年多晶硅投產(chǎn)潮結(jié)束前，都會拉動三氯氫硅需求，預(yù)計三氯氫硅漲價趨勢將維持到今年年末，而后基本穩(wěn)定在 15000-20000 元/噸之間的水平到 2023 年 圖表 7：光伏級三氯氫硅需求預(yù)測
（二）多晶硅 1、行業(yè)簡介： 1）產(chǎn)能和產(chǎn)量：2008-2020 年中國多晶硅產(chǎn)能和產(chǎn)量年復(fù)合增長率分別為32.01%和 46.66%。2020 年中國多晶硅產(chǎn)能 42 萬噸，產(chǎn)量 39.6 萬噸，同比增15.79%。2008-2020 年中國多晶硅產(chǎn)量占全球比重總體保持增長趨勢。2020 年，中國多晶硅產(chǎn)量占全球比重達(dá)到 75.43pct，比 2019 年提高 8.11pct，多晶硅產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步向中國轉(zhuǎn)移。 2）單噸投資最大環(huán)節(jié)：硅料環(huán)節(jié)本質(zhì)是重化工環(huán)節(jié)，硅料環(huán)節(jié)單位投資大、擴(kuò)產(chǎn)周期長、啟停難度大，導(dǎo)致行業(yè)供給過剩時價格卡在邊際產(chǎn)能成本線上。2017年-2020 年行業(yè)供需波動大導(dǎo)致大部分硅料廠關(guān)閉且行業(yè)幾無新增產(chǎn)能，行業(yè)供給一直處于較為穩(wěn)定水平。當(dāng)需求突然抬升時，由于硅料環(huán)節(jié)單體投資大、擴(kuò)產(chǎn)周期長，疊加產(chǎn)能爬坡，會造成短期內(nèi)的供不應(yīng)求。 圖表 8：硅料與其他環(huán)節(jié)對比
2、行業(yè)供給 1）總供給：截至 2021 年初，通威股份、大全能源、保利協(xié)鑫、新特能源、東方希望等行業(yè)龍頭紛紛公布擴(kuò)產(chǎn)計劃，大部分產(chǎn)能在 2021 年下半年至 2022 年上半年投產(chǎn)，疊加 3 個月爬坡時間，東吳預(yù)計 2022 年 Q1 開始可實現(xiàn)有效供應(yīng) 20萬噸以上，對應(yīng)總有效供給 250GW 以上，硅料擴(kuò)產(chǎn)充分，硅料產(chǎn)能國產(chǎn)化率繼續(xù)提升。 圖表 9：硅料供給梳理 1
圖表 10：硅料供給梳理 2
2）滲透率：預(yù)計 2020 年全球硅料行業(yè)產(chǎn)能 CR5 達(dá)到 74.4%。2021-2022 年因硅料行業(yè)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)逐漸落地，致使集中度略有下滑，我們預(yù)計到 2022 年全球硅料行業(yè)產(chǎn)能 CR5 將達(dá)到 67.4%，龍頭集中度再次提升，五家寡頭競爭格局進(jìn)一步加固。其中通威股份 2020 年全球產(chǎn)能市占率 16.5%，我們預(yù)計 2021 年底將達(dá)到 24%，率先突破 20%；預(yù)計大全 2021 年底達(dá)到 16%躍居全球第二。 圖表 11：硅料競爭格局
3、行業(yè)需求： 1）行業(yè)需求：假設(shè)今年全球新增光伏裝機(jī) 170GW，對應(yīng)的硅料需求為 56.7 萬噸，對應(yīng)全年硅料有限產(chǎn)能為 59 萬噸。根據(jù)單季度的硅料測算。目前硅料處于一個供需緊張狀態(tài)，今年四季度，硅料供給將會進(jìn)一步緊張，達(dá)到供不應(yīng)求狀態(tài)。 圖表 12：硅料需求測算
2）硅料價格：歷史上看，硅料的價格波動比較大，主要是硅料產(chǎn)能的建設(shè)周期較長造成供需錯配所致。18Q4 以來，硅料價格持續(xù)下降，主要是因為中國新增低成本產(chǎn)能開始放出，有效供給增加，產(chǎn)能-成本曲線右移，邊際產(chǎn)能對應(yīng)現(xiàn)金成本下降。但 20Q3 開始硅料供應(yīng)緊缺，疊加需求向好，價格開始快速上漲，由底部的約 60 元/kg 上漲至約 200 元/kg，漲幅高達(dá) 233%。 圖表 13：硅料價格歷史走勢（17 年至今）
預(yù)計 Q4 供需緊張格局下，硅料價格仍將維持高位，預(yù)計從明年一季度末開始硅料價格持續(xù)下滑，預(yù)計全年綜合均價在 10-15 萬/噸（各家機(jī)構(gòu)分歧較大）。3）硅料噸利（毛利率）：多晶硅生產(chǎn)成本主要由電耗、硅粉、折舊構(gòu)成。其中綜合電耗約 15.66 元/Kg-Si，占比約 38.5%，硅耗約 14.47 元/Kg-Si，占比約35.6%。折舊占 13.9%，人工成本占 5.7%，其他成本占 6.4%。按照 200 元/kg 的硅料價格測算，硅料毛利率達(dá) 78%，單噸凈利 10.76 萬元，創(chuàng)歷史新高。 圖表 14：硅料成本及拆分
4、對于硅料價格思考： 思考一：硅料上漲對組件盈利的影響：1.8 價格是上線。 硅料降價，組件會下調(diào)價格保障電站能盈利；13 萬的價格是反推的，從電站能接受的回報率反推；1w 組件消耗硅料 3g；組件價格下降到多少能消化 80 萬噸硅料的產(chǎn)能；組件價格 1.75 時，電站回報率是 6%，很有吸引力；組件價格降到 1.6，電站回報率接近 6.8%；民營企業(yè)要 6%的回報率以上，央企能接受 5.75%，組件到 1.9 時回報率只有 5.5%是肯定都接受不了的。220GW 新增裝機(jī)對應(yīng) 260-280GW的組件，能消化 80 萬噸硅料。 思考二：硅料價格思考。10-11 月硅料價格到頂部，持續(xù)到 12 月的不高，搶 1231 做電站的會在 10 月份，往年 10 月份會有個回調(diào)，往年會有庫存，但現(xiàn)在硅料企業(yè)沒有庫存，持續(xù)時間可能會比較長，不過價格再高也不可能了，組件基本鎖價了，就是產(chǎn)業(yè)鏈利潤的分配。 一、核心企業(yè) （一）工業(yè)硅 合盛硅業(yè)： 公司目前擁有工業(yè)硅產(chǎn)能 80 萬噸、有機(jī)硅單體產(chǎn)能93萬噸，均居行業(yè)前列。同時公司在新疆地區(qū)構(gòu)建的煤-電-硅一體化產(chǎn)業(yè)鏈，以及云南規(guī)劃的水電硅一體化項目，使得公司擁有極具競爭力的成本優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢。 公司擴(kuò)產(chǎn)項目：云南一期 40 萬噸金屬硅產(chǎn)能建設(shè)中，預(yù)計 2022 年二季度建成投產(chǎn)；新疆石河子 20 萬噸硅氧烷（折合 40 萬噸單體產(chǎn)能）及深加工項目陸續(xù)投產(chǎn)，目前已經(jīng)投產(chǎn)10萬噸硅氧烷產(chǎn)品產(chǎn)能，其余10萬噸硅氧烷及深加工產(chǎn)能預(yù)計 2021 年三季度投產(chǎn)；新增新疆鄯善 20 萬噸硅氧烷（折合 40 萬噸單體產(chǎn)能）及深加工項目計劃 2022 年二季度投產(chǎn)。 新安股份：公司是集硅基新材料和作物保護(hù)為一體的上市公司，圍繞有機(jī)硅與作物保護(hù)業(yè)務(wù)，不斷向下延伸高附加值產(chǎn)業(yè)鏈，形成有機(jī)硅和草甘膦循環(huán)經(jīng)濟(jì)。公司運(yùn)用草甘膦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物氯甲烷，進(jìn)行有機(jī)硅生產(chǎn)，圍繞有機(jī)硅單體合成，搭建從硅礦冶煉、硅粉加工、單體合成、下游制品加工的完整產(chǎn)業(yè)鏈，形成硅橡膠、硅油、硅樹脂、硅烷偶聯(lián)劑四大系列產(chǎn)品，充分利用氯、磷、硅三大元素協(xié)同循環(huán)優(yōu)勢，實現(xiàn)生產(chǎn)成本的大幅下降。公司目前草甘膦原藥 8 萬噸/年，有機(jī)硅單體產(chǎn)能 49 萬噸/年，同時公司在寧夏規(guī)劃6000 噸的草銨膦及配套二乙酯項目，一期項目將于 2021 年底進(jìn)入試生產(chǎn)；同時在贏創(chuàng)新安規(guī)劃的 9000 噸/年氣相二氧化硅項目已進(jìn)入試生產(chǎn)階段，在云南規(guī)劃的年產(chǎn) 10 萬噸工業(yè)硅項目及配套金屬硅礦石開發(fā)項目穩(wěn)步推進(jìn)，實現(xiàn)上下游一體化產(chǎn)業(yè)布局。 （二）多晶硅 ：通威股份、大全能源、特變電工 最后遺留的小問題，工業(yè)硅還是多晶硅是更好的投資選擇？ 第一，目前市場上，機(jī)構(gòu)看多工業(yè)硅發(fā)展對于工業(yè)硅漲價持接受太多，但是不認(rèn)可多晶硅提價，認(rèn)為會破壞光伏行業(yè)有序發(fā)展（盡管這兩個月接受度在提升但對明年仍是悲觀），但是工業(yè)硅提價勢必會影響硅料價格，從這個邏輯上，工業(yè)硅邏輯更順。 第二，碳中和是大政方針，是國家級別的大政策，地方政府在落地執(zhí)行時會優(yōu)先考慮碳減排目標(biāo)。限制高能耗生產(chǎn)更符合短期利益和考核（盡管工業(yè)硅減產(chǎn)提價會導(dǎo)致光伏需求想下降），從這個層面說工業(yè)硅更直接受益
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