硅行业分析框架

1、目录一、硅产业链上下游页码04 二、工业硅行业格局梳理页码05 三、有机硅行业格局梳理页码14 四、三氯氢硅、多晶硅行业格局梳理页码22 投资建议及风险提示页码393硅产业链上下游有机硅中间体 DMC金属硅硅油铝合金焦炭硅矿石有机硅单 体三氯氢硅多晶硅硅烷偶联剂硅橡胶硅树脂单晶硅4一、工业硅5返回目录金属硅品种多，下游应用广泛金属硅，又称结晶硅或工业硅，是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在97-99%左右，其余杂质为铁、铝、钙等。金属硅的分类通常按金属硅成分所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类。按照金属硅中铁、铝、钙的含量，可把金属硅分为553、441、411、421

2、、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不 同的牌号。（例如421#金属硅中铁含量不大于0.4%、铝含量不大于0.2%，钙含量不大于0.1%）图：金属硅上下游产业链电极（石墨电极、碳素电极）铝合金还原剂（石油焦、木炭、烟煤等）石英石金属硅（工业硅、结晶硅）有机硅多晶硅融化、重结晶6资料来源：安泰科，国信证券经济研究所整理电热炉金属硅产能80%在中国，全球开工率有限2020年，全球金属硅产能623万吨，其中中国 产能482万吨，占比77%；国外产能合计占比 141万吨，占比为23%。2020年，全球金属硅产量303万吨，其中中国 产量210万吨，开工率为44%；国外产量为9

3、3 万吨，开工率为66%。7图：全球金属硅产能产量201820192020产能产量资料来源：安泰科，国信证券经济研究所整理开工率图：全球金属硅产能分布资料来源：安泰科，国信证券经济研究所整理70063862062356.0%3%60054.0%3%5%50052.0%1%4%40035232230350.0%30020048.0%10046.0%77%044.0%西班牙中国 法国美国 南非加拿大 俄罗斯巴西挪威 澳大利亚 其他图：海外金属硅产能产量1381381411121029390.0%80.0%70.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%16014012

4、0100806040200201820192020产能产量资料来源：安泰科，国信证券经济研究所整理开工率中国是金属硅出口国，产能主要分布于新疆、云南、四川2020年，中国金属硅产能482万吨，但实际有效开 工产能约350万吨，产量210万吨，名义开工率为 44%，但实际开工率约60%。出口量60万吨，表观 消费量为150万吨。2021年H1中国金属硅总产量为 125万吨，同比增加38%我国金属硅产能主要集中在新疆、四川、云南，占 比分别35%、24%和13%，合计占比约72%，产量 合计162万吨，占比约77%。8图：国内金属硅产能产量资料来源：安泰科，国信证券经济研究所整理图：国内金属硅进出

5、口资料来源：海关总署，国信证券经济研究所整理图：2020年国内金属硅分省份产能产量资料来源：安泰科，国信证券经济研究所整理380385420500480482482113145170195210220240220 2100.0%10.0%20.0%010020040036040.0%30030.0%50046050.0%60060.0%2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020产能产量开工率115170631414182563458829459723140120100806040200180160云南新疆四川贵州湖南甘肃福建其他产能产量707870

6、838069607587831171401381601511501601401201008065604940200180201220132014201520162017201820192020进口量出口量表观消费量金属硅三大下游应用，有机硅、多晶硅大幅拉动金属硅需求金属硅三大下游主要用于有机硅、多晶硅、铝合 金，2020年全球有机硅、多晶硅、铝合金需求126 万吨、66万吨、106万吨，占比分别为41.6%、 21.8%、35.0%。2020年国内有机硅、多晶硅、铝合金需求66万吨、49万吨、45万吨， 占比分别为40%、30%、28%。9图：国内金属硅下游消费结构资料来源：安泰科，国信证券经

7、济研究所整理图：国内金属硅下游需求分布资料来源：安泰科，国信证券经济研究所整理图：2019-2021年国内金属硅分月份出口量资料来源：海关总署，国信证券经济研究所整理23.72730.531.5404850464527.531.5333850656863661310.616.3202630344249806040200180160140120100201220132014201520162017201820192020铝合金消费量有机硅消费量多晶硅消费量其他27%40%30%3%铝合金 有机硅 多晶硅 其他90,00080,00070,00060,00050,00040,00030,00020

8、,00010,00001月2月3月4月5月6月7月8月9 月 10 月 11 月 12 月2019年2020年2021年金属硅国内集中度较低，小产能居多10资料来源：安泰科、国信证券经济研究所整理合盛硅业（石河子）32*12500、20*2500050.524.1%合盛硅业（鄯善）32*33000合盛硅业（金松）412500东方希望17*3300011.85.6%云南永昌硅业5*25000、2*125009.64.5%蓝星硅材料2*25500、2*270005.42.7%甘肃三新硅业4*330003.11.4%四川鑫河5*16500、5*1250031.4%新疆晶鑫硅业8*12500、5*10

9、0002.21.1%潘达尔硅业2*330002.81.3%新疆晶维克2*12500、3*150002.81.3%总计91.243.4%表：2020年我国前十家工业硅厂产量表（万吨）企业已建产能2020产量产量占比21H1下游需求旺盛，金属硅供需紧张，行业库存处于低位据硅业分会统计，2021 年 1-6月份国内工业硅产量114.4万吨，同比增加26.3% ， 上半年国内消费量 88.7万吨，同比增长14.6%。其中铝合金领域消费量21.9万吨，同比增长23.1%；有机硅领域消费量 37.4万吨，同比增长17.1%，多晶硅领域消费量26.1万吨，同比增长6.0%，上半年出口40.3万吨，同 比增长

10、42.2%。2021 年上半年国内工业硅553#和441#价格分别为13005元/吨和13720元/吨，同比上涨19.6%和15.5%。上半年下游旺盛的需求导致目前库存处于极低的水平 ， 下半年铝合金和有机硅领域的需求将保持相 对平稳、多晶硅需求小幅增加，11图：国内金属硅月度产量（吨）资料来源：百川盈孚，国信证券经济研究所整理图：国内金属硅421#价格（元/吨）资料来源：Wind，国信证券经济研究所整理050,000100,000150,000200,000250,000300,00018/618/1219/619/1220/620/1221/605,00010,00015,00020,00

11、025,00030,00014/315/316/317/318/319/320/321/3金属硅新疆、云南、四川在能耗降低与能源消费总量控制中被预警能耗强度降低方面，福建、新疆、云南 等 9省（区）上半年能耗强度不降反升，为一级预警；甘肃、四川、贵州 等 10省上半年能耗强度 降低率未达到进度要求，为二级预警。能源消费总量控制方面，福建、云南 等 8省（区）为一级预警；新疆、四川 等 5省（区）为二级预警。能耗强度降低预警等级为一级的省（区）， 2021年暂停“两高”项目节能审查（国家规划 布局的重大项目除外）。各地要坚决贯彻落实 党中央、国务院决策部署，对上半年严峻的节 能形势保持高度警醒，

12、采取有力措施，确保完 成全年能耗双控目标特别是能耗强度降低目标 任务。图：2021年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表12资料来源：国家发改委，国信证券经济研究所整理受供给限产、下游投产驱动，金属硅景气度有望维持到22Q213近期金属硅价格上涨明显，截至2021年9月2日，黄埔港金属硅421#价格约29500元/吨，环比8月上涨 约11000元/吨，同比上涨16500元/吨。生产1吨金属硅需要12000-15000度电，因此金属硅生产呈现季节性，5-9月丰水期是生产旺季 ， 也 是 金属硅累库季。但近期云南、四川地区由于电站水量少、电力供应紧张，区域限电导致开工率不高； 同时新疆地区由于原

13、材料硅碳等供给不足导致开工率受限。新疆、云南、四川等金属硅主产地由于在能耗降低与能源消费总量控制中被预警，预计2021年下半年 电力供给将持续紧张，预计金属硅等高能耗行业开工将受到较大影响。预计2021年下半年国内金属硅出口仍将快速增长，21Q4-22Q2有机硅、多晶硅企业新产能陆续投产， 预计拉动金属硅需求30-40万吨/年，工业硅新产能只有新安股份（3万吨/年，预计22Q1投产）和合盛 硅业（40万吨，预计22Q2投产），金属硅供需有望进一步趋紧。我们认为随着丰水期接近尾声，工业硅生产成本将逐步提高，且面临无电可用局面，21Q4-22Q2下游 多晶硅与有机硅新增产能较多，我们预计在明年丰水

14、期（22Q2）到来之前金属硅有望维持高景气。二、有机硅14返回目录有机硅产业链有机硅是指含有碳硅键、且至少有一个有机基团是直接与硅原子相连的一大类化合物，其中以硅氧键 为骨架的组成的聚硅氧烷约占总用量的90%以上，狭义上有机硅材料主要指聚硅氧烷。聚硅氧烷下游 制品一般包括硅橡胶、硅油、硅树脂，其中硅橡胶可分为高温胶、室温胶、液体胶。图：有机硅产业链资料来源：招股说明书，国信证券经济研究所整理15有机硅全球概况海外产能向国内转移全球范围来看，预计2023年全球有机硅产能364万吨，2018-2023年CAGR约7.4%；2023年有机硅产 量268万吨，2018-2023年CAGR约5.0%。新

15、增产能主要集中在中国，主要集中于龙头企业的扩产， 海外没有新增产能，同时迈图美国沃特福德工厂11万吨/年有机硅工厂计划于2021年下半年关闭。我们预计到2023年，中国有机硅产能产量分别占全球的72.3%和67.2%。但由于供给增速高于需求增速，预计全球开工率在75%左右，因此我们认为中长期来看，有机硅行业有产能过剩风险导致价格承压。图：全球有机硅产能、产量资料来源：招股说明书，SAGSI，国信证券经济研究所整理90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%-10%20015010050025030035040020082009201020112012201320142015201

16、6201720182023E产能（万吨/年）产量（万吨/年）产能增速产量增速产能利用率中国产能占比中国产量占比16有机硅国内概况下游需求高速增长截至2020年底国内DMC产能约169万吨，同比增长6.3%，全年累计产量134万吨，同比增长11.5%，行业开工率约80.0%。国内有机硅表观消费量124.9万吨，同比增长11.0%。2015年以来5年CAGR为11.1%。2021年上半年国内DMC产量约66万吨，同比增长20.0%，出口16.1万吨，同比增长38.1%，预计 全年出口有望超过30万吨，大幅拉动国内有机硅需求；国内表观消费量约50万吨，同比增长10.7%。图：国内有机硅产能产量资料来

17、源：卓创资讯、SAGSI，国信证券经济研究所整理图：国内有机硅表观消费量及同比（元/吨）资料来源：卓创资讯、海关总署，国信证券经济研究所整理109121132143138138159647075869911512070%60%50%40%30%20%10%0%80%13416990%18016014012010080604020020132014201520162017201820192020产能（万吨）产量（万吨）实际开工率（右轴）68707484891001130%2%4%6%8%12%10%14%0204060801201001402013201420152016201720182019

18、2020表观消费量（万吨）同比增长（右轴）12517有机硅国内概况我国是净出口国，21H1出口超预期我国自2014年起由有机硅净进口国转变为净出口国，2020年有机硅累计出口24.3万吨，同比增 长8.5%，进口15.2万吨，同比增长2.9%、2021年上半年国内DMC出口16.1万吨，同比增长38.1%，预计全年出口有望 达 到 32-33万吨， 大幅拉动国内有机硅产量需求6%-7%。预期全年国内有机硅需求约15%-16%，其中国内需求增速10%-11%，出口需求增速6%-7%。图：国内有机硅进出口资料来源：卓创资讯、海关总署，国信证券经济研究所整理图：2014年起我国有机硅由净进口国变为净

19、出口国资料来源：卓创资讯、海关总署，国信证券经济研究所整理-0.4-0.200.20.40.60.80.05.010.015.020.025.030.0进口（万吨）出口（万吨）进口同比出口同比 130.025.020.015.010.05.00.0-5.0-10.0-15.0-20.0-25.0净出口（万吨）进口（万吨）出口（万吨）18有机硅淡季不淡价格接近历史新高本周国内有机硅中间体DMC价格上涨至37000-37500元/吨，部分价格甚至上涨至38000元/吨，环比 上涨10%，同比上涨115%，根据卓创资讯测算目前DMC行业毛利约13000元/吨。一方面受到原材 料金属硅涨价推动，另一方

20、面终端需求良好。随着成本向下转移及待跌愿望不断扑空，下游对高价原料接受度提升， 本周 107胶价格上涨2000元 至38000元/吨，D4价格上涨至39000元/吨，生胶价格上涨2000元至39000元/吨。图：有机硅中间体价格价差资料来源：卓创资讯、海关总署，国信证券经济研究所整理05,00010,00015,00005,00010,00015,00020,0002014/032014/092015/032015/092016/032016/092017/032017/092018/032018/092019/032019/092020/032020/092021/0340,000价差金属硅

21、有机硅30,00035,00025,00030,00020,00025,00019有机硅单体新增产能较多，未来行业供需承压资料来源：各公司官网，卓创资讯，国信证券经济研究所整理表：我国有机硅单体现有产能（万吨）企业产能道康宁（张家港）40江西星火50新安化工50内蒙恒业成24山东东岳30湖北兴发36山东金岭15浙江中天10唐山三友20鲁西化工6.5合盛硅业（浙江）18合盛硅业（四川）18合盛硅业（鄯善）20合盛硅业（石河子）20总计357.5表：我国有机硅单体计划新增产能（万吨）企业产能计划投产时间合盛硅业（石河子）202021年底内蒙恒星202021年底2021年合计40云南能投（一期）20

22、2022年初山东东岳302022年初合盛硅业（鄯善）402022年底2022年合计90福建源岭202023年兴发集团402023年合盛硅业（云南） 一期402023年云南能投（二期）202023年三友化工202023年2023年合计14020资料来源：各公司官网，卓创资讯，国信证券经济研究所整理受成本推动、下游需求旺盛，有机硅景气度有望持续至21年底21本周国内有机硅中间体DMC价格上涨至37000-37500元/吨，部分价格甚至上涨至38000元/吨，环比上 涨10%，同比上涨115%，下游对高价原料接受度提升，本周107胶价格上涨2000元至38000元/吨，D4 价格上涨至39000元/

23、吨，生胶价格上涨2000元至39000元/吨。生产1吨有机硅DMC（约2吨有机硅单体）需要约0.5吨金属硅，由于金属硅受供给紧张影响价格大幅上 涨，从成本端支撑有机硅价格上涨。2021年上半年国内有机硅表观消费量约50万吨，同比增长10.7%， 出口16.1万吨，同比增长38.1%； 预期全年国内有机硅需求约15%-16%，其中国内需求增速10%-11%，出口需求增速6%-7%。“金九银 十”是有机硅传统需求旺季，有望拉动有机硅需求持续高增，有机硅景气度有望持续至21年底。21Q4-22Q1国内有机硅新增产能较多，包括合盛硅业20万吨/年单体、内蒙恒星20万吨/年单体、山东 东岳30万吨/年单

24、体、云南能投20万吨/年单体，2022年下半年至2023年，预计还将有180万吨单体产 能投产，产能复合增速为20.5%，中长期来看有机硅价格存在承压的可能性。三、三氯氢硅、多晶硅22返回目录三氯氢硅主要用于生产多晶硅、硅烷偶联剂三氯氢硅（Cl3HSi）又称三氯硅烷、硅氯仿，是卤硅烷系列化合物中最重要的一种产品。三氯氢硅主要用于生 产多晶硅、硅烷偶联剂，其中多晶硅主要应用于太阳能电池、半导体材料、金属陶瓷材料、光导纤维；硅烷偶联 剂主要应用于表面处理剂、无机填充塑料、增粘剂、密封剂、特种橡胶粘合促进剂等领域。目前，三氯氢硅的合成方法主要有两种：一种是传统的合成方法，即硅氢氯化法：该方法是用冶金

25、级硅粉或硅铁、硅铜作原料与HCl气体反应，反应在330380和0.053MPa下进行。另一种是四氯化硅氢化法：该反应为平衡反应，为提高三氯氢硅的收率，优选在氯化氢存在下进行，原料采用冶金级硅粉通过预活化除去表面的氧化 物后，可进一步提高三氯氢硅的收率，反应在温度400800和压力24MPa下进行。其中，硅氢氯化法以其 技术成熟、适合产业化生产等特点，是目前三氯氢硅生产企业普遍采用的首选工艺。图：三氯氢硅产业链资料来源：三孚股份招股说明书，国信证券经济研究所整理23三氯氢硅产能持续收缩，产品结构性供需紧张据百川盈孚数据，目前我国三氯氢硅有效产能共56.6万吨（包含下游企业自产自用部分），较202

26、0年和2019年分别 减少3万吨、9万吨，供需格局进一步改善。2021年1-7月，我国三氯氢硅产量为20.53万吨（外售量，不包含下游企业 自产自用部分），同比增长9.73%，开工率约72.5%，但剔除配套下游多晶硅与硅烷偶联剂的企业，我们预计实际开 工率在90%以上。从需求结构上看，我国电子级三氯氢硅仍大量依赖进口，目前只有美国、日本、德国等国有大规模生产电子级三氯氢 硅的能力，国内仅三孚股份（1000吨）、沁阳凌空和洛阳中硅拥有部分产能；光伏级三氯氢硅生产难度也较大，部分 多晶硅生产企业拥有配套的三氯氢硅产能，但普通级三氯氢硅供给未出现明显短缺。国内企业主要以生产三氯氢硅用 于硅烷偶联剂为

27、主。图：三氯氢硅产能持续收缩，开工率提高资料来源：USGS、国信证券经济研究所整理资料来源：中国矿业网、国信证券经济研究所整理图：三氯氢硅实际开工率处于高位，结构性产能不足-15-10-505101501020304050607020172018201920202021年1-7月有效产能（万吨，左轴）产量（万吨，左轴）产量YoY（%，右轴）404550556065707518/919/119/519/920/120/520/921/121/5三氯氢硅行业开工率（%）24光伏需求高增三氯氢硅供需错配，光伏级产品价格大幅上涨表：国内三氯氢硅产能统计：新安股份排名第一，三孚股份排名第二资料来源：百川

28、盈孚、国信证券经济研究所整理企业有效产能（万吨）备注新安化工8可产光伏级，自用为主唐山三孚6.5可产光伏级，外售江西晨光6自用为主河南尚宇6可产光伏级，外售新疆大全6自用为主江西宏柏新材料5自用为主内蒙古达康4山东新龙4宁夏福泰4可产光伏级，外售恒利赢硅业3永祥硅业2自用为主盛森硅业1.1德山化工1总计56.6可外售光伏级产能只有16.5万吨，在建产能只有约3.5万吨。随着下游光伏需求快速增长，导致光伏级三 氯氢硅供给紧缺。表：国内三氯氢硅产能统计25光伏需求高增三氯氢硅供需错配，光伏级产品价格大幅上涨26图：三氯氢硅产能持续收缩，开工率提高资料来源：百川盈孚、国信证券经济研究所整理图：三氯氢

29、硅成本占比资料来源：公司公告、国信证券经济研究所整理18,00016,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,000020/820/1020/1221/221/421/6光伏级三氯氢硅83%6%3%2% 6%原材料 能源动力 人工折旧 其他价格单价单耗三氯氢硅单价（不含税）15,000三氯氢硅成本5,320其中：硅粉（不含税）4,05015,0000.27氯化氢（不含税）8008001能源动力170人工90折旧60其他150毛利率64.53%表：三氯氢硅成本分拆资料来源：百川盈孚，公司公告，国信证券经济研究所预测受光伏需求快速增长的驱动，三氯氢硅呈现出供需错

30、配格局，价格大幅上涨。据百川盈孚数据，今年以来三氯氢硅价格大幅 上涨，产品价格由不到6000元/吨大幅上涨至目前市场价格约15000-17000元/吨，目前厂家不含税毛利可达约10000元/吨。光伏需求高增三氯氢硅供需错配，光伏级产品价格大幅上涨短期内光伏级三氯氢硅供给扩张压力较小。根据环评报告，除东方希望明确将新建一套7万吨产能 的三氯氢硅合成装置外（预计在2022年6月建成投产），其他多晶硅企业扩产时暂未大规模配套三 氯氢硅产能的计划。多晶硅生产企业需要供应商的三氯氢硅质量稳定，供货及时，对供应商的资质 认证较为严格，一般需通过产品测试、样品试用、小批量采购、大批量采购等多个阶段，一经确立

31、 合作关系，不会轻易更换供应商，因此即使有新进入三氯氢硅行业的企业，短期内对类三氯氢硅 的供给影响有限。而电子级三氯氢硅生产壁垒极高，暂无需担忧产能扩张问题。表：国内三氯氢硅新增产能统计资料来源：百川盈孚、国信证券经济研究所整理企业有效产能（万吨）备注新安化工2.52021年10月，技改可产光伏级天祥化工12021年12月东方希望7.52022年6月27改良西门子法为多晶硅主要生产工艺，多晶硅主要分为电子级和光伏级多晶硅和单晶硅是单质硅的不同形态，多晶硅由工业硅经一系列反应提纯后得到，单晶硅则由多晶硅 进一步加工得到。多晶硅和单晶硅的应用领域包括太阳能电池、半导体材料、金属陶瓷材料、光纤。 根

32、据技术指标，多晶硅可分为冶金级多晶硅、太阳能级多晶硅和电子级多晶硅，电子级多晶硅杂质浓 度显著低于太阳能级，掌握生产技术的企业较少。从工艺上来说，生产高纯多晶硅的生产路线有西门子法、改良西门子法、硅烷流化法、冶金法（物理 法）等。改良西门子法安全环保，是应用最广的多晶硅生产工艺路线。近年来，改良西门子法产量占 比持续提高，硅烷流化床产量呈现下降的趋势，据中商产业研究院数据，2020年全球多晶硅改良西门 子法产量51.11万吨，占比98.1%；硅烷流化床产量0.99万吨，占比1.9%。数据来源：中商产业研究院，国信证券经济研究所整理38.5042.5742.9349.7051.1153.501.

33、501.471.671.100.991.101002030405060201620172018201920202021E万吨三氯氢硅法生产多晶硅硅烷法生产多晶硅图：改良西门子法为生产多晶硅的主流方法28图：多晶硅材料分类及下游应用领域数据来源：立昂微招股说明书，国信证券经济研究所整理改良西门子法为多晶硅主要生产工艺，多晶硅主要分为电子级和光伏级西门子法是早期的多晶硅生产工艺，以氢气还原高纯度的三氯氢硅，加热到1100后沉积在硅芯上得到多晶硅。改良西门子法在西门子法的基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化的工艺，实现原料的循环利用，有 效降低了成本，同时对环境污染较小。硅烷流化法是以四氯化硅、氢气、

34、氯化氢和工业硅为原料在流化床内高温高压的条件下生成三氯氢硅，随后对三氯氢硅歧化、加氢生成二氯二氢硅继而产生硅烷气。主产物硅烷气通入加油小颗粒硅粉的流化床反应炉继续热分解，生成粒状多晶硅。冶金法主要通过高纯工业硅进行水平区熔单向凝固城硅锭，除去其中的金属富集区域和外表部分后， 继续粉碎清洗转入等离子体融解炉以去除硼杂质，二次水平区熔单向凝固成硅锭，重复上述去皮粉碎 清洗的步骤后转入电子束融解炉以去除磷和碳杂质，直接生成高纯多晶硅。表：多晶硅生产工艺比较工艺29改良西门子法优点缺点工艺成熟，应用经验丰富，产品质量高，转化率低工艺流程长，投资高周期长，能耗高，转化率低，生产连续性低。硅烷流化法副产物

35、少，能耗低，生产连续性高，转化率高硅烷易燃易爆，安全性差，纯度稍低冶金法成本低，能耗低，无污染产品质量不稳定，杂质多，还有技术问题未解决资料来源： CNKI，国信证券经济研究所整理改良西门子法为多晶硅主要生产工艺，多晶硅主要分为电子级和光伏级30改良西门子法技术成熟，产品质量最高，可以达到电子级多晶硅的纯度。大约95%以上的厂家用高效回收副产物的冷氢化技 改后的三氯硅烷法生成多晶硅，但在其主要技术框架下每个企业又有不同的技术特点和核心关键技术。目前，改良西门子法 技术已经相对成熟，技术较为稳定。改良西门子法本质上是一个单质元素化学提纯，即粗硅变成高纯晶硅的过程，Cl和H元 素仅在系统内转化和传

36、递，理论上为零消耗。但伴随杂质的排放和物料传递，Si、Cl和H不可避免存在流失，造成物料额外消 耗，根据三孚股份招股说明书，企业实际生产过程中生产1吨多晶硅需要耗用三氯氢硅约为1-1.5吨，随着工艺进步，目前单 耗比例约0.5吨左右。资料来源：CPIA，国信证券经济研究所整理图：多晶硅生产工艺示意图改良西门子法为多晶硅主要生产工艺，多晶硅主要分为电子级和光伏级技改提高了改良西门子法的副产物利用率和产品质量，短期内技术迭代可能性小。早年间改良西门子法因为处理副产 物SiCl4技术落后，还原炉电极频繁损伤等因素而饱受诟病。因为发生加氢还原反应的还原炉是改良西门子法生产装置 中的核心设备，炉内每根件

37、电极的工作状态和可靠性都是直接决定还原炉安全运行以及多晶硅的品质、能耗、产量高 低的关键因素。发展至今，改良西门子法通过不断改进还原炉、冷氢化技改、精馏技术改进等有效手段，已经做到了 能耗降低、高副产物利用率、安全环保，高产品质量的水平。短期内其他技术迭代改良西门子法的可能性较小，预计 未来多晶硅生产技术改进对三氯氢硅消耗量的影响有限，三氯氢硅需求主要取决于下游多晶硅产能及太阳能电池组装 业务需求。表：多晶硅行业主要厂商的生产技术公司名称生产成本概况31产品结构生产技术新疆大全具有全球唯一一家单体7万吨的多晶硅工厂，位于原材料硅粉产 出丰富且低电价的新疆地区，有规模效应和成本优势全部用于光伏行

38、业，单晶硅片用料占比达99%，质量达到电子级标准改良西门子法通威股份部分产能分布在内蒙古低电价地区，2020年全年平均生产成本3.87万元/吨单晶硅片用料占比98%改良西门子法江苏中能新疆基地产量已超过江苏基地，具备一定的成本优势/改良西门子法、硅烷 硫化床(FBR)技术新特能源产能地处新疆，具有低电价保障，在改进多晶硅生产工艺后，成 本逐渐下降2019年出售给单晶硅片客户的产品占总销售 量超80%改良西门子法东方希望在新疆建有自备电厂，多晶硅业务受益于其集团内电解铝、工业 硅、碳素等业务，成本较低/改良西门子法亚洲硅业与新疆、内蒙等地的同行业企业相比，电价略高，在生产成本方 面存在一定劣势2

39、020年单晶用料出货占比在98%以上改良西门子法德国瓦克多晶硅产线投产较早，与国外厂商相比成本优势较大，但不及国 内厂商同时供应电子级和太阳能级客户，销售比例约 为1：4改良西门子法韩国OCI在国外厂商中成本控制出色，但成本高于国内厂商数据来源：CNKI，国信证券经济研究所整理/改良西门子法光伏级多晶硅产能高速扩张，大幅拉动光伏级三氯氢硅需求资料来源：大全能源招股说明书，国信证券经济研究所整理目前我国太阳能级多晶硅产量约占全球的80%，并且有望于2022年达到90%。电子级多晶硅生产难度较大，国内掌握电子级 多晶硅生产技术的企业较少，仍依赖于进口，目前进口多晶硅以半导体级为主。因此国内光伏行业

40、发展对三氯氢硅需求的带 动更明显。在光伏领域，可将多晶硅制成多晶硅锭，再由多晶硅锭生产多晶硅片，也可将多晶硅制成单晶硅棒，再由单晶硅 棒生产单晶硅片。多晶硅生产进一步集中于国内，改良西门子法和硅烷流化床法占绝对主流，三氯氢硅有望充分受益于国内多晶硅产能扩张。 随着国内以更快的速度投放多晶硅产能，我国多晶硅产能占比进一步提升。世界产能排名前10的企业中有7家中国企业， 2020年国内多晶硅产能占比75.16%，2021年底有望达到81.72%。多晶硅企业几乎均采用以三氯氢硅为原材料的改良西门子 法和硅烷流化床法，多晶硅扩产有望带来同比例的三氯氢硅增量需求。图：单晶硅与多晶硅均可用于光伏组件生产表

41、：多晶硅企业产能投放进度公司名称2020年2021年2022年保利协鑫8.510.520.5通威股份81833大全新能源7812新特能源7.28.58.5东方希望477亚洲硅业258其他4.35.56国内合计4262.59532数据来源：公司公告，CPIA，国信证券经济研究所整理光伏级多晶硅产能高速扩张，大幅拉动光伏级三氯氢硅需求33数据来源：CPIA，国信证券经济研究所整理图：多晶硅产量持续增长图：国内多晶硅产能、产量、开工率数据来源：百川盈孚，国信证券经济研究所整理02468101218161400.10.20.30.4下游需求旺盛，多晶硅产能产量进一步释放。2020年，中国大 陆和全球多

42、晶硅产能分别为45.7万吨和60.8万吨，CPIA预计， 2021年有望分别达到63.5万吨和77.7万吨，同比增长39.0%和27.8%。国内多晶硅开工率持续提高，全球多晶硅产能逐步紧0.5张。从开工率看，2021年7月，国内行业开工率超过90%；从 进出口数据看，2021年上半年，我国多晶硅进口量约6万吨， 净出口约5.69万吨，并且进口量逐月增长，据CPIA数据，2020年国外多晶硅产能共16.5万吨，国外多晶硅产品还需满足国外 需求，因此我们判断国内外多晶硅产能均偏紧张。未来2年内全 球多晶硅产能仍较紧张，根据多晶硅产能测算，2021年全球多 晶硅对三氯氢硅需求有望超过35万吨。201

43、72018201920202021H10.7出口量（万吨，左轴）进口量（万吨，右轴）0.6图：我国为多晶硅进口量较大，但进口依赖度降低资料来源：百川盈孚，国信证券经济研究所整理100806040200-20-400102030405060全国多晶硅产量（万吨，左轴）全球多晶硅产量（万吨，左轴） 全球产量YoY（%，右轴）全国产量YoY（%，右轴）0%20%40%60%80%100%504540353025201510502008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020国内多晶硅产能国内多晶硅产量国内多晶硅产能利用率

44、国内产量占全球比重 120%光伏级多晶硅产能高速扩张，大幅拉动光伏级三氯氢硅需求34单晶硅组件市占率快速提高。单晶硅材料的电学性能优于多晶硅材料，更易于制备高转换效率的晶硅电 池，单晶硅光伏组件的光电转换率高于多晶硅光伏组件。随着单晶的拉晶技术进步、金刚线切片技术的 产业化、设备产能提高，单晶硅片成本大幅下降，单晶硅电池组件的市场份额迅速提升。据硅业分会统 计，2018-2020年，单晶硅料的市占率分别为30%、58%和82.4%，部分龙头企业的单晶硅料使用比例已 超过90%。我们预计2021-2025年，国内多晶硅料需求量有望达到65.48/88.54/104.36/122.92/140.4

45、9万 吨，全球光伏有望带来三氯氢硅需求32.74/44.27/52.18/61.46/70.25万吨。数据来源：硅业分会，国信证券经济研究所预测表：光伏有望持续带动三氯氢硅需求增长2021E2022E2023E2024E2025E光伏装机量（GW)170230280330390单晶比例（%）9092949698多晶比例（%）108642单晶硅片硅单耗（万吨/GW）0.320.320.310.310.3多晶硅片硅单耗（万吨/GW）0.330.330.320.320.31单晶硅路线硅料需求量（万吨）58.7581.2597.91117.85137.59多晶硅路线硅料需求量（万吨）6.737.296

46、.455.072.90多晶硅料需求量（万吨）65.4888.54104.36122.92140.49三氯氢硅需求量（万吨）32.7444.2752.1861.4670.25硅烷偶联剂是三氯氢硅第二大下游，需求稳定增长硅烷偶联剂一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，能够使两种不同性质的材料偶联起来，从而改善 材料的各种性能。广泛运用在橡胶、塑料、填充复合材料、涂料、粘合剂和密封剂等方面。硅烷偶联剂 是功能性硅烷中最重要的一种，约占功能性硅烷总量的75%-80%，此外功能性硅烷还包括硅烷交联剂及 其他功能性硅烷，按照所含基团划分，硅烷偶联剂可进一步分为含硫、氨基、乙烯基、环氧基、丙烯酰 氧基等类别。图：功能性硅烷下游领域需求数据来源：SAGSI，国信证券经济研究所整理34.0%12.3%17.6%17.6%17.0%8.2%橡胶加工领域复合领域塑料加工密封胶、粘合剂领域涂料、金属表面处理及建筑防水其他32.2%26.9%13.2%8.9%7.0%6.2%5.6%含硫 交联剂 氨基 乙烯基 环氧基丙烯酰氧基 其他35图：功能性