工业硅生产成本

wang

原料成本

　　工业硅生产成本主要是原料采购(硅石、还原剂、石墨电极)与电力消耗两大部分，其中：

　　硅石：工业硅的原料硅石分为石英石、鹅卵石两种，每生产 1 吨工业硅需要 2.7-3 吨硅石(龙头[url=]合盛硅业[/url]消耗 2.4-2.6 吨)。

　　还原剂(石油焦、洗精煤、木炭等)：不同地区工业硅生产企业所选用的碳质还原剂有所不同，主要种类包括石油焦、洗精煤、木炭等；每生产 1 吨工业硅需要消耗大约 2 吨还原剂；工艺上，云南地区电弧炉生产需要添加木炭，新疆地区直流电弧炉通常选用石油焦代替木炭。

　　石墨电极：工业硅冶炼通常使用普通功率石墨电极，每吨工业硅大概需要消耗 0.1-0.13 吨电极(龙头[url=]合盛硅业[/url] 0.06-0.09 吨)。

　　电耗：工业硅生产耗电量大，单位电耗在 11000-13000 度左右。

　　其他(人工及折旧)：人工、折旧及维修费用合计在 1800-2500 元/吨间，占总成本约 8-12%。

　　新疆、云南是我国工业硅两大主产区，以下列出 2021 年 10 月下旬新疆 553#工业硅成本模型：

　　不同牌号工业硅的生产成本不同。新疆 421#工业硅，在原料选择方面，与 553#相比，所选硅石、洗精煤原料价格更高，尤其洗精煤，单价高出 2200元/吨、成本占比达到 38%；同时段 2021 年 10 月，新疆 421#核算的合计成本约为 22950 元/吨。

　　不同地区同一牌号工业硅的生产成本不同。421#工业硅是云南省工业硅主产型号，与新疆相比，云南产区的 421#工业硅电价因枯峰水期波动略高于新疆，但整体电耗占比较低，约占 29%。同时，相比新疆，云南工业硅还原剂的选择增加了木炭(多为缅甸进口)，其石油焦、木炭、洗精煤各占总成本的 13%、12%、11%。因此，同时段 2021 年 10 月，云南 421#核算的合计成本约为 19947 元/吨。

　　生产成本、硅石品质、炉型分布上的差异，决定了我国西北、西南两大工业硅生产区域供应的[url=]主力[/url]牌号不同，新疆以553#为主，云南以421#为主。广期所拟上市工业硅在牌号选择上，拟为 421#确定 2000 元/吨交割升水。

　　2.2 工业硅的下游消费

工业硅的主要消费领域是有机硅、多晶硅和铸造铝硅合金。

　　我国是全球工业硅最大的生产国、消费国，SMM 数据显示，2021 年全球工业硅产量为 408 万吨，我国占比约 77.1%，达到 317 万吨。(此数据统计涵盖 97 硅、再生硅，样本大于有色金属工业协会数据) 。

　　全球工业硅产销规模基本平衡，就主要消费领域，以 2020 年为例，全球耗硅量最大的是有机硅，占比为 39%；排第二的是铝合金行业，占比 37%；全球看，多晶硅是工业硅第三大消费领域，占比 18%，但其消费处于高速增长阶段，未来发展潜力巨大。

　　与全球相比，我国下游消费可承接的工业硅产量大，消费结构与全球消费结构类似，2020 年我国有机硅、合金硅、多晶硅的消费占比分别为 37%、29%、26%。三大消费领域中，我国多晶硅耗硅量占比明显高于全球，凸显了中国多晶硅生产全球聚集性强的特点。

　　简要介绍三大消费方向：

　　1)有机硅

　　有机硅是目前工业硅消费的第一大领域，其中间、终端应用领域非常广泛，主要消费方向涵盖建筑、电子、家电、电力、医疗、个护、纺织等方面。有机硅的消费方向反映了工业硅价格分析的跨板块特点，即跨化工领域-硅化工。

　　硅化工是硅产业发展的核心基础，硅化学是元素有机化学的最主要分支。硅与碳同属第四主族，硅较碳性质相似，但更为稳定，属于非金属过渡元素，这决定了它的性能。以开发利用硅材料为目的产业活动都属于硅产业，未来的新基建消费升级将为有机硅材料带来巨大机遇。

　　2)多晶硅

　　市场最关注、最期待的工业硅消费方向是广泛应用在光伏发电的多晶硅，目前国内消费占比排在第三，多晶硅的消费增速更快，即将在消费量上超过有机硅。多晶硅的生产技术主要为改良西门子法和硅烷法，我国多晶硅使用工业硅粉的比例在 1.08-1.15 不等。多晶硅料可分为光伏级多晶硅料、电子级多晶硅料，前者运用在光伏材料中，后者主要与集成电路有关。这两者的区别主要是纯度不同，光伏级多晶硅料低于电子级，[url=]半导体[/url]工业用硅必须进行高度提纯。

　　在光伏应用方面，晶体硅光伏发电包含单晶硅片发电、多晶硅片发电两类。其中多晶硅、单晶硅同属于晶体硅，多晶硅是生产单晶硅的直接原料，两者都具备导电性，但多晶硅导电性远低于单晶硅，在机械、光学、热性能上表现也不如单晶硅。[url=]太阳能[/url][url=]电池[/url]发电的主要利用[url=]半导体[/url]的光电效应，单晶硅规模生产时的光电转换效率为 18%，理论最高可达 25%，是有种类的[url=]太阳能[/url][url=]电池[/url]中最高的。但在行业发展初期，单晶硅的生产成本偏高，未实现广泛应用，而多晶产品依靠价格优势，在一段时间内长期占据市场主导地位。2017 年后，随着硅料生产工艺、拉棒工艺和切割工艺的不断进步，单晶硅生产成本迅速下降，同时新一代[url=]电池[/url]技术的发展，也让单晶硅片的光电转换效率得到提高，由此 2017 年-2021 年我国单晶硅在光伏硅片市场的占比从 20%提高到 94.9%，实现了对多晶硅片的全面替代。

　　在半导体应用方面，硅、锗、砷化镓都是目前最常用的半导体材料，但其他材料只能用于特定场景，比如砷化镓只用于高速、非常大规模的集成电路设计；锗由于温度敏感性强，也只用于某些特定场景。随着制造技术的改进，硅因其热稳定性和可用性，广泛应用于电子工业和通讯行业，在半导体行业占据主导地位。

　　3)铸造铝合金

　　铸造铝合金是工业硅的第三大消费方向，也是消费量长期表现最稳定的。当硅用作材料添加剂，可以使得制成的铝合金更有韧性而不易碎裂。这一方向的运用，与有色金属铝品种的产消高度相关，铝合金主要应用在汽车、摩托车、铝合金压铸行业，同时还用于变形铝合金中的铝棒、铝板带、铝门窗及航空航天等领域。

　　除三大常规应用领域外，资本市场关注的其他前沿应用方向，还包括硅碳负极。当前传统石墨负极电池技术接近瓶颈，难以提升能量密度，下游电池企业正在积极应用硅碳负极，未来硅碳负极或将成为大规模应用的新型负极材料之一。