一、 工業硅:需求快速增長,價格走勢樂觀
(一) 工業硅位于產業鏈上游
工業硅又稱金屬硅,由硅石和碳質還原劑在礦熱爐內冶煉而成,主要應用于硅鋁合金、有機 硅、多晶硅等行業。工業硅的主要成分為硅元素,含量在 98%以上,其余雜質為鐵、鋁、鈣等。 按照化學成分不同,可以分為 8 個牌號,并以數字表示,數字不同代表雜質含量不同。
工業硅上游是硅礦石
工業硅的上游原料是硅礦石,自然界的石英巖、石英砂、石英砂巖、脈石英等硅質原料統稱 為硅礦石,生產工業硅的原材料主要是石英巖。從中國硅礦石資源類型看,石英巖查明資源儲量 23.1 億噸,占比 49%,主要分布在青海和陜西;石英砂儲量 15.5 億噸,占比 33%;石英砂巖儲 量 7.8 億噸,占比 17%;脈石英儲量 0.5 億噸,占比 1%。
工業硅下游包括硅鋁合金、有機硅、多晶硅
在合金中,工業硅作為非鐵基合金的添加劑,能提高基體金屬的強度、硬度和耐磨性。在多 晶硅中,工業硅是制造多晶硅的主要原料,并用于光伏硅片生產。在有機硅中,工業硅用于生產 硅烷、硅酮、硅油、硅烷偶聯劑等產品。
能源動力是工業硅成本的重要構成
直接材料和能源動力是工業硅主要的成本構成,直接材料包括:硅礦石、石油焦、硅煤、石 墨電極等,能源動力包括:煤炭、電力。以合盛硅業 2021 年工業硅生產成本拆分看,直接材料 占比 46%、能源動力占比 32%。我們按照最新的原材料價格測算新疆工業硅企業成本構成,石英 砂占比 11%、硅煤占比 23%、石墨電極 20%、電力占比 27%。
(二) 中國是全球主要的工業硅供應國
由于對礦石資源和能源消耗大,中國是全球工業硅產能和產量的主要貢獻力量。2012-2021年全球工業硅產能從 481 萬噸增至 662 萬噸,中國產能從 360 萬噸增至 498 萬噸,全球新增產能 集中在中國。2018 年后,受國內各地對高耗能產業政策調整影響,中國工業硅產能增速放緩。 從產量情況看,2012-2021年全球工業硅產量從 196 萬噸增至 338 萬噸,中國產量從 113 萬 噸增至 261 萬噸、中國產量占比從 58% 增至 77%。雖然中國產能增速放緩,但是產能利用率的提升導致產量仍處于增長中。2021 年中國工業硅產量 261 萬噸,同比增長 24%。
從全球產量分布看,集中在中國、巴西、挪威、美國等國家,其中:巴西和美國擁有高品質 硅礦石資源,2020 年產量占比 7.3% 和 4.3%;挪威擁有豐富的水電資源,2020 年產量占比 6.6%。 2020 年海外市場(不含中國)前七家企業產量占比 77%,呈現集中度高的特點。
從中國產量分布看,集中在新疆、云南、四川等地,這些地區電力成本優勢突出,擁有生產 工業硅的上游資源。2021年我國工業硅產量占比前三的省份為新疆、云南和四川,分別為 46%、 19% 和 13%。2021年合盛硅業工業硅產量 79 萬噸、國內產量占比 30%,為全球產量最大的工業 硅企業。中國前十大工業硅企業國內產量占比 53%,行業集中度偏低。
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(三) 產業政策導致主產區新增產能受限
國家對工業硅采取了限制新增產能和淘汰落后產能的政策,兩個工業硅主產區(新疆和云南) 都出臺了限制新增產能的政策,同時政策鼓勵企業向有機硅新材料領域發展。政策的變化導致行 業內新增產能主要是有機硅和多晶硅企業向上游拓展工業硅產能。由于全產業鏈發展對資金的需求大,且龍頭企業資金充裕,我們認為未來工業硅行業集中度有望提升。
2017 年 7 月新疆發布《著力推進硅基新材料產業健康發展實施意見的通知》:嚴格施行行業 準入,各地(州、市)不得以任何名義、方式審批、核準、備案新增工業硅項目。重點打造 準東和鄯善兩大基地-準東開發區重點發展多晶硅、單晶硅、切片及組件、鋁硅合金新材料、 碳化硅及下游新材料等;鄯善工業園區重點發展含硅合金、有機硅、多晶硅新材料等。疆內 產能置換,必須在兩個基地內實行等量或減量置換。
2017 年 12 月云南發布《關于推動水電硅材加工一體化產業發展的實施意見》:前 5 大企業 產能產量提高到 50%以上,產業布局更加優化,工藝技術裝備和節能減排水平進一步提高。 新(改、擴)建工業硅項目,一律實施產能減量置換,產能減量置換方案報經省行業主管部 門確認并經州、市人民政府公示后,完善有關手續方可建設。
由于計劃從有機硅和多晶硅向工業硅拓展企業數量的增加,以及項目建設周期短等因素,新 增產能投產時間存在不確定,因此我們僅統計相對確定的 2022-2023 年新增產能情況。我們預計 2022-2023 年國內工業硅產能 582 /601 萬噸、增速 17/3%,產量 283 /342 萬噸、增速 8/21%。
(四) 工業硅需求持續向好
根據有色協會硅業分會的數據,有機硅是工業硅最主要的消費領域。2021 年鋁合金消費工 業硅 45 萬噸,占比 24%;多晶硅消費工業硅 59 萬噸,占比 32%;有機硅消費工業硅 77 萬噸,占 比 41%。根據硅業分會發布的 2022 年工業硅需求預測,2022 年鋁合金消費工業硅 46 萬噸,占比 19%;有機硅消費工業硅 88 萬噸,占比 37%;多晶硅消費工業硅 96 萬噸,占比 40%,多晶硅有望 成為工業硅最大的消費領域。 除了國內消費外,中國每年有大量的工業硅出口。2021 年中國工業硅出口量 78 萬噸,占國 內產量 30%。從出口國家看,日本、韓國、泰國是主要的目的地,占比 25%、13%、9%。
從消費數據看,2021 年中國工業硅表觀消費量 184 萬噸、同比增長 13%,需求量 186 萬噸、 同比增長 13%。從細分領域看,2021 年中國有機硅和多晶硅需求保持快速增長,對工業硅需求帶 動大,硅鋁合金需求保持平穩。(報告來源:未來智庫)
(五) 供需缺口擴大,看好價格走勢
2022-2023 年中國供需缺口擴大
根據??希‥lkem)的預計,2021-2026 年全球工業硅需求復合增速 6%,其中:多晶硅領域 需求增速 9%、有機硅領域需求增速 7%、硅鋁合金領域需求增速 3%。從主要經濟體需求增速看, 2021-2026 年中國工業硅需求復合增速 9%,為全球增速最快的地區。
我們預計 2022-2023 年中國工業硅消費量 234/282 萬噸、增速 26/20%,其中:硅鋁合金消 費量 49/55 萬噸、增速 9/13%,有機硅消費量 93/125 萬噸、增速 21/34%,多晶硅消費量 87/96 萬噸、增速 47/11%,凈出口量 77/77 萬噸、凈出口量在國內產量占比 27/22%。我們預計 2022- 2023 年國內供需缺口(需求-供給)28/16 萬噸。
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價格跌至成本線
工業硅主要有 421/553 兩個品種報價,前者代表化學級價格、后者代表冶金級價格。以冶金 級 553 報價為例,2018-2021 年 6 月,價格基本在 10,000-14,000 元波動。2021 年三季度,受國 內能耗雙控政策影響,部分主產區停產,進而帶動工業硅價格大幅上漲,煤炭和電力成本上漲也 助推價格進一步上漲,冶金級 553 報價最高達到 67,000 元。隨后價格出現回落,目前價格最低 回落至 17,000 元。 我們對工業硅成本進行測算,預計全行業平均成本(含稅)17,338 元,目前的工業硅價格 在行業平均成本線附近。隨著下游需求的恢復和成本對價格的支撐,工業硅價格下跌空間有限, 我們看好未來工業硅價格走勢。
二、 有機硅:新產能集中投產,價格走勢承壓
(一) 有機硅涉及的下游領域眾多
有機硅是指含有 Si-C 鍵、且至少有一個有機基直接與硅原子相連的化合物。有機硅聚合物 種類眾多,包括聚硅氧烷、聚碳硅烷、聚氮硅烷等。其中,聚硅氧烷(DMC)是有機硅化合物中 應用最廣的一類,占比超過 90%。
有機硅上游主要為金屬硅、氯甲烷、催化劑等原材料;中游為有機硅行業,主要產品為硅油、 硅樹脂、硅橡膠、硅烷偶聯劑四大類,其中:室溫膠占比 41.7%、高溫膠占比 30.4%、硅油占比 22%、液體膠占比 3.2%、硅樹脂及其他占比 2.7%。有機硅具有優異的耐溫性、耐候性、電氣絕緣 性能、生理惰性、低表面張力等特點,廣泛應用于建筑、電子電器、紡織等領域,需求占比分別 為 34%、26%、12%。
(二) 國內有機硅新增供給偏多
全球有機硅產能向中國轉移趨勢明顯,我國已成為有機硅生產和消費大國。2012-2021 年, 全球有機硅(折 DMC)產能復合增速 3.9%、中國有機硅產能復合增速 8.6%,中國產能增速遠超 全球增速。截至 2021 年底,中國有機硅(折 DMC)產能 188 萬噸、全球占比 62%,有機硅產量 142.1 萬噸、同比增長 11%。
有機硅產業鏈主要包括有機硅中間體和有機硅深加工產品。全球有機硅中間體企業生產相對 集中,單個企業的生產規模較大,國內前五大企業集中度 72%、海外(除中國)前五大企業集中 度 87%。由于應用領域廣泛、產品種類眾多,使用有機硅中間體做深加工企業數量眾多,有機硅 中間體生產企業的議價能力更強。
根據我們統計,2022 年上半年中國有機硅(折 DMC)新投產產能 55 萬噸,下半年計劃新增 產能 20 萬噸。我們預計 2022-2023 年國內有機硅(折 DMC)產能 262.5/310 萬噸,增速 40/18%, 產量 173/233 萬噸、增速 18/35%。我們以 2022-2023 年中國有機硅(折 DMC)產量作為預測基礎, 預計有機硅產量增長帶動國內工業硅需求增長 16 /31 萬噸。
(三) 有機硅需求保持快速增長
從消費數據看,2021 年中國有機硅(折 DMC)表觀消費量 118 萬噸、同比減少 1%,需求量 148 萬噸、同比增長 17%。我們認為,隨著海外有機硅產能關停,中國有機硅出口將繼續增長, 5G、新能源汽車、光伏等新興領域將帶來新的需求增量,新興市場國家有望領跑全球需求。
有機硅出口持續增長
2020 年以來,受全球疫情影響,海外有機硅企業產能有所收縮,其中:2020 年邁圖關閉位 于美國的有機硅產能(折 DMC 11 萬噸)、2021 年陶氏關閉位于英國的有機硅產能(折 DMC 5.5 萬噸)。由于中國是全球最大的有機硅生產國,海外產能關停有利于中國產品出口增長。 隨著海外產能的縮減及國內需求增長,中國從 2015 年轉為有機硅凈出口國。2021 年中國凈 出口聚硅氧烷 24.2 萬噸,占國內產量 17%。中國出口產品仍以初級聚硅氧烷為主,出口單價遠 低于進口產品單價,2021 年出口產品單價 4,220 元、進口產品單價 6,944 元。
新興領域帶動有機硅需求增長
由于有機硅具有優異的耐高溫、耐壓縮、耐輻射及導電性能,因此被廣泛應用于新經濟領域, 未來 5G、新能源車、可再生能源、芯片半導體等新興產業將會帶動有機硅需求進一步增長。
新興市場國家增長潛力巨大
人均有機硅消費量與人均 GDP 呈正比關系。目前,中國等新興市場國家人均有機硅消費量 不足 1kg,而西歐、北美、日本、韓等發達國家和地區已接近 2kg。未來隨著經濟的發展,新興 市場國家的有機硅消費需求仍有巨大增長潛力,以中國、印度等為代表的亞洲市場,人口基數大、 人均消費量低,未來將成為全球主要的有機硅需求增長區域。
(四) 有機硅供需缺口收窄
由于有機硅下游應用領域廣泛,我們以埃肯(Elkem)對 2021-2026 年全球有機硅需求復合 增速 7% 作為中國有機硅下游需求預測依據。我們預計 2022-2023 年中國有機硅(折 DMC)需求 158/169 萬噸,凈出口量 29/40 萬噸、在國內產量占比維持 17%。我們預計 2022-2023 年國內有 機硅(折 DMC)供需缺口 15/-24 萬噸。
2022 年上半年有機硅市場大量新產能釋放,有機硅(折 DMC)產量 85.6 萬噸,同比增長 30%。有機硅大量的新產能投產,且下游需求華東市場占比高,導致市場供需格局變化。DMC 價 格在 3 月達到 39,000 元后持續下跌,目前跌至 20,000 元以下。我們測算,目前行業的平均成本 (含稅)高于 20,000 元。下半年,隨著合盛硅業鄯善項目 20 萬噸(折 DMC)投產,市場供應進 一步增加,有機硅價格繼續承壓。
三、 多晶硅:價格走勢堅挺,新增產能陸續投產
(一) 多晶硅是光伏產業上游
多晶硅是以工業硅為原料,經一系列的物理、化學反應提純后達到一定純度的電子材料,是 制造硅拋光片、太陽能電池及高純硅制品的主要原料。按照純度不同可以分為電子級多晶硅和光 伏級多晶硅。根據有色協會硅業分會數據,2020 年全球多晶硅消費量 54.3 萬噸,其中:多晶硅 在光伏領域的消費量 51.3 萬噸,占比 94%。因此,光伏是影響多晶硅需求的主要因素。 光伏產業鏈包括:高純多晶硅、硅棒/硅錠/硅片、光伏電池、光伏組件、光伏發電系統等環 節。其中,上游為高純多晶硅的生產,中游為多晶鑄錠/單晶拉棒、切片、光伏電池生產、光伏 發電組件封裝等環節,下游包括集中式光伏電站、分布式光伏電站等光伏發電系統。
(二) 全球裝機增長帶動多晶硅需求
伴隨著全球光伏產業的發展,中國多晶硅產能持續增長。2012-2021 年中國多晶硅產能從 16 萬噸增至 56 萬噸,中國多晶硅產量從 8.4 萬噸增至 48.7 萬噸、產量復合增速 19%,中國產量全 球占比從 35% 增至 78%,海外多晶硅產量則呈現下降的趨勢。2021 年中國多晶硅凈進口量 10.38 萬噸,表觀消費量 59.08 萬噸、同比增長 20%。
光伏作為可再生能源,在全球范圍內重視程度提高,全球光伏裝機量持續增長。2021 年全 球新增光伏裝機 183GW、同比增長 38%,中國光伏新增裝機 54.88GW、同比增長 11%。根據中國光 伏行業協會名譽理事長王勃華預測(2022 年 2 月 23 日表態),2022 年國內新增光伏裝機規模將 增至 75GW 以上,大約在 75GW-90GW 左右。根據中國光伏協會的預計,2025 年中國光伏新增裝機 90-110GW,全球光伏新增裝機 270-330GW。裝機量的持續增長將帶動多晶硅需求,進而帶動對工 業硅的需求。
我們以全球光伏新增裝機上限作為預測基礎,預計 2022-2023 年國內多晶硅領域對于工業硅 需求量 87/96 萬噸,新增 28/9 萬噸。
(三) 多晶硅價格逼近歷史高位
2022 年以來,國內多晶硅價格持續上漲。截止 2022 年 7 月 5 日,多晶硅價格漲至 28.4 萬 元/噸,價格為近十年來高位。由于工業硅價格的下行,多晶硅企業利潤空間持續增加,刺激了 企業擴產的熱情。我們預計 2022-2023 年國內多晶硅總產能將增至約 120/200 萬噸,對應全球約 350/580 GW 裝機總量,多晶硅領域存在階段性供給過剩的可能。
四、 鋁合金:汽車需求向好,建筑需求改善
(一) 滲透率提升和輕量化帶動需求增長
鋁合金按加工方法分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。在鑄造鋁合金中硅含量一般在 6.5%-13%,通過添加硅元素可以提高合金的高溫流動性,減少收縮率,減少熱裂傾向,提高耐磨 性;變形鋁合金中硅含量一般在 0.5%以下,屬于間接使用金屬硅用于鋁硅中間合金生產,硅單 獨加入鋁中僅限于焊接材料。因此,鑄造鋁合金的發展對于工業硅的需求至關重要。 鑄造鋁合金按化學成分可分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金和鋁稀土合金等, 鋁硅合金在鑄造鋁合金中產量占比約 50%。從鑄造鋁合金下游消費看,汽車占比 63%,汽車、摩 托車以及電動車等交通領域合計占比 73%以上。
鋁在新能源汽車中應用于車身、車輪、底盤、防撞梁、底板、電池殼等。根據中國汽車工程 學會發布的《節能與新能源汽車路線圖》,2020 年國內新能源汽車單車用鋁量 190 公斤、2025 年 單車用鋁量有望達到 250 公斤。 2021 年中國新能源汽車產量 367.7 萬輛,按照單車用鋁量 190 公斤計算,新能源汽車耗鋁 70 萬噸。2020 年 11 月,國務院辦公廳印發《中國 2035 新能源汽車發展規劃》,2025 年中國新 能源汽車滲透率要達到 20%。2022 年 1-5 月,中國新能源汽車產量 218 萬輛,滲透率 22%,其中: 5 月單月產量 50 萬輛,滲透率 25%。我們假設,2025 年中國汽車產量維持在 2,750 萬輛,按照 滲透率 25%計算,中國新能源汽車產量 688 萬輛。按照單車用鋁量 250 公斤計算,新能源汽車用 鋁量 172 萬噸,2022-2025 年新能源汽車用鋁復合增速 25%,為硅鋁合金最大的增長領域。
(二) 鋁合金用硅需求有望回升
2021 年中國鋁合金產量 1068 萬噸、同比增長 11%,鋁合金領域用硅 45 萬噸、同比持平。我 們預計 2022-2023 年鋁合金領域對工業硅需求增速 9.4/12.5%,對應需求量 49/55 萬噸。(報告來源:未來智庫)
五、 重點公司分析
合盛硅業主要從事工業硅及有機硅等硅基新材料產品的研發、生產及銷售,是我國硅基新材 料行業中業務鏈最完整、生產規模最大的企業之一。截至 2021 年底,公司的工業硅總產能 79 萬 噸、有機硅(單體)總產能 93 萬噸,工業硅和有機硅產能位列國內首位。 隨著公司產量增長和產品價格上漲,公司收入和利潤保持較高增速。2014-2021 年公司收入 復合增速 29%,利潤復合增速 62%。2021 年受產品價格上漲影響,公司實現營業收入 213 億元、 同比增長 138%,歸母凈利潤 82 億元、同比增長 485%。
(二) 量價齊升,成本穩定
2021 年公司工業硅銷量 53 萬噸、同比增長 46%,有機硅銷量 41 萬噸、同比增長 42%。同時 受能耗雙控政策影響,產品價格大幅上漲,工業硅銷售均價 16,703 元、同比上漲 59%,有機硅銷 售均價 29,646 元、同比上漲 72%。 在產品價格上漲的同時,公司成本控制得當,成本漲幅遠低于價格上漲。2021 年公司工業 硅生產成本 8,495 元、同比上漲 9%,有機硅生成產本 13,085 元、同比上漲 9%。公司成本控制力 強,主要與區域優勢及產業鏈優勢有關。、 直接材料和能源動力在工業硅成本占比高。公司地處新疆,區域內煤炭資源豐富,公司用電 成本低于疆外企業。2021 年公司自發電成本 0.21 元,自發電比例 83%,綜合用電成本 0.22 元。新疆石油焦資源豐富,公司擁有 7.5 萬噸石墨電極產能,完全自給工業硅并部分外售 。
工業硅作為有機硅的上游,公司部分工業硅用于有機硅生產,保證有機硅產品競爭力。公司 有機硅產能集中在華東和西南,靠近下游市場。
(三) 儲備項目豐富,產業鏈向下游延伸
2021 年公司工業硅產量 79 萬噸、同比增長 60%,有機硅產量 65 萬噸、同比增長 34%。21 年 公司資本性支出 26 億元,同比翻倍。 公司項目儲備豐富,新產能投產后,公司工業硅和有機硅產量將大幅增長,多晶硅和光伏玻 璃產能的投產將進一步拓展下游領域。項目投產后,公司工業硅和有機硅單體產能增至 199 萬噸、 253 萬噸,較 2021 年末增加 152%、172%,多晶硅產能 20 萬噸、光伏玻璃產能 300 萬噸。
擴產項目:黑龍江合盛 6 萬噸工業硅復產、隆盛碳素 4 萬噸石墨電極擴產。
新增產能:東部合盛 20 萬噸工業硅項目、鄯善合盛 40 萬噸有機硅(折 DMC,分兩期)項目、 云南合盛 80 萬噸工業硅(分兩期)和 40 萬噸有機硅(折 DMC,分兩期)項目、中部合盛 20 萬噸多晶硅項目、中部合盛 300 萬噸光伏玻璃項目(分兩期)。