什么是工业硅

工业硅又称准金属硅。金属硅是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年来,含Si量99.99%的也列在金属硅内),其余杂质为铁、铝、钙等。因其用途不同而划分为多种规格,按照准金属硅中铁、铝、钙的含量,可把准金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。


(资料图)

在各个牌号的工业硅中,目前Si4210需求量大,Si5530应用广泛。牌号后对应的四位数字次分别表示产品中主要杂质元素铁、铝、钙的最高含量要求,其中铁含量和铝含量取小数点后的一位数字,钙含量取小数点后的两位数字。(如Si5530工业硅指的是铁含量≤0.5%,铝含量≤0.5%,钙含量≤0.30%)

广期所工业硅期货暂定的交割品牌为Si5530,粒度为10~100mm(其中,粒度偏差筛下物不大于5%,筛上物不大于5%),微量元素含量不作要求。达到以上标准的工业硅均可交割。替代交割品为Si4210,粒度为10~100mm(其中,粒度偏差筛下物不大于5%,筛上物不大于5%),微量元素含量不作要求。替代品的升水为2000元/吨。

与光伏是什么关系

硅与光伏是人们较为熟知的产业链,大体的流程上来看,由硅矿提取的硅粉与氯化氢反应生成三氯氢硅,得到晶体硅后,将单晶硅片/多晶硅片加工后,形成层压件中的电池部分,再与光伏玻璃、背板(涂覆型/覆膜型)等组成层压件,并与边框、密封胶等一起组成光伏组件,再依据终端需求的不同,与逆变器、蓄电池等组成光伏发电系统或者光伏应用产品。

光伏是硅的重要应用领域之一,但工业硅的实际应用并不只限于光伏产业。在将硅石(石英石等)与还原剂(石油焦/煤/木炭等)在电炉中通电(电极),经化学反应生成金属硅后,部分磨粉进入了光伏电力领域(约占27%),部分进入医疗护理领域(约占38%),还有部分进入了建筑汽车领域(约占27%)。

由于不同领域对杂质的要求不同,其中有机硅需要铝含量较低,多晶硅相对要求宽泛,而应用于硅铝合金领域的则要求钙含量较低。

硅产业供需结构

从世界范围来看,目前中国是工业硅主要的生产国和消费国。在2015年,中国工业硅产能450万吨,占世界产能的77.6%,产量195万吨,占世界产量的66.6%,总消费为110万吨,占世界消费的38.7%。到了2021年,中国工业硅产能500万吨,占世界产能78%,产量270万吨,占世界产量78%,总消费为186.5万吨,占世界消费的55%。近六年来,中国不仅维持了产量世界第一的水平,消费量也大幅上升,成为全球最主要的工业硅消费国。

在国内,由于新疆地区进口硅石渠道打开,以及煤炭生产、能耗政策等优势,近几年来,新疆产能占全国比大幅提升,从2015年的23.3%,上升至35%。云南地区具备相对上的水电优势明显,但水电存在丰水、枯水季的区别从而容易造成生产不持续;同时水电也受天气影响明显,近两年水量不足而部分限电也影响了硅产能的扩张。因此工业硅产能的重心逐步从云南开始转移至新疆。

从国内需求上看,多晶硅需求增速最快,2021年同比增幅已达到24.2%,总消费占比提升至31.6%,主要得益于下游光伏发电领域在政策扶持下发展迅猛;有机硅仍是当下金属硅最重要的使用领域,2021年需求同比增加9.7%,但占总消费比例略有下滑至41.3%;金属硅在硅铝合金方向的用量是三者中偏少的,增速也是最慢的,2021年同比增速7.3%,占消费总比例降低至23.6%。

成本构成

在不同牌号的工业硅之间,存在小幅的生产工艺差异及成本区别,考虑到广期所上市的工业硅选择的基准交割品为Si5530,替代品为Si4210(替代品升水2000元/吨)。满足Si5530规格的牌号有Si5530、Si5210、Si4410、Si3303,均可以作为基准品来交割。满足Si4210及以上的牌号有Si4210、Si4110、Si2202、Si1101,均可以作为替代品作为交割(升贴水统一)。同一区间中牌号越小,纯度约高,因此我们成本的计算参考选择Si5530及Si4210为例。

Si5530单吨消耗电量13500KWh,能源消耗占比约为32%,原料(主要硅石、石油焦、洗精煤)消耗占比约为56%,其余费用占比较低,由于Si5530的标准更宽,对硅石及洗精煤品质要求更低,因此以2021年10月为节点计算,单吨Si5530生产成本约在16860元。

Si4210单吨消耗电量13500KWh,能源消耗占比约为24%,原料(主要硅石、石油焦、洗精煤)消耗占比约为68%,其余费用占比较低,由于Si4210的标准更严格,对高品质硅石及高热值煤炭的要求更高,因此在Si4210中原料费用的占比更高,以2021年10月为节点计算,单吨Si4210生产成本约为22950元。

(文章来源:美尔雅期货)

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