硅产业运行特点、产量、面临的问题和发展趋势
2021-03-22
在2021第八届中国硅产业链高峰论坛上，新疆维吾尔自治区有色金属行业协会秘书长潘存翔介绍了新疆发展硅行业面临的机遇与挑战。他表示，有色金属材料是我国经济社会发展的基础性材料，是国民经济、新科技革命和战略性新兴产业的关键材料。当前，我国已经进入高质量发展阶段，基础设施建设、民生工程和战略性新兴产业对有色金属工业发展提出了新的挑战。硅产业作为有色金属工业重要的组成部分，经过十多年的快速发展，在产业规模、技术经济指标、综合竞争力等方面均取得了长足进步，受到国内外相关行业的广泛关注，特别是多晶硅作为光伏发电以及电子半导体芯片产业的重要材料，其下游已经应用到国防军工、航空航天、电子通讯和新能源等各个专业领域中，重要作用不可忽视， 战略地位日益凸显。 目前，硅产业规模已跻身我国有色金属工业继铝、铜、铅、锌之后的第五大品种，国家统计局已经将硅产品列入国家统计的范畴。 工业硅领域取得的成就 多晶硅领域取得的成就 单晶硅领域取得的成就 2020年硅产业运行特点： 2019年全球金属硅产量情况概述： 2019年，全球金属硅产量327万吨，其中海外金属硅产量101万吨，中国产量226万吨，全球占比69.1%，位居全球第一，产量位列第二、第三位的国家分别是巴西和美国，巴西产量20万吨，全球占比6.1%；美国产量16万吨，全球占比4.9%。 2019年中国金属硅产量情况概述： 2019年，中国金属硅产量226万吨。新疆为我国金属硅产量第一的省份，2019年产量达100万吨，全国占比44.2%。云南、四川产量位列第二、第三，分别占到国内总量19.9%和13.7%。前三省总产量达到176万吨，占到了总量的77.9%。 中国金属硅三大生产区域的划分：中国金属硅产地主要集中在以新疆、甘肃为代表的西北地区；以四川、云南、贵州为代表的西南地区；以湖南、福建为代表的东南地区。2019年，西北区域金属硅产量已经达到115万吨，占全国总产量的50.9%。 新疆硅生产区域的划分：在全疆范围内重点打造准东经济技术开发区、吐鲁番市鄯善工业园区两个各具特色、走差异化路线的硅基新材料产业基地。准东经济技术开发区重点发展多晶硅、单晶硅、切片及组件、铝硅合金新材料等；吐鲁番市鄯善工业园区重点发展含硅合金、有机硅等新材料等。对于石河子工业园区、伊犁工业园区、甘泉堡工业园区添加硅材料成分的产品，不受空间布局限制。 2019年西北地区金属硅生产数据概述 西北地区涵盖新疆、甘肃、青海、陕西、宁夏五省。2019年西北地区金属硅总产能达到206万吨，全国占比41.32%，尤其是新疆金属硅产能由2018年168万吨降低到2019年160万吨，降低5%，任成为当之无愧的金属硅产能榜首。 新疆金属硅企炉窑情况： 截止2019年，新疆全省共有工业硅企业25家，各型号矿热炉有180台，其中有77台12500KVA冶炼炉、3台15000KVA冶炼炉、3台16500KVA冶炼炉、5台10000KVA冶炼炉、1台18900KVA冶炼炉、29台25000-27000KVA冶炼炉、59台33000KVA冶炼炉。产能达到170万吨，占全国总产能的35.27%。 青海、甘肃金属硅企炉窑情况：截止2019年，青海全省共有12500-13500KVA冶炼炉8台、16500KVA冶炼炉1台、25000-27000KVA 冶炼炉4台。甘肃全省共有10000KVA冶炼炉1台，12500-13500KVA冶炼炉1台、16500KVA冶炼炉1台、25000-27000KVA 冶炼炉5台，33000KVA冶炼炉4台。 陕西、宁夏金属硅企炉窑情况：截止2019年，陕西全省共有10000KVA冶炼炉3台，12500-13500KVA冶炼炉3台、33000KVA冶炼炉2台。宁夏全省共有12500-13500KVA冶炼炉2台。 西北地区金属硅产量情况概述： 2019年西北地区金属硅总产量突破115万吨，占全国总产量的50.9%，其中新疆产量达到100万吨，较2018年减少2万吨，其他省份产量变化不大。 2018年我国金属硅产量排名前10家企业产量共计109.7万吨，占到了全国总量的45.71%，生产集中度较2017年增加了3个百分点。产量排名前十的企业中，西北区域共计5家，占据全国半壁江山，其中新疆企业4家，分别是：合盛硅业、东方希望、晶鑫硅业、晶维克；甘肃企业1家：蓝星硅材料。 西北地区金属硅企业在全国市场的优势和不足 优势：1、“十四五”规划重点产业之一2、电力成本低3、煤炭、硅石等原材料丰富 劣势：1、原料及产品销售物流成本较高2、技术型人才短缺3、生产单耗高 优势一：新疆电子信息制造业、光伏产业“十四五”发展规划都将硅作为重点之一，是未来五年坚定不移持续发展的产业。新疆自治区政府指出要“推动煤电铝(硅)向下游延伸，形成具有国际竞争力的产业链”，这是新疆产业历史上首次提出“国际竞争力”一词，足见新疆的决心。今后5年，自治区将致力推动“煤电硅”向下游延伸，工业硅、多晶硅瞄准世界一流，晶锭、硅片瞄准中国领先，配套逆变器、组件及关键材料等，打造“中国硅谷”，形成具有国际竞争力的产业链，把新疆建成重要的光伏产品输出基地。在乌鲁木齐、昌吉准东、石河子、伊犁河谷、吐鲁番等地建设一批高水平项目，并且提高工业硅产品就地转化率，到2020年，转化率达到70%以上。 优势二：“一带一路”核心区建设，光伏产业国际化加速。“一带一路”核心区的战略地位有利于加速新疆光伏产业“走出去”和国际化。 优势三：工业硅属于资源性、高能耗、高污染行业，在生产过程中，需要消耗大量的能源，能源成本占到总成本的50%以上。电力成本的高低直接影响工业硅生产成本的多少。通过对比2018年11月中国工业硅主要产地的电力价格发现，新疆地区电力价格在0.21-0.31元/度，最高价也低于其他地区的最低价，福建最高价达到了0.61元/度，几乎是新疆地区的两倍。另一方面，新疆全年电价平稳，生产稳定，不存在丰枯水期。目前工业硅产业布局逐步向西部发展，特别是新疆地区，依托于廉价的自然资源优势及特有的政策优势成为近年来工业硅产能扩张最快的省份。 优势四：煤炭资源丰富，除金属硅生产过程需要电力资源外，作为金属硅生产过程还原剂的煤炭资源也尤为重要。电力资源煤炭资源两项成本占到工业硅生产总成本的60%-70%。而这也是新疆工业硅生产企业的重要优势之一，新疆煤炭资源丰富，新疆是全国煤炭资源储量排名第四地区。此外，云南工厂精煤大多采购自新疆，新疆煤运至云南要加上900元/吨的运费成本。 不足之一：原料及产品销售物流成本较高：新疆地区能源优势虽明显，但原料及产品销售物流成本较高。尤其是受每年夏季瓜果成熟、冬季雨雪天气影响、煤炭资源的运出都会导致新疆工业硅产品的运力下降，运费会有所上调。一般由正常的300-350元/吨上调至800-900元/吨。此外，原材料不能够及时运进或者是产品不能够及时运出都将一定程度影响新疆工业硅产品在市场上的销售进度。 不足之二：硅石资源供给不足：疆内已发现的硅质原料（石英石、脉石英、石英砂岩和石英砂）矿点140处，冶金用石英岩、脉英石23处，保有储量1919.45万吨，可用于生产工业硅的硅石矿只有2处。而硅石原料是工业硅产业及下游硅材料产业发展的基础，由于各地环保督查压力等各种因素的影响，硅石资源开采受到制约，阿勒泰地区“鹅卵石”石英矿严禁开采，硅石山矿原料限采，硅石原料供应严重不足，远不能满足新疆地区工业硅产业的发展需求。 不足之三：技术型人才短缺：新疆硅行业技术性人才稀缺，机械设备自动化水平低，劳动效率偏低，高质量、高端材料产品市场空白。由于新疆地处祖国边陲，国内优秀技术人才不愿远赴边疆，疆外高新技术空缺，导致疆内硅行业自主研发能力短缺，硅基材料产量方面虽然在国内占比很高，但是高质量、高端材料产品市场仍存在空白。 不足之四：盲目扩张：随着新疆“煤电硅”一体化生产模式的推进，民间企业投资金属硅行业热情高涨，未来几年新疆地区新增产能有望再增加超过40万吨，产能激增必将引发市场波动。产能的过剩、区域性的原材料竞争以及下游市场容量有限等问题都将给新疆工业硅产业带来不小挑战。另外，国家电改政策的不确定性也会给新投资项目带来风险。 2019年西北地区多晶硅生产数据概述 新疆地区多晶硅生产情况： 产能：2019年新疆地区多晶硅产能19.5万吨，较2018年增加4.5万吨。 产量：2019年新疆地区多晶硅产量15万吨，较2018年增加114%。受“5.31”光伏新政影响，2018年下半年新疆地区多晶硅企业多时间处于停产检修状态，产能释放率大幅降低。 新增产能：2019年新疆地区多晶硅产能将达到19.5万吨，到2020年底新疆多晶硅产能将突破25.5万吨。新增产能主要来自东方希望，新特能源，保利协鑫协鑫。随着产业格局的改变，光伏产业尝试摆脱对补贴依赖的同时，不断的研发突破降低成本，对多晶硅的需求会慢慢变大，多晶硅行业供需失衡的局面将大大缓解。 2018年，全国多晶硅产能超过万吨的企业有10家，产能利用率保持在较高水平，产量超过25万吨。随着光伏市场不断扩大，2019年我国多晶硅产量呈爆发性增长，产量达到34.2万吨，同比增长32%。未来，在平价上网等因素推动下，光伏应用加快，2020年我国多晶硅产量约45万吨，预计2021年我国将超55万吨。 后市预测：从2019年的硅料价格走势来看，单晶致密料降幅仅为8.75%，而多晶菜花料则达到了27.4%。随着硅料产能的扩张，高成本产能陆续退出市场，当中东部企业的生产成本与价格倒挂时，部分硅料企业选择停产检修，短期内的供需失衡导致了价格波动。从现有产能来看，以东方希望、新疆大全、新特能源、通威股份、新疆协鑫为代表的硅料企业占据了国内产能的67%以上。随着单晶市场份额的进一步扩大，可以预见的是，单晶致密料也会迎来一波价格厮杀。 2019年的一个显著变化是光伏企业开始逐步走入大硅片时代，158.75mm硅片的批量应用一举将组件拉入了400W时代。 1、多晶硅片除却开年短时间的拉升外，全年价格呈缓跌趋势。二季度国内部分电站的小规模抢装使多晶硅片价格维稳，三、四季度需求不及预期，降幅开始加快，全年降幅达24.27%。 2、单晶硅片价格基本稳如泰山，开年初同样呈上升趋势，但随着二季度的全面复工以及税率调整，价格小幅下降，进入十月份后，其价格再降，至此全年走势几无变化。 3、158.75mm单晶硅片从年初便开始被提出，二季度开始批量供应，价格维稳至10月后，四季度抢装需求不及预期，开始小幅下降，全年降幅仅为4.61%。 西北地区多晶硅企业在全国市场的优势和不足 西北地区多晶硅企业在全国市场的优势： 西部地区有4家多晶硅企业集中度较高，已开发区能源优势和硅基新材料产业为依托，大力引进单晶硅、切片及太阳能电池组、电池板边框、碳化硅、高纯石墨电极、碳素电极、高品质石英坩埚以及含硅合金材料制造业等上下游配套加工产品，加快形成硅基新材料全产链高端发展，抢占硅基产业发展制高点。 1、西部地区原料充足，供应半径小，可扩大现有生产要素优势，依托能源优势，加上工业硅等原材料竞争力优势，延长产业链，重点发展多晶硅产业，形成产业集群规模化竞争优势。 2、切片方面：充分利用多晶硅原料供应和能源优势，生产多晶硅、单晶硅切片，延伸发展单晶硅、切片、太阳能电池组件、电池板边框，配套发展高纯石墨电极、碳素电极、高品质石英坩埚等产品。 3、含硅合金材料加工制造产业链：依托西部现有加工产业基础，加快铝和硅合金新材料产业融合，发展铝硅合金棒材、板材等铸造产品，进一步延伸发展铝硅合金门窗、运输车厢体、轮毂等深加工产品和终端产品。 4、有机硅材料加工制造产业链：依托西部现有煤化工产业基础，大力发展有机聚硅氧烷中间体、氯硅烷单体等有机硅上游产品；重点发展高品质硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等下游产品及其他改性材料。 5、电子级硅材料加工制造产业链：提高单晶硅、多晶硅工艺技术和产品质量，加快引进单晶硅、多晶硅切片项目，逐步向高科技、高附加值的电子级硅材料产业链延伸；加快单晶硅、多晶硅制造的配套产业发展，重点发展高纯石墨电极、碳素电极、高品质石英坩埚等产品。 西北地区多晶硅企业在全国市场的不足： 1、产业集聚发展水平不高。煤电硅一体化虽然取得一定成就，但存在三者结合率低等问题。产业布局不够合理，区域间合作和差异化分工不足，产业模式仍需完善。相关产业配套不足，货物运输服务、装卸搬运等生产性服务企业配套服务能力不足，产品远离市场。 2、西部地区由于地理面积较大，企业建设所在地距离城市较远，员工生活区基础设施差，导致人员不稳定，造成人工成本过高。 3、政府支持力度不足（电价、税收、项目补贴、排放） 4、企业之间技术保密，不利于技术交流，技术水平相差较大，生产工艺安全保障不足。部分技术指标与同行业内地存在差异。 5、产业链延伸发展不足。新疆目前形成多（单）晶硅和有机硅2条产业链，但电子级硅产业链和含硅合金产业链仍有待进一步开发。产业链精深加工不足。目前主要终端产品市场仍然在疆外，高附加值产品端仍在内地市场，高耗能原料生产端均留在新疆。新疆硅基产业链条仍不健全，断点断链的现状无法支撑全产业链的良性发展。 硅产业面临的问题和发展的趋势 硅产业面临的问题和发展的趋势： 1 创新发展、高质量发展：硅产业高质量发展要围绕国家战略需求，着力突破电子级多晶硅、单晶硅生产的关键核心技术和工艺，通过发展智能制造，彻底解决产品批次稳定性问题，促进产业迈向中高端，满足集成电路等现代制造业发展和维护国家安全的需要。 2强化空间布局引导产业集群化发展：目前国内已经初步形成新疆、云南和四川三大工业硅产业基地布局。由于产业规模不断扩大和工艺装备水平不断提高，加之煤（水）电硅一体化的新兴业态的出现，我国硅产业不断向新疆转移。 根据新疆地区的产业政策，全疆范围内重点打造准东经济技术开发区、吐鲁番市鄯善工业园区两个各具特色、走差异化路线的硅基新材料产业基地，对现有区域内的工业硅产业进行优化和调整。根据地区的基础资源优势，打造行业龙头企业或强强联合。 依托地区工业硅产业基础，以战略性新兴产业发展需求为引领，加快延伸产业链，优化产品结构，提升产业供给能力，重点打造含硅合金材料、有机硅、电子级硅材料加工制造产业链。支持工业硅企业向下游产业发展。 3 行业绿色发展、企业安全生产： 近年来在国家政策指导下，国内硅产业积极贯彻绿色发展、安全生产理念，一方面通过创新驱动，不断优化生产工艺，降低生产过程中的原辅料使用；另一方面全面推进“智能制造装备”，实现生产过程自动化、信息化，在提高产品质量的同时，显著降低能源消耗以及各种废弃污染物的产生，力求产品在生命周期中最大限度降低资源消耗、尽可能减少污染物产生和排放，从而实现全行业绿色发展。 但是，多晶硅生产具有投产时间长、产能弹性小，安全生产风险大等特点。企业既要严密做好工艺过程安全管理，又要抓好日常的职业安全工作。由于我国的现代化多晶硅生产历程较短，虽然在生产规模、工艺技术上实现了可喜的跨越式发展，但在工艺过程安全管理方面仍有不足。 4 产业链协同发展： 晶硅光伏产业链各环节如何协同发展、相互支撑，进而保障全行业的健康、可持续发展是摆在整个行业面前的课题。晶硅光伏产业作为绿色能源行业任重道远，需要不断通过技术进步和规模效应来降低成本。 光伏发电全面实现平价上网是全行业的共同目标，这需要不断改善各环节中间的供需状况，需要各环节按照市场需求进行理性扩产和不断推进高质量发展，保证行业健康可持续发展。
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