工业硅分析框架

1. 硅石。硅石是工业硅生产的原料之一，主要杂质为Al2O3、CaO和Fe2O3，杂质含量既会影响工业硅的纯度，也会额外消耗还原剂和电力，使得生产效率降低。

2. 碳质还原剂。碳质还原剂可以分为全煤工艺和非全煤工艺，从生产成本及效率角度出发，企业或倾向于采用全煤工艺。一方面受森林资源保护的影响，木炭的使用成本升高，另一方面石油焦在高温下易石墨化、反应活性降低，使得生产效率降低。

3. 电极。电极分为石墨电极和炭电极，其中炭电极未经石墨化，一般生产1吨工业硅将消耗约0.08吨左右的石墨电极或0.1吨左右的炭电极。钢铁行业是石墨电极下游主要消费领域之一，环保政策对于钢材市场的供需的影响会直接传导至石墨电极价格，进而影响工业硅生产成本。

4. 电力。电力成本占工业硅冶炼成本的30%左右，新疆、四川和云南三地基于电力成本优势成为了工业硅主产区。新疆年火力发电量占全年发电总量的80%以上，云南、四川近年来的年水力发电量占全年发电总量的80%左右。

5. 成本结构：生产1吨工业硅约需2.7-3吨硅石、2吨碳质还原剂（含木炭、石油焦、低灰分烟煤等)、0.1-0.13吨电极、消耗约1.1-1.4万度电。

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硅分析框架来啦！广期所热门品种工业硅你了解多少？

原创 美尔雅期货研究院 2022-08-25 08:50 

作者：美尔雅期货 有色分析师 陈劲伟

一

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。

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。

二

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。

三

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%。

四

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。