一、光伏硅料
我国多晶硅行业相对国外起步较晚。我国光伏产业发展早期，国内企业主要集中在硅片、光伏电池和光伏组件加工等中游环节，而附加值较高的上游原材料多晶硅环节由于受到国外技术封锁，长期高度依赖进口。2005年，首条300 吨/年多晶硅产业化示范线建成，标志着多晶硅规模化生产技术体系的形成，打破了国外的技术封锁。而四川新光年产千吨多晶硅产线2007年的投产，则标志着我国迈入了千吨级生产技术。2009年国家发改委等部门发布的《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见》将多晶硅列为 6大产能过剩行业之一，加之国外倾销压制和信贷紧缩三重负面因素使我国多晶硅产业陷入泥潭。2013年国家发改委等部门发布的《关于坚决遏制产能严重过剩行业盲目扩张的通知》中将多晶硅从产能过剩行业中去除。
随后我国多晶硅产业迎来黄金发展期。在光伏产业政策的持续驱动下，随着国内多晶硅厂商技术的突飞猛进、生产成本的大幅下降，我国多晶硅行业呈现快速发展的趋势，产能和产量持续创新高。近年来国内低成本多晶硅产能进一步扩张，国内外高成本产能在逐步退出，行业格局持续优化。通威股份、新疆大全、保利协鑫、新特能源、东方希望等领先企业在2018-2019年均进行了大规模的产能扩张，本轮扩张是在技术趋于成熟、投资成本大幅下降、行业前景更趋明朗的背景下实施的，由国内规模和技术水平靠前的高纯多晶硅企业主导的，新投产能具有产品品质高、单位投资强度低、单位产品电耗低等显著优点。经过本轮产能扩张，国内外落后产能陆续被替代。
随着龙头企业的优质产能逐渐投产，行业集中度进一步提升。据《中国能源报》统计，2019年全年陆续有6家高纯晶硅企业停产检修，国内在产高纯晶硅企业数量由2018年初的24家，减少至2019年初的18家，再缩减至2019年底的12家。根据硅业分会统计，2020 年我国在产的多晶硅企业主要为通威股份、新疆大全、新特能源、保利协鑫、东方希望、亚洲硅业、鄂尔多斯、内蒙古东立等8家企业，8家企业2020年6月底产能占国内多晶硅总产能约95%，行业集中度较高，呈现寡头竞争格局。
2019年，我国多晶硅有效产能达46.6万吨，产量达34.2万吨，占全球总产量的67.3%，同比提升了9.2个百分点。2008-2019年，我国多晶硅产能和产量年复合增长率分别为48.80%和36.67%。
近年来，全球硅料产业持续向中国转移。主要原因为：一是中国硅料企业大规模扩产，而下游硅片环节的生产制造产能主要集中在中国，2019年中国硅片产能、产量占全球的比重分别为93.7%、97.4%，使中国的硅料在自给率逐步提升的同时，挤压了海外硅料企业的市场；二是中国硅料企业的成本优势愈加明显，近年来，国内低成本产能进一步扩张，而海外主要产能投资较早、单位投资成本高，且海外电价、人工成本不具有优势，整体生产成本远高于国内领先企业；三是中国硅料企业的产品质量不断提升，不仅能够满足多晶硅片生产所需，而且已经能够提供单晶硅片生产所用硅料。
图1 全球/中国硅料产量趋势图
2020年初，由于新冠肺炎疫情、硅料产品价格下降等因素负面影响，OCI公司面临104亿韩元的硅料库存减值损失，计划关闭其在韩国运营的两家太阳能级硅料工厂。在OCI关厂的同时，Hanwha（韩华）公司也宣布退出硅料业务，涉及约1.5万吨产能。海外企业普遍投产于2010年前后时间较早，部分海外厂商的生产成本高于产品市场售价，设备老旧、经营持续亏损导致了工厂关停，其余海外厂商也未有大幅扩产计划，占有率持续下滑。海外厂商的下游客户也主要是中国硅片龙头企业，根据海关进出口统计数据，2020年全年中国共进口硅料100776吨，约占总需求量的20%，进口金额为95386.5万美元。
表1 海外主要厂商产能产量数据
全球硅料生产头部企业中，产量绝大部分来自中国，占比80%以上，多数企业产品能达到三级品以上，产品参数质量可以满足光伏行业需求。能耗成本相对较低与国产化设备的运用为硅料产业国产替代的主要逻辑。据《中国能源报》统计，2019年全年陆续有6家高纯晶硅企业停产检修，国内在产高纯晶硅企业数量由2018年初的24家，减少至2019年初的18家，再缩减至2019年底的12家，江西赛维LDK、宜昌南玻、江苏康博、四川瑞能等企业的高成本、小规模老旧产能逐步淘汰出清。
图2 中国硅料产能/产量趋势图
据统计，2020年我国硅料总产量46.6万吨，在产的硅料企业主要为通威股份、新特能源、保利协鑫、新疆大全、东方希望、亚洲硅业、鄂尔多斯、内蒙古东立等8家企业，上述8家企业合计产量占国内硅料总产量95%，行业集中度持续提升。
表2 我国主要厂商产能产量数据
二、半导体硅料
半导体用多晶硅在国内的产能和需求与光伏相比并不在一个量级，体量要远小于光伏，我国目前电子级多晶硅主要依赖进口，国产的电子级多晶硅料一直难以满足需求，高纯度电子级多晶硅料存在被国外企业卡脖子情况，半导体行业发展受到制约。
随着晶圆行业供给短缺价格持续上涨，全球晶圆巨头纷纷投入扩产周期。台积电将在未来三年内投资1000亿美元，英特尔斥资200亿美元新建两座晶圆厂，三星也同样计划投资170亿美元在美国新建晶圆厂。在2021年上半年缺芯的背景下，各大晶圆厂商满产满销，进而导致了上游半导体级硅片供不应求。以日本龙头硅片厂商为例，从2021年二季度起硅片产品涨价10%-20%。下半年随着晶圆厂商的产能进一步释放，硅片供给紧张的情况可能加剧，预计硅片价格仍将保持高位。
我国8英寸晶圆产能有望达到110万片/月。根据集微咨询数据，国内2021年12英寸新增产能21.2万片/月，增长幅度达到了54%，预计年底将达到60.1万片/月的产能。而在8英寸方面，国内2021年将新增产能16.6万片/月，增幅达到22%。国内晶圆厂商的大幅扩厂，将进一步推动国产化进程，与晶圆厂相匹配的上游设备与材料也将迎来发展机遇。
中国大陆半导体是大市场、小产值格局，硅材料市场规模仅8亿美元。2018年IC Insights数据显示，我国集成电路市场规模已达1550 亿美元，为全球第一大需求市场，国产集成电路规模仅238亿美元，国产化率不足20%。随着中国半导体材料市场稳步增长，下游8-12英寸晶圆企业密集扩产，如果产能全部释放，晶圆迎来爆发式增长，按照电子级多晶硅成品率80%，单晶转化率90%估算，国内未来来电子级多晶硅进口需求将达到15000吨，缺口巨大，制约我国集成电路产业的发展，国产替代势在必行。
2019年全球电子级多晶硅产量约3.5万吨，区熔多晶硅产量约3000吨，我国进口电子级多晶硅约3500吨，其中区熔级多晶硅约300吨。电子级多晶硅行业目前在全球集中度较高，由于技术壁垒很高，企业切入此领域难度很大，高规格的电子级多晶硅产能主要都集中几家海外巨头手中，美国Hemlock、德国Wacker两家分别拥有9000和6000吨产能，日本Tokuyama拥有5500吨产能，日本住友2500吨、日本和美国三菱约2500吨、REC约有1300吨。其中美国REC和德国 Wacker具备批量生产区熔级多晶硅的能力。
近两年，在5G、云计算、汽车智能化和物联网等新兴产业的推动下，半导体市场持续增长，国产化进程加速，持续多年依赖进口的困境，在2020年开始有所好转，2020年国内规划、建设中的高纯度电子级多晶硅产能大约8500吨，其中，鑫华半导体（年产能5000吨）、黄河水电（年产能3300吨）、新特能源（年产能1500吨）、昆明冶研（年产能1000吨）。由于电子级多晶硅市场和关键生产技术长期被国外垄断，导致国内电子级多晶硅产品纯度普遍比国外品质略差，目前主要用于生产6英寸以下半导体硅片，暂时没有企业能够生产用于拉制12英寸半导体大硅片的电子级多晶硅。
表3 半导体硅料主要厂商产能数据
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