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【热点报告——工业硅】工业硅上市系列专题:硅石篇

发布时间:2022-07-27 19:15:10 来源:世界杯竞彩足球app推荐 作者:下注世界杯软件

  近日,广州期货交易所表示正在加快研发工业硅、多晶硅期货品种,预计最快可在今年年中上市,引发投资者广泛关注。工业硅、多晶硅期货品种的上市,是促进我国新能源产业有序发展的必经之路。一方面,有利于中下游厂商应对原料价格的大幅变动;另一方面,有利于我国工业硅、多晶硅在全球市场中的话语权。而硅石作为产业链的上游原料,是极为重要的一环。

  硅是地壳中含量仅次于氧的第二大元素,通常以化合物的形式广泛存在于岩石、砂砾中,硅石是重要载体之一,其主要成分是SiO2。我国硅石资源丰富,分布广泛又相对集中,江西、安徽等地储备较多。加之我国硅石开采加工的技术门槛不高,因此我国硅石的供应充足,基本能够满足国内生产需要。

  硅石按用途可划分为玻璃用硅石、冶金用硅石及水泥用硅石,工业硅属于冶金范畴。工业硅下游包括多晶硅、铝合金和有机硅,如今多晶硅在光伏、半导体领域中已成为关键材料,铝合金广泛应用于汽车、建筑行业,有机硅在日常生活中更为常见,硅油、硅橡胶以及硅树脂可用于生产润滑剂、密封胶、绝缘材料等多种物品。硅的广泛多样的用途带来了可观的需求量,加之其丰富的自然储备,决定了硅产业必然拥有广阔的发展前景。

  我国99%以上品位的硅石价格主要受下游需求影响,与工业硅产量关系密切。具体来看,我国不同产地硅石的品质不一,价格差距较大。我国99%以上品位的硅石供应较为分散,主要集中在新疆、云南、湖北、江西。其中湖北硅石质量较高,云南硅石供应充足但质量较普通,新疆硅石供给在品位上则较为复杂。

  硅产业链具有上游生产清晰,下游应用多样的特点。上游原料包括硅石和碳质还原剂,使用石墨电极将以上原料加热到2000摄氏度以上,从而将硅石中的二氧化硅还原生成工业硅液体,经过浇铸、冷却、破碎等步骤生成硅块或硅粉。工业硅中硅元素的含量大于98%,主要用于生产有机硅、制取高纯度的晶体硅材料以及配置有特殊用途的硅铝合金,并广泛应用于汽车交通、建筑材料、光伏、半导体等领域中。

  自然界中的硅元素储量丰富,且主要以化合物形式存在。硅在地壳中的含量约为27.6%,是仅次于氧的第二大元素。地壳中的硅通常以化合态存在,这是由于每当地壳处于造山运动或火山爆发所造成的高温中,硅的化学性质变的很活泼,极易与氧气发生反应生成SiO2。因此硅石的主要成分为SiO2,实质为石英石。硅石的分类方式有两种,一是根据硅石内部的组织结构分,二是根据硅石的用途分。

  按硅石内部的组织结构分,主要分为石英岩、石英砂岩、石英砂、脉石英和粉石英,且具有不同的SiO2纯度。SiO2纯度越高,越能适应精细程度高的产品要求,比如光伏硅片、半导体芯片。因此,虽然我国硅石资源丰富,但高质量硅石少,中低质量资源居多。

  按硅石的用途分,主要分为冶金用硅石、玻璃用硅石和水泥配料用硅石。其中,冶金用硅石是指用于生产硅质合金、工业硅的原料,玻璃用硅石是指用于生产普通玻璃和光学玻璃的原料,水泥配料用硅石则是用来生产水泥的原料。我国工信部发布的《中华人民共和国黑色冶金行业标准》对不同用途硅石的理化指标做出了规定,冶金用硅石中,生产工业硅的硅石中SiO2的质量分数下限为99%,而生产硅质合金的硅石则为97%;水泥用硅石、玻璃用硅石中SiO2的质量分数下限分别为80%和96%。

  我国硅石资源丰富,分布广泛又相对集中。我国自然资源部发布的数据显示,2020年我国冶金用硅石、玻璃用硅石和水泥用硅石总储量为23.62亿吨,主要分布在江西、安徽、海南等省份,仅江西和安徽两省储量之和占比就达25%以上。作为生产工业硅的重要原料,2020年冶金用硅石的国内总储量为24501.44万吨,集中分布在青海、贵州、陕西,占比分别为35.16%、16.62%和11.45%。

  我国硅石资源分布不均不仅体现在地理上,还体现在种类上。据我国自然资源部统计,按组织形式分,2020年我国石英岩、石英砂岩、石英砂三者的保有储量之和占比达98.21%,而质量较高的脉石英和粉石英储量仅占1.79%;按用途分,2020年我国玻璃用硅石的保有储量占比最高,约为48.14%。

  全球硅石产量分布不均衡,主要受自然储量、开采技术及成本的影响。据USGS统计,2021年全球硅石总产量为2.6亿吨,其中中国、美国、荷兰三国产量之和占比约为87.90%。硅石产量除了与自然储量相关外,还与开采加工技术、成本与下游需求息息相关。我国硅石自然储量丰富,且硅石开采加工技术门槛较低,国内下游需求稳定可观,因此硅石产量较高。

  美国是全球硅石产量第二高的国家,用途以制造压裂砂为主。美国硅石的生产加工布局具有广泛而集中的特点,2020年美国共有34个州生产加工硅石,其中德克萨斯州、威斯康辛州及伊利诺伊州为产量最高的三个州,合计占比约为52%。美国生产的硅石规格用途较为多样,其用途主要包括生产用于水力压裂的压裂砂、玻璃及全颗粒二氧化硅。压裂砂可以作为石油合天然气开采的支撑剂,2017-2021年其用量占比均高于60%。近两年,美国压裂砂制造商的盈利能力有所减弱,以全美名列前茅的三家压裂砂厂商SLCA、SND.O、COVIA为例,2017~2019年其毛利率均维持在20%以上,之后开始下跌,2021年SND.O毛利率仅为-12.56%。

  国内硅石厂商的成本主要由矿业权采购、矿石开采、运输成本以及人力资本等其他费用构成,矿业权包含探矿权与采矿权。据自然资源部公示信息,近期挂牌出售的硅矿矿业权的采购成本整体不高,部分硅矿的平均每吨矿业权成本低至个位数,其中脉石英矿业权价格略高于其他品种。国内硅矿多采用露天开采方式,资源利用充分、开采成本低。

  此外,目前部分国内硅石厂商同时进行开采和加工的工作,比如从事硅石采选及加工的当玻硅矿;也有大量加工厂商仅从事硅石的加工,其成本中占主要部分的是加工过程中生产线设备的购置、检修以及维护费用。常用的硅石加工流程包含破碎、筛分、磨矿、分选,所需设备分别为振动给料机、粗碎机、细碎机、磨粉机及输送机等其他辅助生产设备,干湿砂矿的加工可省略磨矿环节。经市场调研,实现100吨/小时的产出,加总后整套加工设备约需800万,其中磨矿机成本占比超50%。

  我国作为工业硅生产大国,对硅石需求较大,进口量也较大。2015-2021年我国硅石进口量远大于出口量,且呈快速增长趋势。2021年,我国进口硅石共419.56万吨,净进口硅石共296.09万吨。进口结构上,我国高达83%的进口硅石为石英砂,石英砂岩占比为10%。2021年我国进口石英砂345.47万吨,进口均价为319.71元/吨,较2020年上升了36.6元/吨。

  我国石英砂主要进口来源较稳定,澳大利亚、马来西亚、印尼、柬埔寨是主要进口国。2021年,我国石英砂进口主要来自澳大利亚、印度尼西亚以及马来西亚,三者在国内总进口中的占比超过96%。2017-2019年,柬埔寨、澳大利亚和马来西亚曾是我国石英砂的主要进口国,2020及以后则变为澳大利亚、马来西亚和印度尼西亚。2020年印度尼西亚代替柬埔寨成为主要进口国之一的原因是当年印度尼西亚石英砂价格大幅下跌,远低于柬埔寨价格。

  我国99%以上品位的硅石价格主要受下游需求影响,与工业硅产量关系密切。我国硅石供应较为稳定,这是由于绝大多数硅石源于国内供应,且国内硅石自然储备丰富,开采加工技术门槛不高。因此我国硅石价格主要受需求端,即金属硅产量影响。据SMM数据,我国2019年、2020年、2021年的工业硅产量分别为224万吨、220万吨、291万吨,对应我国硅石价格在2019年和2020年较为低迷,最低为385元/吨;在2021年迎来了上涨行情,最高达495元/吨。而后从2021年底开始,我国工业硅生产企业受到国家能耗双控的影响,产量受到直接限制;叠加云南四川枯水期的到来、新疆电价改革的实施,电力成本的提升间接限制了工业硅产量,对应硅石价格出现了下跌。

  我国不同产地硅石的品质不一,价格差距较大。我国99%以上品位的硅石供应较为分散,主产地集中在新疆、云南、湖北、江西、广西。其中湖北硅石质量较高,云南硅石供应充足但质量较普通,新疆硅石供给在品位上则较为复杂。总体而言,三种不同产地的硅石价格走势较为相似,但有两点需要注意:一是2021年中旬至今,不同品质硅石价差得以体现,可见高品质硅石相对稀缺,未来价差有望继续保持;二是新疆硅石价格走势相对平稳, 2019年中旬起稳定在495-525元/吨。2021年我国新疆工业硅产量占比为43.60%,是我国工业硅生产第一大省,也是硅石消耗第一大省。虽然新疆硅石自然储量丰富,但由于禁采政策限制、勘探技术落后,硅石产量大约仅能满足当地需求的60%,其余40%需要从外地采购。新疆本地硅石供需格局的稳定,决定了新疆硅石价格相对稳定。

  硅石可用于制造玻璃、水泥、合金以及工业硅,是基建、光伏、钢铁等行业中不可或缺的部分。此次计划上市的多晶硅是工业硅的下游产品,工业硅的其他下游产品还包括铝合金和有机硅。如今多晶硅在光伏、半导体领域中已成为关键一环,铝合金则广泛应用于汽车、建筑行业,有机硅在日常生活中更为常见,硅油、硅橡胶以及硅树脂用于生产润滑剂、密封胶、绝缘材料等多种物品。而这一切都源于硅石,因此硅石的供需格局影响着整条产业链的发展。

  从供给端看,我国硅石自然储备丰富,以中低品质硅石资源为主。加之我国硅石开采加工的技术门槛不高,因此我国硅石的供应较充足,基本能够满足生产需要,这也是近五年来我国硅石进口量较低的原因之一。我国硅石供应格局较为分散,市场上以小型生产加工厂商为主。考虑到我国硅石供给充足且分散的特点,因此硅石价格主要由需求决定。

  从需求端看,我国的SiO2纯度在99%以上的硅石,主要用于工业硅的生产。目前来看,影响工业硅产量有三个因素,一是下游产品对工业硅的需求量,包括多晶硅、铝合金和有机硅,其中多晶硅与光伏产业密切相关,铝合金受汽车行业影响较大,有机硅则主要看DMC生产情况;二是在工业硅成本中占到24%~30%的电力成本,新疆具有低煤价的优势,云南四川每年5~10月的丰水期即为水力发电的高峰期,突出的成本优势是决定其成为工业硅主产地的重要因素之一;三是政策因素,双碳目标主导下密集出台的限电限产政策、电价改革政策,将直接决定工业硅产量的走向。

  综合来看,短期内工业硅产量受下游多晶硅、有机硅需求拉升影响,这与光伏装机量稳增有直接关系。电力成本方面,云南四川丰水期用电成本大幅降低,带来的产量增量能够覆盖新疆电价改革的影响。综上,短期内我国工业硅生产将稳步上升,直到9、10月份达到峰值,对应着短期内国内硅石价格小幅提升,高品质硅石提价幅度略高于中低品质硅石。

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