一、工業(yè)硅期貨即將上市

廣州期貨交易所于2021年4月19日正式成立，該交易所未來計劃上市16個期貨品種，其中包括綠色能源板塊，事關(guān)國民經(jīng)濟基礎(chǔ)領(lǐng)域和能源價格改革的重大戰(zhàn)略，呼應(yīng)國家提出的“雙碳”政策。據(jù)悉，工業(yè)硅即將成為第一個上市的品種，計劃在2022年內(nèi)掛牌。

工業(yè)硅期貨草案中，交割品為滿足國家工業(yè)硅標(biāo)準(zhǔn)的553#硅，其產(chǎn)量大概占比工業(yè)硅產(chǎn)量的35%左右，421#硅產(chǎn)量占37%左右，整體來看兩種規(guī)格的硅占比工業(yè)硅總量的70%以上，是最為主流的兩種型號。421#硅可作為替代交割品進(jìn)行交割，升水基準(zhǔn)交割品2000元/噸。

圖1：工業(yè)硅國家標(biāo)準(zhǔn)及品質(zhì)劃分

數(shù)據(jù)來源：廣期所、永安期貨研究院

二、工業(yè)硅簡介

工業(yè)硅也稱金屬硅、結(jié)晶硅。硅元素含量在98.5%-99.99%之間。在生產(chǎn)工業(yè)硅的原料中，還原劑為冶煉重要組分，主要為硅煤、石油焦、木炭等。工業(yè)硅產(chǎn)品中游主要為有機硅（38%）、多晶硅（27%）、合金硅（27%）。其下游較為分散：有機硅下游可用于建筑、電子電器、電力、汽車、醫(yī)療、日用品、紡織、機械加工、航空航天、新材料、新能源等；多晶硅下游應(yīng)用于光伏、半導(dǎo)體、電子等領(lǐng)域；合金硅下游為汽車制造、電子、建筑材料等

圖2：金屬硅產(chǎn)業(yè)鏈全景

數(shù)據(jù)來源：公開資訊整理、永安期貨研究院

生產(chǎn)工業(yè)硅大約需要用到2.7噸硅石，2噸碳質(zhì)還原劑，0.12噸電極，以及1.2萬度以上的電力。工業(yè)硅生產(chǎn)中電力價格占比最大，最高占比可以達(dá)到50%，因此主產(chǎn)區(qū)的電力價格走勢對生產(chǎn)成本的影響極其重要。2022年2季度，金屬硅的生產(chǎn)成本達(dá)到本年度高點，隨后在商品價格整體回落中，行業(yè)成本有所下調(diào)。

圖3：工業(yè)硅生產(chǎn)成本分布、金屬硅行業(yè)成本

數(shù)據(jù)來源：公開資訊整理，百川盈孚、永安期貨研究院

工業(yè)硅的冶煉過程必須做到控制較高的爐溫，保證SiC的形成和破壞相對平衡。其主要步驟為，將原料硅石經(jīng)過洗選、篩分并干燥后，根據(jù)所用還原劑的種類，分別按不同的比例配料，用計算機程序控制配比精度，將原料匯集到皮帶上，通過送料過程進(jìn)行混勻，進(jìn)入電爐。在電極上通往電流，加熱電爐內(nèi)物料，溫度需達(dá)到1800攝氏度以上，硅在爐內(nèi)被還原出來，并呈液態(tài)，鑄成硅錠，經(jīng)過破碎、包裝成工業(yè)硅粉。隨后采用氧氣和空氣混和底吹的方式，底吹氧的透氣磚安裝在包底中，透氣磚內(nèi)有較多的細(xì)銅管，氧氣和空氣從細(xì)銅管中吹向硅熔液實施精煉，空氣在吹氧結(jié)束后亦通過透氣磚向硅熔液中形成正壓。精煉過程需要攪拌，攪拌采用壓縮空氣攪拌，其目的是為了盡快脫除雜質(zhì)，減少熱損失和硅液粘包。

圖4：工業(yè)硅冶煉過程

數(shù)據(jù)來源：公開資訊整理，永安期貨研究院

工業(yè)硅規(guī)格類別繁多，且分類取決于其雜質(zhì)含量。工業(yè)硅的分類取決于成分中所含鐵、鋁、鈣等雜質(zhì)含量劃分?？煞譃椋?53、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同編號。其中產(chǎn)量占比最大的規(guī)格是421#工業(yè)硅（三位數(shù)工業(yè)硅意思是鐵鋁鈣分別小于等于0.4%、0.2%、0.1%；四位數(shù)的意思（以3303為例）是鐵鋁鈣分別小于0.3%、0.3%和0.03%）。553硅分為通氧553和不通氧553（區(qū)別主要來自于冶煉工藝方面，通氧553在冶煉中吹入氧氣，基準(zhǔn)交割品只看鐵鋁鈣含量，通氧與否不受限制）。

圖5：工業(yè)硅規(guī)格簡介

數(shù)據(jù)來源：公開資訊整理，永安期貨研究院

三、工業(yè)硅供需情況

中國是工業(yè)硅主產(chǎn)國。2021年，全球硅產(chǎn)能為632萬噸，其中499萬噸在中國。其他133萬噸主要分布在巴西、挪威、美國、法國等。巴西金屬硅產(chǎn)量僅次于中國，因其有大量水電資源。2021年工業(yè)硅總產(chǎn)量為382萬噸，中國占比76%。2021年，我國工業(yè)硅產(chǎn)能達(dá)到499萬噸，產(chǎn)量在291.3萬噸，同比增長74.1萬噸，增幅為32%。97硅、再生硅補充供應(yīng)，在2021年產(chǎn)量分別達(dá)到21.7和8.4萬噸。工業(yè)硅產(chǎn)能主要分布在電力資源充沛的地方，如西北、西南地區(qū)，依賴豐富的煤電、水電資源，新疆、云南、四川等地優(yōu)勢明顯。

川滇地區(qū)開工季節(jié)性明顯，因其主要靠水力發(fā)電，新疆煤電耗能為主，季節(jié)性不及川滇地區(qū)顯著。由于工業(yè)硅生產(chǎn)的過程中需要消耗大量的電力成本，因此工業(yè)硅的產(chǎn)量具有明確的季節(jié)性。四川和云南等地在每年的6-11月供應(yīng)量較為顯著，因其處于豐水期，其他月份處于枯水期，相對來說開工率下降。而新疆地區(qū)則因煤炭發(fā)電，其季節(jié)性相較四川和云南不突出，處于常年開工狀態(tài)。

圖6：工業(yè)硅全球與全國供應(yīng)分布、開工率

數(shù)據(jù)來源：公開資訊整理、SMM、永安期貨研究院

新疆是我國工業(yè)硅主產(chǎn)區(qū)，總產(chǎn)量占工業(yè)硅總供應(yīng)量的44%。新疆主要生產(chǎn)通氧553和421硅，其累計產(chǎn)量占比全國總供應(yīng)的44%左右。其中，553占全國總供應(yīng)的75%，421占全國總供應(yīng)的36%。

云南是僅次于新疆的第二大工業(yè)硅主產(chǎn)區(qū)，總產(chǎn)量占比工業(yè)硅總供應(yīng)量的18%。云南生產(chǎn)工業(yè)硅型號較為分散，主要視下游需求而定。

四川為全國工業(yè)硅的第三大主產(chǎn)區(qū)。四川工業(yè)硅產(chǎn)量中421占比較多，總產(chǎn)量占比工業(yè)硅總供應(yīng)量的17%左右。

圖7：分省分型號工業(yè)硅生產(chǎn)情況

數(shù)據(jù)來源：公開資訊整理、永安期貨研究院

全球工業(yè)硅主要消費國為中國。其中主要為有機硅（38%）、多晶硅（27%）、合金硅（27%）。未來消費增長主要來自于中國有機硅和多晶硅的需求。2021年，有機硅、硅合金、多晶硅以及其他消費量分別為90萬噸、78萬噸、64萬噸；出口量達(dá)到78萬噸。趨勢上表現(xiàn)為內(nèi)需擴大，替代出口，化工超越冶金的趨勢。2023年之后，多晶硅可能會成為第一大消費，有機硅次之。中國消費集中在華東區(qū)域，江浙為主；華南消費主要是廣州出口。

主要出口亞洲國家，且海外消費主要硅合金。廣州港出口南方貨源；天津港出口北方貨源。

2021年金屬硅出口總量為77.8萬噸，同比大增26%。海外疫情緩解，需求回升是出口增加的主要原因。主要出口目的國為日本、韓國、泰國印度和阿聯(lián)酋，總共占比60%。

圖8：全球工業(yè)硅消費結(jié)構(gòu)/消費國、國內(nèi)工業(yè)硅銷區(qū)分布、出口國分布

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理、永安期貨研究院

整體來看，我國工業(yè)硅的產(chǎn)量和消費量均處于全球第一，因此我國應(yīng)擁有對于工業(yè)硅的定價權(quán)。工業(yè)硅期貨上市將是行業(yè)的重要里程碑。