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我们对硅产业(工业硅、有机硅及多晶硅)2020年运营情况进行了整体回顾，同时对2021年发展进行了展望。我们看好工业硅的长周期景气反转，看好有机硅的短周期景气复苏。
摘要
前低后高，硅产业3Q20开启新一轮上行周期。受卫生事件影响，硅产业(工业硅、有机硅)需求在上半年表现较差;下游采购意愿低，产品价格低位，生产企业降低负荷。随着三季度国内外需求快速反弹，渠道库存紧张(1-3Q库存降低约20万吨)，产品价格快速上涨，其中工业硅价格从10300元/吨上涨至12500元/吨，有机硅DMC从14500元/吨上涨至24000元/吨。
向前看，工业硅有望进入三年的复苏周期。本轮长景气周期复苏的主要驱动力是需求高速增长(CAGR ~5%)：展望2021-2022年，我们判断硅铝合金短期有个需求修复(~2%)，中长期工业硅的需求拉动主要依靠多晶硅(15~20%)和有机硅(5~10%)。此外供给格局相对稳定是工业硅复苏基础，由于新疆、云南产能总量控制，未来三年内工业硅产能扩张基本全来自于合盛。
根据目前行业供需状况判断，我们认为工业硅价格中枢有望出现三年周期的持续上升走势，短期来看本轮涨价周期至少持续至2021年5月(丰水期到来)，我们乐观认为本轮价格有望触碰过去十年的历史高点，即15000元/吨左右。
有机硅未来仍面临阶段性供需错配，价格短期看多、长期谨慎。有机硅在新兴领域的渗透及人均用量的提升，我们预计需求有望保持在5-10%左右增长。然而氟硅协会预计有机硅产能在2020-2024年均增速在8.7%。由于产能的增长并非线性，因而行业可能面临阶段性供需错配。
价格方面，我们认为上涨趋势在4Q20甚至1Q21不会变化，价格空间看至25000-30000元/吨。长期来看，随着合盛40万吨产能释放，我们认为有机硅价格面临回落，但是考虑到目前行业供给的格局，我们认为价格有望在16000-20000元/吨震荡。
多晶硅进入高速发展期。随着光伏发电平价上网时代来临，多晶硅行业处于加速发展期。硅业分会预计2010年全球光伏装机量为120GW，而2025年有望达到300GW，届时对应年度工业硅需求90万吨(CAGR ~15%)。
我们认为光伏未来有望成为工业硅下游第一大应用领域，也是增速最高的终端市场(较有机硅和硅铝合金)。
风险
宏观经济增速下行;有机硅扩产速度过快。
正文
2020年硅业总结：前低后高，3Q20开启新一轮上行周期
工业硅
2020年前三季度，我国工业硅行业运行的主要特点：(一)市场供应再次减少;(二)国内需求增速放缓;(三)海外需求持续低迷;(四)阶段性供需不平衡导致价格波动。
图表: 工业硅供需平衡表
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
继2019年后，2020年供应同比可能再次减少。前三季度国内工业硅产量142.3万吨，同比减少11.3%。其中受卫生事件影响，新疆地区产量为58.4万吨，同比下滑16.7%;受卫生事件和洪灾影响，四川地区产量为19.7 万吨，同比下滑15.1%;云南地区产量基本保持平稳，为30万吨，同比小幅增长2%。前三季度三大主产区产量合计为108.1万吨，同比减少11.9%。
图表: 2019前三季度工业硅供应情况(产量)
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
图表: 2020前三季度工业硅供应情况(产量)
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
国内需求增速放缓、出口大幅减少。国内消费总量为120.2万吨，同比增长5.7%。分领域看，有机硅领域消费量为47.6万吨，同比增长7.4%;多晶硅领域消费量为35.5万吨，同比增长20.7%;铝合金领域消费量为32.7万吨，同比减少7.9%。据海关统计，1- 8月份我国工业硅出口量为37.7万吨，较去年同期的46.5万吨减少18.9%。铝合金领域需求减少的主要原因是再生铝锭的进口以及部分替代品的出现削弱了国内市场需求。
同时，卫生事件导致海外市场需求低迷，加之海外多晶硅产业转移，其工业硅需求量出现较大幅度的减少。需要注意的是与前三季度供应大幅减少18万吨相比，需求端仅下滑4万吨，经过一年的去库存我们认为生产企业及渠道库存水平已经降至历史低位。
图表: 2019前三季度工业硅消费量情况
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
图表: 2020前三季度工业硅消费量情况
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
中国以外，金属硅消费量2020年同比下降14%。与国内需求逆势增长5.7%不同(前三季度)，CRU预计除中国外地区工业硅消费量将下滑14%。我们认为主要有两点原因，一是卫生事件导致部分终端消费受到压缩;二是多晶硅、有机硅等海外下游企业运行不正常，部分订单转移至国内企业所致。其中多晶硅行业，国内企业成本优势突出，海外企业有逐步退出的可能，其中OCI今年关闭部分产能;有机硅方面，海外四大巨头负荷较往年降低10%左右。
图表: 全球金属硅消费量
资料来源：CRU，中金公司研究部
阶段性供需不平衡导致价格波动。2020年前三季度，受卫生事件影响，国内工业硅市场呈现阶段性供需不平衡发展态势，并导致价格波动。2-3月份卫生事件防控导致全国性运输不畅，工业硅价格顺势小幅上涨，之后国内外市场需求低迷导致价格加速下滑。7月份，新疆地区出现卫生事件，市场供应再次受到影响，部分品种市场价格出现阶段性上涨。
截至当前，天津港421工业硅价格回升至13300元/吨，接近年内3月份的高点。总体来看，2020年前三季度工业硅各品种均价与2019年同期基本持平。
根据目前行业供需状况判断，我们认为工业硅价格中枢有望出现三年周期的持续上升走势，短期来看本轮涨价周期至少看至2021年5月(丰水期到来)，我们乐观认为本轮价格有望触碰过去十年的历史高点，即15000元/吨左右。
工业硅价格2010-2019年十年价格中枢在13000元/吨左右，其中2017-2018年受有机硅、多晶硅的需求拉动，价格连续上行。2019-1H20由于硅铝合金需求下滑、叠加卫生事件的负面影响，价格出现调整。我们认为，随着光伏平价上网时代的到来，多晶硅需求有望步入快速增长通道;有机硅需求则有望保持5-10%稳健增速。我们认为在需求高速增长的背景下，供给扩张较为有限，龙头对价格的控制权继续强化，我们判断工业硅价格进入三年上行大周期。
图表: 2020年工业硅价格走势
资料来源：卓创资讯，中金公司研究部
图表:工业硅历史年度价格
资料来源：卓创资讯，中金公司研究部
有机硅
龙头企业加速扩张，马太效应持续强化。有机硅从2019年以来进入新一轮的扩张大周期，从产能规划来看，2019-2022年每年新增产能基本都在40万吨以上。然而需要关注到的是，本轮扩张主要是以龙头企业扩张为主，其中新安15万吨单体、兴发15万吨单体已在近期投产，合盛40万吨单体计划于2021年初逐步释放(百川资讯)。
图表: 有机硅供需平衡表
资料来源：万得资讯，中金公司研究部研究部
供需均快速增长，有机硅价格波动加大。由于有机硅处于供给与需求都高速增长的阶段，供需的不平衡会导致阶段性产品价格大幅波动。今年上半年，受卫生事件因素影响，终端采购谨慎，有机硅价格持续下跌，最低时接近历史底部14000元/吨，行业里除合盛硅业等一体化企业外，绝大多数有机硅厂商处于亏本经营的状态。进入三季度之后，由于需求快速修复，同时新增产能投放进度低于预期，有机硅迅速进入供需紧张状态，有机硅价格快速拉升，三个月时间从16000元/吨上升至23000元/吨。
有机硅价格短期看多，长期谨慎。短期来看，需求仍在复苏阶段，尤其是外需。供应端新安、兴发投产后产能仍处于爬坡阶段，供应短期无法大幅增加。从行业开工率来看，近三个月行业开工率在95%以上，处于近五年来的高位。我们认为有机硅价格上涨趋势在4Q20甚至1Q21不会变化，价格空间看至25000-30000元/吨。长期来看，随着合盛40万吨产能释放，我们认为有机硅价格面临回落，但是考虑到目前行业供给的格局，我们认为价格有望在16000-20000元/吨震荡。
图表: 2020年有机硅价格价差走势
资料来源：卓创资讯，中金公司研究部
图表: 有机硅历史年度价格
资料来源：卓创资讯，中金公司研究部
工业硅有望进入三年的复苏周期
向前看，工业硅有望进入三年的复苏周期。本轮长景气周期复苏的主要驱动力是需求高速增长：展望2021-2025年，我们判断硅铝合金短期有个需求修复(复合增速~2%)，中长期工业硅的需求拉动仍主要依靠多晶硅(15~20%)和有机硅(5~10%)。此外供给格局相对稳定是工业硅复苏基础，由于新疆、云南产能总量控制，未来三年内工业硅产能扩张基本全来自于合盛。根据目前行业供需状况判断，我们认为工业硅价格中枢有望出现三年周期的持续上升走势，短期来看本轮涨价周期至少看至2021年5月(丰水期到来)，我们乐观认为本轮价格有望触碰过去十年的历史高点，即15000元/吨左右。
需求复苏是景气向上的主要驱动力
全球需求增长主要集中在中国。2010-2019年全球的工业硅消费量从200万吨左右增长至317万吨，其中中国消费量增长1.36倍至156万吨，同期海外消费量整体维持在170万吨左右基本无增长。至2019年，中国的工业硅消费量已占全球的47.8%。
有机硅目前是第一大需求方向，未来多晶硅、有机硅占比有望大幅提升。至2019年工业硅终端主要包括有机硅、铝合金和多晶硅，占比分别为41%、39%和17%。纵观过去十年发展，有机硅增速高于多晶硅高于铝合金。考虑到目前多晶硅进入加速发展期，有机硅仍稳健发展，我们判断多晶硅和有机硅的需求占比将持续提升。
图表: 2010-2019年中国和海外工业硅需求情况
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
图表: 2010-2019年中国和海外工业需求分领域情况
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
从终端需求来看，2019-2020年硅铝合金需求大幅下滑，主要是受汽车产销下滑所致;有机硅则经历2017-2018年快速发展后，阶段性进入下行周期;多晶硅方面2020年受企业生产负荷偏低影响整体消费量下滑。展望2021-2025年，我们判断硅铝合金短期有个需求修复(复合增速~2%)，中长期工业硅的需求拉动仍主要依靠多晶硅(15~20%)和有机硅(5~10%)。
图表: 金属硅需求年度增量(万吨)
资料来源：CRU，中金公司研究部
供给格局相对稳定是工业硅复苏基础
过去十年的工业硅时代属于中国。2010-2019年中国工业硅产能增长75%，至2019年国内产能总量达到482万吨，全球占比达到77.7%。海外国家工业硅产能近十年来整体维持在130万吨左右，几乎没有增长。产量方面，2010-2019年中国工业硅产量增长112%至240万吨，全球份额提升至68.3%。海外国家产量整体维持在100万吨左右。
我们认为国内工业硅飞速发展主要原因是国内生产成本的较大优势，次因是国内终端市场的增速也大幅高于海外国家。成本角度来看，曾经的工业硅全球龙头Ferroglobe 2018/2019/1H20净利率分别为2.8%/-17.1%/-10.1%，盈利能力不容乐观。
需要注意的是，目前美国对中国的工业硅产品反倾销关税高达139.5%，即使在此贸易政策保护下，Ferroglobe盈利能力远落后于国内企业，可见国内企业生产成本优势突出。另一方面，工业硅近年来的主要终端需求光伏、汽车、有机硅的终端市场增量主要在国内，因而从产业链一体化配套的角度来看，工业硅的增量也主要来自中国。
图表: 2010-2019年中国和海外工业硅产能情况
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
图表: 2010-2019年中国和海外工业硅产量情况
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
卫生事件影响，2020年工业硅产量阶段性下滑。根据CRU此前预计，受卫生事件冲击，全球主要工业硅生产国产量出现不同程度下滑，其中中国的产量下滑近12万吨。然而需要注意的是，随着二季度中国卫生事件得到有效控制，中国工业硅前三季度需求量增长近6%，我们判断渠道中库存降低了10-20万吨左右。我们判断从4Q20开始，行业的开工率将持续提升，2021年可能进入补库存周期。
图表:预计 2020年金属硅产量同比变化
资料来源：CRU，中金公司研究部
产能总量控制，指标为王。由于工业硅的生产过程是典型的高耗能过程，同时伴随三废排放，因而各省在工业硅产能规划做了总额限制。其中新疆在《关于印发认真贯彻政府提出的“严禁三高项目进新疆”指示精神，着力推进硅基新材料产业健康发展实施意见的通知》[1]，提出新疆工业硅总产能控制在200万吨以内，同时70%就地消化成相关下游产品。
此外云南在《关于现有工业硅企业装备产能情况及在建项目处理意见》[2]，要求全省工业硅产能总量控制在130万吨。目前行业里未来三年内有扩产计划的仅有合盛(40万吨)和新安(一期10万吨)。由此可见，工业硅的产能受到相关政策制约，而先发企业由于获得了相关的产能指标，因而具备天然优势。
一体化企业有望做大做强
过去十年中国工业硅产业取得巨大进步。从炉型来看大炉型生产效率更高，2010-2019年中国大炉型的占比从13.9%提升至36%。另一方面，中国工业硅机械化占比从2%左右提升至近65%，自动化程度率大幅提升。最后从硅煤还原剂来看，占比从不足1%提升至2019年的约45%。工业硅领域，国内企业从行业跟随者，逐渐成为行业引领者。
工业硅产能就地消化，一体化企业优势凸显。由于工业硅、多晶硅均属于高耗能生产，因而天然的会向电力成本低的西部地区转移。而有机硅的价格整体大幅高于工业硅，因而加工成有机硅后运输成本较直接运输工业硅更具优势，国内有机硅企业也随着上游一起在西部布局。
根据目前终端的产能规划，我们预计未来新疆本地消化50万吨以上工业硅，云南本地消化40-50万吨，四川则消化25万吨以上，未来三大金属硅生产基地就地消化120万吨，占比超目前总量50%。
图表: 工业硅产能就地消化是趋势
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
关注硅矿供应安全问题。石英砂应用非常广泛,需求也比较分散。目前对石英砂需求的主要行业主要有建材行业、玻璃行业、铸造行业、污水处理行业等。由于石英砂的下游消费领域众多，对其矿石的要求也各有不同，但主要是对二氧化硅含量要求，其次为铁、铝、钙主要金属杂质的要求。
受到众多因素的影响,目前国内石英砂价格十分混乱，不同地区的石英砂价格差异较大。1吨工业硅生产需要消耗4.2吨石英砂，占工业硅总成本的10%左右。近年来行业里时有发生石英砂供应不足的情况，因而能够保证石英砂稳定供应，以及更低价格获得原料，对于生产企业至关重要。
图表: 石英砂价格
资料来源：百川资讯，中金公司研究部
多晶硅进入高速发展期，硅铝合金需求有望2021年迎来修复
中国光伏产业进入爆发期，多晶硅需求高速增长
多晶硅降价，光伏发电成本大幅下行。光伏发电即将进入加速放量期，主要的驱动力是来自于发电成本的大幅降低。其中作为主要成本之一的多晶硅在组件中成本占比从56.4%降低至12%，多晶硅生产成本从70万元/吨降低至6万元/吨。过去十年，光伏发电的上网电价4.2元/Kwh降低至0.5元/Kwh。
图表: 2010-2019年多晶硅及光伏发电成本变化
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
中国多晶硅行业处于加速发展期。随着下游光伏行业的高速发展，中国多晶硅行业也进入快速发展期。2015-2019年中国多晶硅产量从16.5万吨增长至34.2万吨，复合增速20%。1H20在卫生事件冲击下行业的产量仍实现32.3%增长至20.5万吨。
另一方面，随着国内多晶硅产业的快速发展，国内多晶硅的自给率从2010年的47.8%持续提升至2019年的75.4%，对外依存度大幅降低。我们认为，随着国内多晶硅企业持续扩产，同时成本持续下降，我国未来有望实现多晶硅的完全自给，甚至对外出口。
图表: 2010-2019年中国和海外多晶硅产量情况
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
图表: 2010-2019年中国多晶硅自给率
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
多晶硅料2020-2021年有望持续紧平衡。从目前披露的扩产计划来看，2020年多晶硅产能仅增加2.1万吨，大幅滞后于两位数的终端需求增长。同时行业的扩张主要是保利协鑫、东方希望等行业龙头主导，中小企业总量继续收缩，行业继续强化马太效应。
2021年基本无新增产能，下一轮投产高峰集中于2022年后，主要为永祥及亚洲硅业，我们认为多晶硅供需情况在2021年继续优化。若2022年11.5万吨多晶硅全部达产，则有望带来15万吨工业硅需求。
图表: 多晶硅产能规划
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
2025年全球光伏装机量有望达到300GW，对应年度工业硅需求90万吨(较2020年接近翻倍)。“十四五”期间国内年均装机量60GW，硅业分会预计2020年全球光伏装机量为120GW左右，而 2021 年装机量有望快速提升至140-150GW。
随着各项创新技术的应用，光伏发电度电成本正在快速下滑，协会乐观预期2025年全球光伏年装机量将超过300GW，对多晶硅的年均需求量将提升至70万吨以上(对应工业硅90万吨)。截至2020年9月份，国内多晶硅产能仅为42万吨/年，海外产能不足9万吨/年，市场供应存在较大缺口。
图表: 光伏装机量规划
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
硅铝合金2021年可能迎需求阶段性恢复，中长期低增长
硅铝合金未来需求预计平稳。从铸造铝合金的下游消费来看，汽车占比超过60%，汽车、摩托车和电动车等交通领域占比达到近75%，是铸造铝合金最大的消费领域。2019年，国内汽车产量2558.2万辆，较2018年下滑8.24%，而国内汽车轮毂的产量为2万亿只，出口0.9万亿只，产量和出口分别下滑6%和10%，对硅的需求量大约在32万吨，同比下滑8.57%。
随着汽车产量在2020年迎来恢复性增长，我们预计3Q20开始硅铝合金需求有望结束两年多的下行，阶段性反弹。但长期看汽车产量规模难以保持快速增长，硅在铸造铝合金领域的消费量也处于顶峰状态。
图表: 2019年铝合金终端消费量占比
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
图表: 中国汽车产量
资料来源：Wind，中金公司研究部
再生铝产业加速发展，可能降低硅铝合金需求。近年来国家相继出台多个政策性文件，大力支持循环经济、再生金属行业快速发展。随着再生铝产业规模化、装备技术现代化速度不断加快，硅业分会预计再生铝有望替代电解铝成为我国铝消费的主要供应来源。利用废铝再生制备车用零部件，成本低，回收简单，再生铝主要用于铸造部件，如制造壳体和车轮，我国汽车再生铝用量逐年增长。
虽然近年来我国再生铝行业发展较快，但整体上与国外发达国家相比仍有较大差距，2019年我国再生铝产量仍然仅占铝产量的16.95%，远远落后于发达国家。过去70年我国铝消费量累计约4亿吨，“十四五”可能进入回收高峰期，硅业分会预计到2025年国内的废铝量将达到1300万吨，而再生铝产量则有望达到1250万吨。
有机硅未来仍面临阶段性供需错配
中国已是全球第一大有机硅生产国，未来占比将继续提升。2019年，全球聚硅氧烷产能255.5万吨/年，产量约213.2万吨，产量同比增长4.7%、产能同比增长1.5%，增量主要来自中国。中国2019年产能增长8.8%至142.2万吨，产量增长2.5%至115.8万吨。
世界主要聚硅氧烷生产商有陶氏、瓦克、埃肯、信越、迈图、新安和合盛。2019年这7家公司硅氧烷产能合计188.1万吨/年，占全球总产能的73.6%。
未来随着中国企业扩产项目的实施，氟硅协会预计2024年全球聚硅氧烷总产能将达到334.8万吨/年(复合增速5.6%)，产量约279.0万吨(5.5%)。
产能加速投放，2H21有机硅可能面临上再次过剩风险。根据氟硅协会统计数据，2020年有机硅行业新增产能达到单体77万吨，其中兴发12万吨、东岳5万吨、新安20万吨，此外合盛计划年底前投放40万吨。而目前已经开工计划于2021-2022年的产能高达98万吨，包括合盛云南40万吨(我们预计2021年)，以及大概率2022年投产的东岳30万吨、云南能投20万吨、佳辉8万吨。
目前中国有机硅行业进入供给侧优化阶段，特别是在2015年后，环保、安全标准提高，实力较弱的部分企业自发退出市场，行业集中度稳步提高。未来投放的新增产能主要来自行业规模靠前企业，协会预计2020-2024年，中国聚硅氧烷产能、产量年均增速在8.7%和8.9%。
图表: 近两年有机硅产能投放计划
资料来源：硅业分会，中金公司研究部
未来三年有机硅需求增速有望维持在5-10%左右。2019年，中国聚硅氧烷消费比例最大的是建筑、电子/家电、电力/新能源、医疗及个人护理和纺织等领域，分别占硅氧烷消费总量的23.7%、18.7%、18.5%、10.7%和7.5%;日用品和交通领域分别占3.0%和2.0%，其他领域应用比较广泛，包括农药、创意厨具、高铁、3D打印、5G等，虽然这些新兴领域聚硅氧烷用量不大，但发展前景乐观。
从消费结构来看，2019年HTV、RTV、LSR、硅油乳液、硅树脂和功能性硅烷年消费量分别为49.5万吨、88.6万吨、5.2万吨、28.4万吨、2.32万吨和18.76万吨。氟硅协会预计，随着终端应用的不断开拓、国内有机硅人均用量持续提升，同时一带一路等欠发达地区的市场渗透，未来有机硅需求有望保持在5-10%左右增长。
图表: 有机硅终端消费量占比
资料来源：氟硅协会，中金公司研究部
图表: 有机硅消费量结构占比
资料来源：氟硅协会，中金公司研究部
（编辑：mz）
