近十年我國工業(yè)硅產業(yè)格局變化淺析

閆 瑾

（北京安泰科信息股份有限公司，北京 100038）

中國工業(yè)硅生產始于1957 年，在蘇聯(lián)幫助下遼寧撫順鋁廠建成投產了我國第一臺工業(yè)硅冶煉爐。1960 年以后，我國開始自行設計建設單相和三相電極工業(yè)硅爐。從上世紀60 年代初至70 年代末，先后在遼寧、河北、江蘇、上海、天津、河南、青海、貴州等省區(qū)建成投產了十幾個生產單位，形成了5 萬噸/年的生產能力。這一階段，我國的工業(yè)硅生產是國內自產自用，達到了自給自足。從1980 年以后，我國的工業(yè)硅開始出口，之后隨著出口量的迅速增加，生產企業(yè)如雨后春筍、迅速增加。90 年代后期，受國際工業(yè)硅價格下滑和亞洲金屬危機等因素影響，我國東北、華北、西北、華東等地區(qū)的一些工業(yè)硅企業(yè)被迫停產或轉產，同時在電力供應充足的貴州、云南、四川等省區(qū)又新建了一批工業(yè)硅企業(yè)。進入21 世紀以來，隨著我國各地區(qū)能源和原材料供應狀況和價格的不斷變化，高成本企業(yè)被迫關停，工業(yè)硅企業(yè)逐漸集中在西南、西北等地。

1 1中國工業(yè)硅產業(yè)格局變化特點

1.1 產業(yè)規(guī)模顯著擴張

1.1.1 產能產量增速明顯高于海外

截止2019 年底，中國工業(yè)硅產能達到482 萬噸/年，與2009年的240 萬噸/年相比，累計漲幅為101%，年均增長率為7.2%；同期海外工業(yè)硅產能僅從110 萬噸/年增加至138 萬噸/年，累計漲幅為25%，年均增長率為2.3%。產量方面，中國工業(yè)硅產量從2009 年的80 萬噸增加至2019 年的220 萬噸，累計漲幅175%，年均增長率達到10.6%，同期海外工業(yè)硅產量從64.2 萬噸增加至102 萬噸，累計漲幅58%，年均增長率為4.7%。由此可以看出，中國工業(yè)硅產能、產量增速明顯高于海外。

表1 2009-2019 年全球及中國工業(yè)硅產能產量情況（單位：萬噸）

1.1.2 在全球市場份額逐步提高

21 世紀以來，全球工業(yè)硅產業(yè)快速發(fā)展，這一時期中國成為全球最大的工業(yè)硅生產國。特別是在2010 年之后，中國工業(yè)硅產能規(guī)模擴張明顯，市場占有率持續(xù)提升，中國工業(yè)硅產能快速擴張是拉動全球產能增長的主要動力。2009-2019 年期間，我國工業(yè)硅產能、產量占比分別從68.5%、55.5%增長至77.7%、68.3%，穩(wěn)居全球最大工業(yè)硅生產國。

1.2 產能分布逐步西移

隨著多晶硅、光伏和有機硅產業(yè)的快速發(fā)展，我國工業(yè)硅產能、產量出現(xiàn)大幅增加。特別是在金融危機之后，隨著大量有機硅和多晶硅項目的投產以及汽車產量的劇增，國內工業(yè)硅市場需求大幅增長，進一步激發(fā)了民間投資工業(yè)硅產業(yè)的熱情。新疆地區(qū)由于擁有較強的資源、能源優(yōu)勢，工業(yè)硅投資項目層出不窮。據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會統(tǒng)計，我國工業(yè)硅產能從2009 年的240 萬噸增加至2019 年的482 萬噸，新增產能總計242 萬噸，其中新疆新增產能155 萬噸，占比達到64.1%；同期我國產量從80 萬噸增加至220 萬噸，產量增長140 萬噸，其中新疆產量增長91 萬噸，占比達到65%，年均增長率達到32.7%。新疆自2015 年超越云南，成為我國工業(yè)硅產量第一的省份；2018 年，地區(qū)產量首次突破一百萬噸，穩(wěn)居全國產量榜首位置。截止2019年，新疆工業(yè)硅產能產量占全國的比重分別為35.2%和44.1%，較2009 年分別提高了29 個百分點和36.6 個百分點。以上數(shù)據(jù)表明，我國工業(yè)硅產業(yè)向西北地區(qū)轉移的態(tài)勢已逐步顯現(xiàn)。

表2 2009-2019 年中國工業(yè)硅產能產量占比情況

圖1 2009-2019 年我國工業(yè)硅分地區(qū)產量分布圖 單位：萬噸

表3 2009-2019 年我國工業(yè)硅分地區(qū)產量情況表（單位：萬噸）

2 推動產業(yè)格局變化的成因

2.1 需求穩(wěn)步增長推動產業(yè)規(guī)模擴張

據(jù)硅業(yè)分會統(tǒng)計，截至2019 年，我國國內工業(yè)硅消費量為158 萬噸，其中鋁合金行業(yè)消費工業(yè)硅46 萬噸，占國內消費總量的29.1%；有機硅行業(yè)消費工業(yè)硅63 萬噸，占國內消費總量39.8%；多晶硅行業(yè)消費工業(yè)硅42 萬噸，占國內消費總量的26.5%。2009-2019年期間，國內消費增量總計為132 萬噸，年均增速高達19.7%。

在國家不斷推動戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的大背景下，近年來，多晶硅市場需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，并成為工業(yè)硅下游消費的新增點。我國多晶硅企業(yè)在國家政策支持下，依靠自主創(chuàng)新以及引進技術再創(chuàng)新，打破了發(fā)達國家對多晶硅生產技術的壟斷和封鎖，實現(xiàn)了多晶硅規(guī)模產業(yè)化，產能、產量快速增長。據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會統(tǒng)計，截止2019 年底，我國多晶硅行業(yè)產能達45.2 萬噸；我國多晶硅產量已經從2009 年的1.83 萬噸增加至2019 年的34.4 萬噸，年均增速達到34.1%。

工業(yè)硅的另一主要消費領域有機硅行業(yè)同樣表現(xiàn)不凡。有機硅消費領域眾多，幾乎覆蓋到民生、國防等大多數(shù)行業(yè)。有機硅室溫硅橡膠用于建筑、汽車行業(yè)；高溫硅橡膠、密封膠和硅樹脂廣泛應用于電子行業(yè)；另外，化工行業(yè)的農藥助劑、染料助劑、藥品助劑、殺蟲劑和滅火劑中的助劑也都廣泛使用有機硅。近些年，隨著國民經濟的不斷發(fā)展，國內的有機硅單體規(guī)模發(fā)展迅速。中國有機硅深加工及其應用，正在形成一批以高溫膠、液體硅橡膠、紡織助劑、硅烷偶聯(lián)劑等為特色的企業(yè)和產業(yè)群，活躍在國內外市場。

配制合金是我國工業(yè)硅傳統(tǒng)消費領域之一，包括鋁合金、鎂合金以及少量的銅基、鐵基合金都要添加少量的硅，以提高合金的強度、增加抗氧化和耐腐蝕能力。2008 年金融危機結束后，汽車行業(yè)的快速復蘇帶動了鋁合金消費量增長。

我國不僅是全球最大的工業(yè)硅生產國及消費國，也是最大的貿易國。2013 年初，我國取消工業(yè)硅出口關稅，使出口秩序得到一定改善，同時帶動工業(yè)硅出口量穩(wěn)步回升。

我國工業(yè)硅出口目的地主要集中在亞洲、歐洲國家，其中日韓地區(qū)由于沒有金屬硅生產企業(yè)，其對中國金屬硅供應的依賴程度高達80%，我國每年出口至日韓的金屬硅總量穩(wěn)定在30 萬噸，占出口總量的35-40%。美國、加拿大自1991 年開始中國進口的工業(yè)硅征收高額關稅，導致我國出口至美洲的工業(yè)硅數(shù)量極少。歐盟地區(qū)對中國進口的工業(yè)硅同樣征收反傾銷稅，稅率在2016 年由原來的19%降至16.8%。由于歐洲本地金屬硅工廠產量不足以滿足下游市場需求，以及考慮中國金屬硅物美價廉的優(yōu)勢，歐洲每年從中國進口工業(yè)硅量穩(wěn)定在15-20 萬噸，占我國出口總量的15-20%。值得關注的是，2013-2018 年期間，我國對印度、馬來西亞、泰國地區(qū)出口量同比逐年增加。隨著“一帶一路”倡議的提出，我國與東南亞、南亞、西亞國家積極推進鐵路、旅游等各領域合作，一些國家基礎設施建設因此加快，我國對亞洲地區(qū)工業(yè)硅出口量呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢。

圖2 2009-2019 年我國工業(yè)硅下游消費及出口量增長走勢圖 單位：萬噸

近些年，無論是國內外下游企業(yè)規(guī)模發(fā)展迅速，還是國外下游企業(yè)在中國建廠帶動國內消費，無疑都一定程度刺激了我國工業(yè)硅產業(yè)規(guī)模的顯著擴張。

2.2 成本優(yōu)勢帶動產業(yè)向西轉移

通常，工業(yè)硅的生產是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。化學反應方程式為：SiO2+2C →Si+2CO，其中產生的一氧化碳再和空氣中的氧氣反應生成二氧化碳排放到大氣中。根據(jù)上述反應原理，硅石SiO2和碳質還原劑C 是工業(yè)硅冶煉的兩種主要原料。通常情況下生產1 噸工業(yè)硅需要2.7-3 噸硅石。對碳質還原劑而言，根據(jù)上述反應原理，生產1 噸工業(yè)硅理論上需要0.86噸碳質還原劑的固定碳。目前，工業(yè)硅冶煉所用的主要還原劑有石油焦、煙煤、木炭。當然，為了增加導電性，工業(yè)硅冶煉過程中需要使用電極，而且通常是碳素電極，也會增加一定數(shù)量的固定碳，所以總的原則是冶煉1噸工業(yè)硅，需要使用0.86噸固定碳。

下面是目前國內采用非全煤工藝和全煤工藝，分別冶煉1 噸工業(yè)硅的電耗和原料配比的典型情況及2019 年我國主要地區(qū)工業(yè)硅生產成本細分圖。

表4 冶煉1 噸工業(yè)硅的電耗及原料配比情況

如圖3 所示，電力成本的高低直接影響工業(yè)硅生產成本的多少。工業(yè)硅屬于資源性、高能耗、高污染行業(yè)，在生產過程中，需要消耗大量的能源，能源成本占到總成本的50%以上。傳統(tǒng)工業(yè)硅大省湖南、貴州地區(qū)受到淘汰落后產能政策以及電價的不斷上調的影響，企業(yè)競爭力大大降低，不少企業(yè)退出市場，而擁有電力資源優(yōu)勢的新疆企業(yè)以及水電豐富的西南地區(qū)企業(yè)得到快速增長。特別是新疆地區(qū)，依托于廉價的自然資源優(yōu)勢及特有的政策優(yōu)勢成為近年來工業(yè)硅產能擴張最快的省份。另一方面，新疆全年電價平穩(wěn)，生產穩(wěn)定，不存在豐枯水期，這對下游客戶的采購來說也是一利好因素。

根據(jù)硅業(yè)分會統(tǒng)計，新疆地區(qū)產能自2015 年出現(xiàn)明顯增長，產能同比增長61.5%。值得關注的是東方希望孤網運行的煤電硅一體化項目給業(yè)內帶來巨大的沖擊，行業(yè)內紛紛效仿。在之后的兩至三年內新疆新建項目投資熱情持續(xù)高漲，地區(qū)產能以年均16.9%的增速快速增長，并于2016 年超越云南成為我國工業(yè)硅生產第一大省。截至2019 年底，新疆工業(yè)硅產能共計170 萬噸，占到國內總產能的35.2%，帶動我國工業(yè)硅產能逐步向西北地區(qū)轉移。

3 我國工業(yè)硅產業(yè)格局變化過程中對產業(yè)發(fā)展帶來的影響

3.1 產業(yè)集中度逐步提高

隨著我國工業(yè)硅產能西移以及產業(yè)規(guī)模逐漸擴張，我國工業(yè)硅產業(yè)集中度也在逐步提高。根據(jù)硅業(yè)分會統(tǒng)計，2019 年產量排名前十的企業(yè)生產總量共計102.6 萬噸，占國內總產量的46.6%，較2009 年提高27.6 個百分點。縱觀全球市場，國外工業(yè)硅市場經過幾十年的發(fā)展，企業(yè)數(shù)量一直保持在20 多家，單個企業(yè)產能相對較高。國外前10家工業(yè)硅廠集中度達到70%以上，仍遠高于我國的產業(yè)集中度。當前我國工業(yè)硅行業(yè)市場集中度正逐漸提高，規(guī)模經濟效益初步顯現(xiàn)。

3.2 推動生產裝備向大型化、自動化方向發(fā)展

圖3 2019 年我國主要地區(qū)工業(yè)硅生產成本細分圖（單位：元/噸）

2009 年我國工業(yè)硅生產主要是以6300KVA 礦熱爐為主，12500KVA 礦熱爐剛剛起步，生產過程中，以木炭為主要還原劑，絕大部分企業(yè)使用人工加料、搗爐。在工業(yè)硅產能逐步西移的帶動下，由于西部地區(qū)人口密度較低，推進了新建工業(yè)硅生產裝備向大型化、自動化方向發(fā)展的進程。截止到2019 年底，我國已投產爐型中，25000KVA 及以上的大型冶煉爐數(shù)量已從2012 年的28 臺增長至104 臺，占總量的20.1%，產能約148 萬噸，產能占全國總量的32%左右；12500KVA 以下冶煉爐數(shù)量為70 臺左右，不足總量的15%，產能48 萬噸，占全國總產能的10%左右；12500KVA-16500 KVA 冶煉爐約284 臺，占總量的54.8%，是我國目前數(shù)量最多的爐型，產能約206 萬噸，占全國總產能43%左右。當前，我國工業(yè)硅先進企業(yè)的生產工藝和裝備已經達到國際先進水平。隨著國內工業(yè)硅爐向大型化發(fā)展，其生產過程已基本擺脫木炭，改用煤或油焦作為還原劑，產品質量不斷提升。同時，自動上料、加料和搗爐已得到普遍應用，余熱利用等先進技術正逐步推廣。

4 行業(yè)面臨的問題與發(fā)展建議

近十年來我國工業(yè)硅產業(yè)實現(xiàn)了長足發(fā)展，產業(yè)規(guī)模已躋身鋁、銅、鉛、鋅之后的第五大有色金屬品種。但隨著產業(yè)規(guī)模的逐步擴張，行業(yè)也面臨著環(huán)保治理水平待提高、產業(yè)結構待優(yōu)化等多重挑戰(zhàn)。

4.1 環(huán)保設施副產物回收治理問題

黨的十九大報告把污染防治作為決勝全面建成小康社會的三大攻堅戰(zhàn)之一，我國環(huán)境治理力度因此明顯加大。對于工業(yè)硅行業(yè)，云南、新疆省政府相繼出臺文件強制要求地區(qū)企業(yè)配套建設環(huán)保除塵、脫硫等設備。2018-2019 年間，云南、新疆部分企業(yè)著手建設環(huán)保脫硫設施，并陸續(xù)投入運行階段。這是我國工業(yè)硅行業(yè)向綠色環(huán)保方向發(fā)展邁出的第一步。然而隨著脫硫設施在各地普遍投入運行，其運行過程中在清理了工業(yè)硅粉塵污染的同時，有副產物石膏產生，副產物石膏的回收再利用問題成為企業(yè)面臨和關注的又一問題，也是未來值得探討的課題之一。

建議：未來我國工業(yè)硅行業(yè)在突破環(huán)保約束瓶頸的同時，仍需抓住技術創(chuàng)新不放松。要增加研發(fā)投入，與科研院所合作，加強基礎研究，對其環(huán)保設施副產物石膏的合理應用實現(xiàn)突破。重塑產業(yè)價值鏈體系，持之以恒開展重點攻關。

4.2 需求增速放緩 供給側面臨結構性改革

我國工業(yè)硅消費市場在2018年已呈現(xiàn)出需求增速放緩的態(tài)勢，并延續(xù)至2019年。下游鋁合金行業(yè)消費增速放緩表現(xiàn)最為明顯，甚至在2019年呈現(xiàn)出負增長態(tài)勢。相較于前些年我國民間投資工業(yè)硅產業(yè)的高漲熱情，2018-2019年間我國工業(yè)硅新增產能不足20萬噸，增速明顯放緩；產量方面，在外需收縮、內需不足的倒逼下，2019年國內產量首現(xiàn)七年來同比回落態(tài)勢。

建議：對于發(fā)展新常態(tài)的中國來說，需求和供給的失衡正在給中國經濟帶來長期性的隱憂。2015年11月10日在中央財經領導小組會議上，習主席首次提出“供給側結構性改革”，旨在適度擴大總需求的同時，提高供給體系質量和效率。當前我國工業(yè)硅行業(yè)處于階段性產能過剩時期，未來一方面要嚴控盲目投資，一方面如能在產業(yè)格局變化的過程中，通過采取兼并重組，獲取規(guī)模效益，也不失為是提高工業(yè)硅產業(yè)生產效率的有效途徑。