硅材料是重要的工业原料。工业硅的用途主要分为冶金级(合金硅)、化学级(有机硅)、太阳能级(低纯度多晶硅和中高纯度的单晶硅)、电子级(直拉集成电路纯度单晶硅及区熔高纯度单晶硅),纯度大致顺序为合金硅<有机硅<多晶硅<单晶硅。以石英砂(SiO2)为原料经过还原、研磨、氢化等过程生产制备的三氯氢硅和四氯化硅作为前驱体,下游产成品包括四氯化硅产成的光纤预制棒和气相白炭黑,以及三氯氢硅制多晶硅产成的半导体、太阳能电池,硅合金和有机硅(硅烷偶联剂)等分支,这些分支产业前景广阔,发展迅猛。
多晶硅材料主要应用之一:太阳能光伏
我国硅片市场主要依赖出口,出口地主要为中国台湾、韩国和马来西亚等东南亚地区。和硅片一样,我国也是电池片产量大国,从全球格局来看占绝对优势。但是近期随着新政落地,整个行业面临出清,可能将度过一段时间的困难期。
多晶硅材料主要应用之二:半导体芯片
半导体设备是整个产业发展的基础,虽然整体产业快速发展,但国内半导体设备都处于较为初级的阶段,与国际水平有较大差距。我国在整个国际半导体产业链的分工中,一直以人口红利为优势,所以在封装环节承担得更多。然而在核心的芯片设计、晶圆制造环节,欧美日韩一直主导着全球半导体产业格局。此次中美贸易战激化了芯片设计核心领域缺失的重大发展问题,如果接下来能够有密集的政策落实到创新发展领域,不仅仅是芯片板块,整个成长板块都可以得到更多的关注。经过一年的发展,白马股的估值已经到强弩之末,而创新成长板块则方兴未艾,可以关注由此带来的投资机会。
有机硅:供需缺口将持续,价格有望再创新高
2017年有机硅单体有效产能约在295万吨/年、产量约在210万吨,开工率已提升至70%以上,全球有机硅行业开工率提升至82%,目前行业开工率已经接近极限。环保、政策去产能压力下,国内2018年无新增产能,2019年至2020年产能投放低于规划产能,2019年底之前全球大概率无新增产能。在行业产能增长有限、开工率持续高位的情况下,有机硅供给缺乏向上弹性,价格有望再创新高。国外亦然,全球有机硅供应大概率产量无力再增。在供给端弹性已经相对很小,供应刚性得到确认。根据多家海外巨头的数据,过去20 年,需求增速基本在4%-6%之间。2018-2019 年两年,预计全球需求增速大概率会维持在这个水平,供给缺口仍将持续。
合金硅前景应用:锂电池硅负极
随着锂离子电池技术的不断发展,为了提高锂离子电池的比能量,需要从锂离子电池结构设计和新材料开发两个方面进行着手,新材料开发方面主要是开发容量更高的正负极材料。近年来,金属锂(比容量达到3860mAh/g)负极材料由于安全性问题和循环寿命问题逐步得到解决,也开始逐渐引起人们的注意。在目前众多的高容量负极材料中,硅基负极材料凭借着丰富的资源储量,低廉的价格获得了广泛的关注和研究,是目前生产和应用技术最为成熟,商业化程度最高的高容量负极材料,也是下一代高比能锂离子电池负极材料的强有力竞争者。