2014-2021 年全球工业硅产能与产量增长缓慢,绝大部分增长来自中国工业硅产能与产量的扩张,产能占比由 77.4%升至 78.96%,产量占比由 67%提升至 78%。2010-2021 年,我国工业硅每年产能从 275 万吨增加至 499 万吨,同期产量(含 97 硅、再生硅)从 130 万吨增加至 321万吨,产能、产量年均增长率分别为 7.4%和 8.6%。
根据中国有色金属工业协会硅业分会的统计数据显示,2021 年全球工业硅生产量为 337 万吨,消费量 339 万吨,全球呈现供应紧缺态势。在消费方面,中国 186 万吨,海外 153 万吨,中国全球占比为 54.87%,成为消费大国。分领域来看:铝合金消费 129 万吨,有机硅消费 120万吨,多晶硅消费工业硅 77 万吨,是三个主要消领域。
2021 年中国工业硅下游总消费量为 186 万吨。其中,铝合金行业全年消费工业硅 43.7 万吨,同比下降 2.89%,占国内消费总量的 23.49%;有机硅行业全年消费工业硅 76.9 万吨,同比增长 16.51%%,占国内消费总量的 41.34%;多晶硅行业全年消费工业硅 58.8 万吨,同比增长20%,占国内消费总量的 31.61%。
(一)多晶硅
多晶硅是单质硅的一种形态。多晶硅有灰色金属光泽,密度 2.32~2.34g/cm3。熔点 1410℃。沸点 2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至 800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,几乎能与任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。
多晶硅作为光伏产品制造的基础原材料,其有着产能投资金额大、技术工艺复杂、投产周期长等特点,且具备较高的进入壁垒以及行业附加值较高。近年来,国内多晶硅生产成本逐渐走高,特别是电价成本,使多晶硅领军企业纷纷涌向低电价区域,例如新疆、四川和内蒙古等地。
随着科技不断进步,多晶硅的使用范围逐渐扩大,不仅成为信息产业中不可缺少的基础材料,也成为太阳能转化为光能的理想介质。根据中国光伏行业协会的数据显示,2017-2021 年中国多晶硅产量在不断增加,2021 年中国多晶硅产量为 50.5 万吨,同比增涨 28.83%;2020 年中国多晶硅产量为 39.2 万吨,较 2019 年的 34.2 万吨同比增长 14.62%。