导语
(资料图)
盼“硅”期，一起学
导语：大家好，小编赶来了，此间广州期货交易所组织了多场培训，相信市场对工业硅品种的认识已经更广、更深了。这一期，我们打开工业硅下游终端相较陌生的板块：有机硅。它是一个独立行业，终端产品却在我们身边随处可见。从有色金属产业链分析入手，我们简化了有机硅产业链，这可比专业、复杂的化学品名称更加近人。同时，从初步的行业研究视角，我们打开了一些未来国内外有机硅行业的发展特点、规模、供求环境以及参与期货交易的背景。现在，在工业硅知识的基础上，一起进入有机硅行业吧！
从全球硅产业的主要产品看，整个世界的硅产业都在向中国聚集。除出口、部分耐火材料消费外，我国工业硅三大消费领域是有机硅、多晶硅、铝合金。此前，我们多次概括性地描绘了全球工业硅下游消费、中国各领域基本消费情况及未来消费增量展望。其中，光伏用硅潜力最大，2022年已成为我国工业硅第一大消费方向；有机硅消费“无处不在”，增速稳健；铝合金用硅将保持稳定占比。针对消费我们围绕三大领域，以固定结构展开，以便投资者快速了解到工业硅终端行业的运行情况，结构如下：
1)产业链基本情况：产品本身、生产环节耗硅量、简要生产流程与工艺介绍、成本构成、终端消费方向、未来需求展望等；
2)行业业态：生产集中地、龙头企业、竞争与发展、内外贸易等；
3)联动硅市：对工业硅的具体需求(牌号、杂质)、参与工业硅期货的适当展望等。
有机硅产业链基本情况
硅与碳同属第四主族，与碳性质相似但更稳定。以开发利用硅材料为目的产业活动都属于硅产业；硅化工是硅产业发展的核心基础，硅化学是元素有机化学的最主要分支。生活中，我们能看到很多硅产品，如硅胶手机壳、遥控器按键、含硅油的护肤品等。对熟悉有色金属交投的投资者来说，在工业硅及其三个主要运用领域中，对有机硅板块较陌生，主流生产企业偏化工，但实际有机硅产品的消费方向与传统有色消费、新能源/光伏亮点消费也有交集。
2022年以前有机硅是工业硅消费占比最大的下游领域，我国有机硅行业相较海外国家具备全产业链优势，全球单体产能占比过半，耗硅量逐年增加，未来几年有机硅新增产能也主要集中在我国。
有机硅是利用金属硅生产的有机化合物，它含有 Si-C 键，且至少有一个有机基直接与硅原子相连。有机硅聚合物种类繁多，主要分为两类，第一类是聚硅氧烷，是以硅氧、硅键结合起来的聚合物；第二类是功能性小分子硅氧烷，也叫功能性硅烷。市场上，有机硅材料主要指的是第一类聚硅氧烷，产业链分析一般也粗称有机硅中间体。聚硅氧烷(最常看到的DMC是最主要产品)具有一般有机聚合物不具备的耐寒、耐热、耐氧化、电绝缘等优良特性，总用量占比超过90%。
图：常见有机硅产业链
资料来源：SMM
有机硅中间生产与下游产品相当丰富，上游相对清晰。有机硅产业链跟金属硅、多晶硅关联度较高。有机硅原料包含氯甲烷、硅粉，生成不同甲基含量的甲基氯硅烷单体，各类甲基氯硅烷单体称为粗单体，企业扩产计划绝大多数公布的是粗单体产能，但有部分企业产能是以下游产品公布的，如42万吨硅氧烷、20万吨密封胶等形式。一般情况按1吨单体生产0.45-0.47吨硅氧烷来换算产能。
有机硅产业链各环节制备关系：
1吨工业硅=3.8吨有机硅单体=1.8吨硅氧烷(有机硅中间体/DMC)，相当于1吨有机硅单体需要0.26吨工业硅，1吨有机硅中间体需要0.5-0.55吨工业硅。
有机硅产业链由原材料、单体及中间体、下游深加工产品及终端应用等环节组成，经分析角度简化各环节如下：
图：分析角度简化的有机硅产业链
图：有机硅中游产品及终端消费方向
资料来源：SMM、硅业分会、CAFISI、国投安信期货
有机硅单体：由硅粉(单体消耗工业硅的比例为1:0.26)和氯甲烷，反应生成不同甲基含量的甲基氯硅烷，统称为粗单体。其中二甲基二氯硅烷是用量最大的单体，由于有机硅单体状态不稳定，一般要将其进一步加工成有机硅中间体或产品才出售。
图：有机硅DMC成本结构
资料来源： 硅业分会、CAFISI
有机硅中间体：主要是各类硅氧烷，其中以聚硅氧烷(DMC是规模最大的聚硅氧烷产品)为主。从制备关系看，有机硅单体和DMC折算比约在0.45-0.47之间，每1吨DMC需要0.5吨工业硅，工业硅的成本占比约为48%，工业硅价格波动会对DMC价格造成实质影响。DMC的能源消耗主要为甲醇，占比仅为6%，也体现了有机硅产品作为化工材料不依赖石油和天然气的生产优势。
有机硅下游制品：聚硅氧烷(DMC)下游制品主要包括硅橡胶、硅油、硅树脂三大类，其中硅橡胶包括室温胶(建筑密封的107胶)、高温胶(遥控器、手机壳等)以及液体胶，合计占比最大约为66%；其次为硅油，占比32%，最后是少量硅树脂。
图：多种多样的硅橡胶
资料来源：SMM、国投安信期货
终端应用：有机硅材料应用十分广泛，覆盖8000多个领域，主要包括建筑、电子电器、电力设备及新能源等行业，其中电子与建筑是有机硅最大的应用板块，占比分别在20%左右；除此之外还有军工、航天航空、医疗、日用品、个人护理、纺织等，覆盖生产生活的方方面面。
需求趋势上，2010年国内有机硅对工业硅的消费量仅有18.3万吨，占工业硅总消费的15%。伴随有机硅在绝缘、散热、密封等方面不断展示的优异性能，随着新基建、新能源、智能装备等新领域的崛起，有机硅消费实现快速增长。2018年，有机硅成为我国工业硅消费第一大领域，2021年有机硅对工业硅消费量跃升至76.9万吨(硅业分会数据)，年度增长9.5%，耗硅量占比达到31%(国内产量扣减出口量)。市场普遍预计，2021-2025年有机硅对工业硅消费量的年均复合增速在8%，有机硅行业仍有较大潜力。
图：2010-2025年我国有机硅消费
工业硅用量及占比(单位：万吨)
具体看，较大终端领域上，未来建筑方面的新增需求较有限，2019年开始国内房地产新开工面积增长压力大；新基建虽会带来一定增长，但与建筑相关的行业总体低迷，将对室温胶消费产生负面影响。电子家电领域，近几年我国传统电子、家电行业发展速度放缓，2022年以手机为主的3C消费进入下行周期，增长点或亮点可能集中在传统工业、家居产品与物联网相结合的新电子需求上，努力支持硅胶、led封装及小型新家电板块的景气度。SAGSI统计，2021年电子/家电领域消耗聚硅氧烷约27.2万吨；预计2025年该板块消费量将增至36.1万吨。我们认为最需要关注的是电力新能源板块，目前该板块消费占比虽暂列第三，但已有16%的比重。未来随着新能源汽车以及光伏装机需求的爆发式增长，有机硅最大的消费增量将集中在这一板块。SAGSI统计，2021年电力/新能源聚硅氧烷消费22.5万吨，2025年可能达到50万吨以上。因此，有机硅基本能够兑现需求预期。
再来看供应结构，当前，全球有机硅(聚硅氧烷)总产能合计338.9 万吨/年，中国产能可以占到68.5%，产能232.3万吨。消费预期下，未来有机硅行业产能扩产趋势显著，尤其国内产能扩产集中度高，普遍预计2025年国内产能将快速增至387.5万吨，有进入产能过剩的风险。(数据预期来自SAGSI)
有机硅行业基本业态
全球主要有机硅龙头包括陶氏化学、德国瓦克、蓝星星火、合盛硅业等十余家企业，前十大有机硅企业有6家中国企业。2021年，全球有机硅单体产能约620万吨/年，中国有机硅单体产能达到372.5-380万吨/年，约占全球产能的60%，位居第一。与多晶硅、铝合金行业相比较，有机硅全球前五集中度最高。
有机硅是典型的资金、技术密集型行业，长期以来为少数外国公司垄断。2000年后，随着中国企业崛起，国内有机硅成本优势凸显，且海外属危化品管理，外企陆续退出，基本放弃新建有机硅单体产能，转而在中国建厂，市场格局发生剧变。行业整合后，目前海外主要有五家有机硅生产巨头，分别是美国陶氏化学、欧洲蓝星埃肯(已属中资)、德国瓦克、日本信越、韩国KCC(合并美国迈图)，中国企业在市场所占的比例快速提高。
表：全球有机硅龙头企业介绍
资料来源：国投安信期货
海外龙头与中国企业的发展道路并不相同，2010年后海外企业主要向下游高附加值及深加工产品布局，新建扩产主要在产成品、终端方向上，走“重视下游、配套补足上游”的路线，产能公布多以聚硅氧烷或产成品为主，基本不折合单体。相比照，国内主要承担单体、中间体的生产，扩产计划还以单体为主。不过随着国内单体、中间体产能、产量的快速提升(2010-2021年翻了五倍)，龙头有机硅企业也在积极向下游拓展产品应用领域。虽然国内有机硅企业多为民营，技术上仍与海外有10-20年的差距，但我们以量取胜，产业链更加全面。同时，海内外有机硅巨头都很重始产业链上下游的一体化生产，高能源成本下，外资巨头工业硅原料生产多选择淘汰老旧产能，向挪威、美国、东南亚等地迭代。
图：2021年海外有机硅(聚硅氧烷)
产能分布(单位：万吨)
资料来源：北京国化新材料技术中心
体量对比，未来全球新增有机硅产能依然集中在中国。目前，国内有机硅单体企业共13家(含外资企业)，有9家正在扩建、技改，涉及单体产能近230万吨/年；此外，还有5家涉及140万吨/年的新准入企业；未来五年拟新建产能合计370万吨/年。在2021年基础上，2022年新增合盛鄯善二期40万吨、内蒙恒星20万吨、东岳三期30万吨、云能硅材20万吨，合计110万吨产能，年增幅已达28.5%，这意味着2022年年底国内有机硅单体产能已在490万吨以上、逼近500万吨。
表：未来四五年国内有机硅扩产形势
(单位：万吨)
资料来源：铁合金在线
不同于工业硅，政策上，有机硅属于石化、新材料领域，长期以来有多层面、多维度的政策扶持和鼓励。“十四五”期间有机硅行业的规划方向是：对包括有机硅在内的整个原材料工业进行统筹安排，促进产业供给高端化、产业结构合理化，形成2-3家具有较强国际竞争力的骨干企业，合理控制甲基单体规模和产能释放。“十四五”期间，甲基单体产量预计年均增长10%，到2025年达到300万吨/年(折纯硅氧烷)，表观消费增速为年均8%。按“十四五”轮廓，2025年国内有机硅单体产能在700万吨级(产能利用率85%)，而倘若未来三四年继续落实拟建产能，单体产能规模将达750万吨，产能开工率长期下降到80%以下。
从有机硅耗硅量预期看，SMM认为2025年本板块耗硅量将提升到117万吨，占比降至24%；铁合金在线认为2025-2028年有机硅耗硅量将提高到150万吨，倒推单体产量600万吨左右、80%产能利用率倒折产能750万吨。因此，未来五年，国内有机硅产能建设速度很可能快于需求增量的兑现，普通有机硅产品并不存在产能瓶颈。2022年很可能是近年来有机硅供大于求的第一年，后面几年国内有机硅过剩的矛盾愈来愈大，企业间竞争加剧，成本、产品、出口将是主要竞争方向。
图：未来三五年从消费、供应预期
推算耗硅量(单位：万吨)
资料来源：SMM、百川、铁合金在线
目前，国内有机硅龙头多为民企，国企中中化下属江西蓝星与埃肯整合，技术水平、品牌认可度较高；鲁西化工虽目前产量有限，但其DMC现货竞拍价是国内有机硅行业报价风向标。相比，民企主要依靠成本优势，如合盛硅业，大部分产能分布西北/西南、配套设施完备，成本优势显著；新安化工深耕浙江、细分产品市场，技术上选择与外企合作，拓展下游方向；山东东岳正在积极向上游工业硅拓展。
表：部分有机硅上市公司
(红色为有机硅全产业链)
资料来源：北京国化新材料技术中心
分省份，我国有机硅现有及拟建扩产产能主要集中在长三角、沿海省份及西北、西南工业硅主产区。沿海地区紧临需求，在下游制成品销售及出口渠道上占据优势；工业硅主产区则有明显的成本优势。
图：有机硅分省产出
资料来源：百川盈孚
随着我国有机硅新增产能的逐渐释放，有机硅出口的消费贡献度越来越大，除种类繁多的终端制成品出口外，我国有机硅出口主要集中在初级形状聚硅氧烷、量级较小的硅油两个方向。2015年，我国转为聚硅氧烷净出口国；2021年聚硅氧烷全年净出口24.1万吨，粗算占产量的14%。目前，聚硅氧烷政策上支持出口，13%增值税，执行13%出口退税。
图：初级形状聚硅氧烷进出口
资料来源：中国海关、SMM
工业硅能耗大，但有机硅生产消耗甲醇，技术工艺绿色化，除产能过剩、与工业硅配套的一体化扩产项目可能受到政策制约外，有机硅行业自身基本不会受到能耗双控、减碳规划的专向制约。不过，有机硅工业及多个终端产品属于典型化工行业，涉及危废管理、安全生产压力较大。
联动硅市
我们已经知道有机硅行业更加偏向硅化学，已上市的化工品，其品种名称、上下游中间产品复杂、专业。从有色金属期货价格分析出发，我们简化了有机硅严谨的产品工艺链条，将其简化为：
工业硅-有机硅单体(日常分析中用指代最大的二甲基二氯硅烷C2H6Cl2Si)-有机硅中间体(日常分析中指代二甲基环硅氧烷混合环体，即DMC；或硅氧烷/聚硅氧烷)-终端产品，这一主要链条。
我国有机硅行业的发展并不总是一帆风顺，上一波供给侧改革前(2016年)，由于主要工业品价格大幅下滑，有机硅同受拖累，部分生产企业长期亏损退出市场、清退高成本产能。近些年，有机硅行业生态多受益于下游持续增长的需求驱动，有机硅价格较工业硅价格更加坚挺、行业利润好。但也正因此，拟扩建、新建规模化有机硅产能在2022年更显著的兑现。国内有机硅业态已经改变，尽管有机硅消费增速持续稳健，但新增产能释放快，必然加剧集中度已经很高的有机硅生产企业间的强强竞争。2022年下半年，市场已经感受到有机硅DMC价格持续下行、测试成本线的压力。未来，竞争将在生产技术、成本、产品、市场等多个方向展开，而工业硅期货上市后，有机硅行业将迎来新工具带来的机遇与挑战：
1)观察宏观需求波动
有机硅行业整体需求与宏观经济关系密切。根据德国瓦克年度报告，人均有机硅消费量与人均GDP成正比关系。有机硅需求虽长期看好，但难免受到正常宏观经济周期的扰动。比如今年8月，四川高温电力短缺助推工业硅价上涨，但DMC被动跟涨，需求给予负面压力，有机硅价持续转势，就与当下整体宏观环境密不可分。弱宏观下，生产成本上涨难以向疲弱的下游转嫁，最终反而拖累工业硅价。
期货上市后，除了上下游供求商情，有机硅行业将通过交易所、期货公司的服务接触到大量客观的宏观经济运行分析，这为提前预判需求强弱创造了交流空间。同时，工业硅上市将带动整个产业链数据体系的建设。
图：有机硅DMC与421#工业硅价
资料来源：SMM
2)入市有信心，充分考虑交割便利
有机硅目前是工业硅第二大消费领域，以耗硅量推算排名前十位的龙头年耗硅量多在10-20万吨级间，相较有色中的铜材、铝材等大用量客户，实货规模较小，用量上与镀锌结构件、压铸锌合金行业近似度较高，多晶硅也是这个特点。表面看，这意味着，上游供应更集中、下游消费更分散，工业硅价格的主导更多显示上游策略；但实际上，不同于需求分散的锌行业，有机硅生产企业本身就是实力龙头，且多为上市公司，在公司治理、运营上同样具备资金、人才等优势。另外，一部分有机硅企业，横跨多个原材料板块，已有参与期货市场的经验，工业硅上市后适应性更高。
有机硅DMC价格基本与421#硅价同频。有机硅主要使用工业硅421#、411#、521#，甚至3303#等。相较铝合金，有机硅使用的工业硅对铝含量要求较高，一般在0.2%以下，属化学级工业硅。同时，除主要杂质铁、铝、钙外，有机硅对钛、磷、硼等微量元素也有要求。有机硅品控的关键就是工业硅采购，相较标准化交割品，其定制化需求较高；实际采销中很可能带有特殊溢价。虽然套期保值的目的并不是交割现货，通过买入交割了结合约的概率不大。然而，一旦有机硅厂家进入交割，接收到的标准交割品不适用于实际生产的风险也较其他两个终端方向更大。因此，建议有机硅生产企业拓展工业硅现货贸易渠道，便利现货，充分发挥期货功能。而广期所也在尽可能地充分考虑有机硅产业客户的需求，在标准/替代品、升贴水、出入库检验、厂库设计等方面持续推进。
工业硅期货上市后，价格波动在所难免，有机硅生产企业参与工业硅期货势在必行，合理地利用衍生工具对冲价格风险，提高生产经营能力，有利于有机硅企业及行业更好更长远地健康发展。
资料致谢：广州期货交易所、SMM、百川盈孚、铁合金在线、安泰科
（文章来源：国投安信期货）
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