一、工业硅期货即将上市

广州期货交易所于2021年4月19日正式成立，该交易所未来计划上市16个期货品种，其中包括绿色能源板块，事关国民经济基础领域和能源价格改革的重大战略，呼应国家提出的“双碳”政策。据悉，工业硅即将成为第一个上市的品种，计划在2022年内挂牌。

工业硅期货草案中，交割品为满足国家工业硅标准的553#硅，其产量大概占比工业硅产量的35%左右，421#硅产量占37%左右，整体来看两种规格的硅占比工业硅总量的70%以上，是最为主流的两种型号。421#硅可作为替代交割品进行交割，升水基准交割品2000元/吨。

图1：工业硅国家标准及品质划分

数据来源：广期所、永安期货研究院

二、工业硅简介

工业硅也称金属硅、结晶硅。硅元素含量在98.5%-99.99%之间。在生产工业硅的原料中，还原剂为冶炼重要组分，主要为硅煤、石油焦、木炭等。工业硅产品中游主要为有机硅（38%）、多晶硅（27%）、合金硅（27%）。其下游较为分散：有机硅下游可用于建筑、电子电器、电力、汽车、医疗、日用品、纺织、机械加工、航空航天、新材料、新能源等；多晶硅下游应用于光伏、半导体、电子等领域；合金硅下游为汽车制造、电子、建筑材料等

图2：金属硅产业链全景

数据来源：公开资讯整理、永安期货研究院

生产工业硅大约需要用到2.7吨硅石，2吨碳质还原剂，0.12吨电极，以及1.2万度以上的电力。工业硅生产中电力价格占比最大，最高占比可以达到50%，因此主产区的电力价格走势对生产成本的影响极其重要。2022年2季度，金属硅的生产成本达到本年度高点，随后在商品价格整体回落中，行业成本有所下调。

图3：工业硅生产成本分布、金属硅行业成本

数据来源：公开资讯整理，百川盈孚、永安期货研究院

工业硅的冶炼过程必须做到控制较高的炉温，保证SiC的形成和破坏相对平衡。其主要步骤为，将原料硅石经过洗选、筛分并干燥后，根据所用还原剂的种类，分别按不同的比例配料，用计算机程序控制配比精度，将原料汇集到皮带上，通过送料过程进行混匀，进入电炉。在电极上通往电流，加热电炉内物料，温度需达到1800摄氏度以上，硅在炉内被还原出来，并呈液态，铸成硅锭，经过破碎、包装成工业硅粉。随后采用氧气和空气混和底吹的方式，底吹氧的透气砖安装在包底中，透气砖内有较多的细铜管，氧气和空气从细铜管中吹向硅熔液实施精炼，空气在吹氧结束后亦通过透气砖向硅熔液中形成正压。精炼过程需要搅拌，搅拌采用压缩空气搅拌，其目的是为了尽快脱除杂质，减少热损失和硅液粘包。

图4：工业硅冶炼过程

数据来源：公开资讯整理，永安期货研究院

工业硅规格类别繁多，且分类取决于其杂质含量。工业硅的分类取决于成分中所含铁、铝、钙等杂质含量划分。可分为：553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同编号。其中产量占比最大的规格是421#工业硅（三位数工业硅意思是铁铝钙分别小于等于0.4%、0.2%、0.1%；四位数的意思（以3303为例）是铁铝钙分别小于0.3%、0.3%和0.03%）。553硅分为通氧553和不通氧553（区别主要来自于冶炼工艺方面，通氧553在冶炼中吹入氧气，基准交割品只看铁铝钙含量，通氧与否不受限制）。

图5：工业硅规格简介

数据来源：公开资讯整理，永安期货研究院

三、工业硅供需情况

中国是工业硅主产国。2021年，全球硅产能为632万吨，其中499万吨在中国。其他133万吨主要分布在巴西、挪威、美国、法国等。巴西金属硅产量仅次于中国，因其有大量水电资源。2021年工业硅总产量为382万吨，中国占比76%。2021年，我国工业硅产能达到499万吨，产量在291.3万吨，同比增长74.1万吨，增幅为32%。97硅、再生硅补充供应，在2021年产量分别达到21.7和8.4万吨。工业硅产能主要分布在电力资源充沛的地方，如西北、西南地区，依赖丰富的煤电、水电资源，新疆、云南、四川等地优势明显。

川滇地区开工季节性明显，因其主要靠水力发电，新疆煤电耗能为主，季节性不及川滇地区显著。由于工业硅生产的过程中需要消耗大量的电力成本，因此工业硅的产量具有明确的季节性。四川和云南等地在每年的6-11月供应量较为显著，因其处于丰水期，其他月份处于枯水期，相对来说开工率下降。而新疆地区则因煤炭发电，其季节性相较四川和云南不突出，处于常年开工状态。

图6：工业硅全球与全国供应分布、开工率

数据来源：公开资讯整理、SMM、永安期货研究院

新疆是我国工业硅主产区，总产量占工业硅总供应量的44%。新疆主要生产通氧553和421硅，其累计产量占比全国总供应的44%左右。其中，553占全国总供应的75%，421占全国总供应的36%。

云南是仅次于新疆的第二大工业硅主产区，总产量占比工业硅总供应量的18%。云南生产工业硅型号较为分散，主要视下游需求而定。

四川为全国工业硅的第三大主产区。四川工业硅产量中421占比较多，总产量占比工业硅总供应量的17%左右。

图7：分省分型号工业硅生产情况

数据来源：公开资讯整理、永安期货研究院

全球工业硅主要消费国为中国。其中主要为有机硅（38%）、多晶硅（27%）、合金硅（27%）。未来消费增长主要来自于中国有机硅和多晶硅的需求。2021年，有机硅、硅合金、多晶硅以及其他消费量分别为90万吨、78万吨、64万吨；出口量达到78万吨。趋势上表现为内需扩大，替代出口，化工超越冶金的趋势。2023年之后，多晶硅可能会成为第一大消费，有机硅次之。中国消费集中在华东区域，江浙为主；华南消费主要是广州出口。

主要出口亚洲国家，且海外消费主要硅合金。广州港出口南方货源；天津港出口北方货源。

2021年金属硅出口总量为77.8万吨，同比大增26%。海外疫情缓解，需求回升是出口增加的主要原因。主要出口目的国为日本、韩国、泰国印度和阿联酋，总共占比60%。

图8：全球工业硅消费结构/消费国、国内工业硅销区分布、出口国分布

数据来源：公开资料整理、永安期货研究院

整体来看，我国工业硅的产量和消费量均处于全球第一，因此我国应拥有对于工业硅的定价权。工业硅期货上市将是行业的重要里程碑。