工業硅概述
一、定義和用途
硅是呈灰色金屬光澤的半金屬，在元素周期表中屬IVA族，元素序號14，元素符號為Si，原子量為28.09，熔點1410℃，密度2.33 g/cm3.在自然界中，硅極少以單質的形式存在，而是以復雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式，廣泛存在于巖石、砂礫、塵土之中。硅是地殼構成中第二豐富的元素，占地殼總質量的26.4%，僅次于第一位的氧(49.4%)。
(資料圖片僅供參考)
工業硅(Silicon metal)，又名金屬硅、結晶硅，是由硅石經碳質還原劑在礦熱爐中還原所得。工業硅是生產有機硅及多晶硅最重要的原材料，也是鑄造鋁合金、變形鋁合金中的重要原材料。
二、工業硅分類
根據工業硅國家標準(GBT 2881-2014)，工業硅以3種主要雜質(鐵、鋁、鈣)含量的差異，分為Si1101、Si2202、Si3303等規格。工業硅牌號由硅元素符號和 4 位數字表示，4 位數字依次分別表示產品中主要雜質元素鐵、鋁、鈣的最高含量要求，其中鐵含量和鋁含量取小數點后的一位數字，鈣含量取小數點后的兩位數字。
另外，隨著下游生產技術水平的進步，對工業硅的要求逐漸降低，市場上出現了一些低于國家標準的等外工業硅(不符合國標名義硅含量在98.7%以上的工業硅)以及97硅(名義硅含量在97.0%左右的工業硅)。此外，近年來工業硅的回收體系逐漸完善，回收效率不斷提高，工業硅磨粉、多晶硅以及硅片切片等環節所產生的廢料，經中頻爐回爐熔煉后得到再生硅，其名義硅含量在99.0%左右。
三、工業硅的生產工藝
工業硅冶煉是以硅石和碳質還原劑 (石油焦、洗精煤、木炭等) 以及疏松劑 (木片木塊、玉米芯、松子球、椰子殼等)為原料，在礦熱爐內連續進行的電熱化學反應過程。
SiO2+2C=Si+2CO↑
硅石礦、還原劑、疏松劑等爐料，由原料處理系統將生產所需要的合格爐料送到礦熱爐車間的合格料堆場。根據生產要求按確定的爐料配比，通過配料站稱量準確的爐料，由輸送設施送達礦熱爐車間爐頂料倉或操作平臺的貯料倉，根據爐況由爐口操作人員將爐料通過加料管或爐口加料車加入爐膛內，通電后礦熱爐內的電極釋放電火花進而熔化原料。爐口操作人員適時進行透氣、搗爐、沉料、加料、推料等操作，使礦熱爐內爐料具有良好的透氣性，合適的熔池電阻及足夠高的爐膛溫度，以保持爐況順行、礦熱爐生產正常。國內工業硅生產過程是連續的，出爐是間斷的，熔硅進入硅水包進行精煉，經精煉降低工業硅中鋁、鈣等雜質，工業硅熔體的成分進一步得到純化。經扒渣后注入錠模中鑄成錠塊，硅錠冷卻脫模后進行破碎、取樣、化驗、分級、包裝、稱量、入庫。
四、工業硅行業發展情況
1.世界工業硅行業發展情況
2014-2021年期間，全球工業硅產能從531萬噸/年增加至632萬噸/年，復合年均增長率為2.5%。新增產能總計101萬噸，主要來自中國新增產能88萬噸，海外新增產能13萬噸。同期全球工業硅產量從251萬噸增加至408萬噸，復合年均增長率為7%。增加的157萬噸幾乎全部由中國貢獻，海外產量貢獻僅占一小部分。尤其受到新冠疫情影響，海外產能受限，而中國的產能持續擴張，導致工業硅產能及產量進一步向中國轉移。2021年海外產能133萬噸(21.04%)，產量91萬噸 (22.29%)，均處于逐漸下降趨勢。
2020年，全球工業硅主要供應集中于亞洲、美洲和歐洲地區。除中國之外，海外工業硅供給主要集中在巴西、挪威、美國、法國等地。工業硅產量中，中國占比高達76%，其次是巴西、挪威各占7%，美國占4%，法國占3%。
2.我國工業硅行業情況
2020年，我國工業硅生產企業約220家，民營企業占主導地位，呈現出產能產量分散的特點，超過一半的工業硅生產企業產能低于2萬噸，百分之九十的企業產量在2萬噸以下。除個別企業外，工業硅行業整體呈現顯著的“小、散、弱”的特征，企業核心競爭力較弱，生產面臨較大的不確定性。市場雖處于充分競爭的狀態，產品供應方面不存在壟斷問題，但由于投資成本高以及存在技術壁壘，行業整合困難，中下游企業難以介入上游。
（文章來源：上海東亞期貨有限公司）
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