(1)常規(guī)元素含量

工業(yè)硅按國家標準(GBT2881-2014)分為8個牌號，牌號按照硅元素符號與4位數(shù)字相結(jié)合的形式表示，可把準金屬硅分為5530#、5210#、4410#、4210#、4110#、3303#、2202#、1101#等不同的牌號。其中Si4210需求量最大，Si5530應(yīng)用更為廣泛。

4位數(shù)字依次分別表示產(chǎn)品中主要雜質(zhì)元素鐵、鋁、鈣的最高含量要求，其中鐵含量和鋁含量取小數(shù)點后的一位數(shù)字，鈣含量取小數(shù)點后的兩位數(shù)字。(如4210#工業(yè)硅指的是鐵含量<=0.4%，鋁含量<=0.2%，鈣含量<=0.1%。)

(2)微量元素含量

根據(jù)具體用途對微量元素的要求，還分為化學(xué)用硅和冶金用硅。一般來說,工業(yè)硅在有機硅和硅合金市場上的應(yīng)用沒有那么嚴格，純度達到98.5%即可。但是多晶硅和單晶硅產(chǎn)品作為太陽能光伏行業(yè)的原材料要求更高的純度，需要將工業(yè)硅進行進一步的提純，使之達到太陽級硅(SoG-Si)的要求。

多晶硅規(guī)定Ti、P、B、C

有機硅規(guī)定Al、Ni、Ti

冶金硅規(guī)定Ca、Pb、Cd、Hg、Cr6+

中國標準還規(guī)定了多晶用硅和有機用硅的微量雜質(zhì)元素所含高精級和普精級控制指標，

如圖所示：

(3)其他規(guī)格

等外硅：國標之外

2017年后開始出現(xiàn)：97硅：蘭炭作還原劑，多用于鋁合金；再生硅（99%）：回收、廢料，中頻爐回爐，多用于鋁合金，少量在多晶硅。

二、生產(chǎn)

1、流程

工業(yè)硅是以硅石(石英砂)為原料，以碳質(zhì)材料為還原劑，通過在礦熱爐中熔煉獲得。

具體操作：

硅石及還原劑按一定的配比稱量自動加到礦熱爐內(nèi)，將爐料加熱到2000攝氏度以上，二氧化硅被碳還原劑還原生成了工業(yè)硅液體和一氧化碳(CO)氣體，CO氣體通過料層逸出，并將爐料預(yù)熱。

在硅水包底部通入氧氣、空氣混合氣體，以除去鈣、鋁等其他雜質(zhì)。通過電動包車將硅水包運到澆鑄間澆鑄成硅錠。

硅錠冷卻后進行破碎、分級、稱量、包裝、入庫得到成品硅塊。

煙氣經(jīng)爐口煙罩進入煙道，經(jīng)空冷器、風(fēng)機進入布袋除塵器除塵等環(huán)保設(shè)施處理后，達到國家規(guī)定排放標準排放。

2、原料

硅石

①目前我國硅石資源主要分布在石英巖中,我國石英礦資源豐富，石英礦保有礦石儲量超過40億噸，但是高品質(zhì)的脈石英僅占我國石英礦資源的0.93%，主要集中在湖北、云南、廣西等地。

②用于生產(chǎn)優(yōu)級工業(yè)硅的硅石，其氧化物雜質(zhì)含量應(yīng)達到:FezO3小于0.15%AlzO3小于0.20%CaO小于0.15%。如果生產(chǎn)超優(yōu)質(zhì)工業(yè)硅，對氧化物雜質(zhì)的控制更嚴格,并對硅石中硼(B)磷(P)還有嚴格要求，F(xiàn)e2O3小于0.1%AlzO3小于0.15%CaO小于0.10%.

③硅石粒度是冶煉生產(chǎn)的另一個重要工藝條件。我國目前小型工業(yè)硅電爐硅石的入爐粒度為20~60mm，中型電爐的硅石入爐粒度為30~80mm，大型電爐硅石入爐粒度為40~100mm。

工業(yè)硅用石英礦石：石英巖

還原劑：工業(yè)硅生產(chǎn)對還原劑的基本要求:有一定的粒度和機械強度、灰分低、化學(xué)反應(yīng)性強、固定碳高、比電阻高、揮發(fā)分適中工業(yè)硅常用的還原劑有：蘭炭木炭煙煤石油焦，工業(yè)硅生產(chǎn)中通過選用不同種類的還原劑，并調(diào)整它們之間的配比來控制工業(yè)硅的質(zhì)量和爐況。

3、冶煉設(shè)備

電弧爐是利用電極之間產(chǎn)生的電弧的熱量來熔煉金屬的一種電爐，是電熱法制備工業(yè)硅的重要設(shè)備，主要類型有:黃磷爐、電石爐、鐵合金爐、冰銅爐。

4、工業(yè)硅成本構(gòu)成：

我國工業(yè)硅每噸成本在16000—25000元之間，電力占比最高，硅石對質(zhì)量影響大。

生產(chǎn)1噸工業(yè)硅需要2.7-3噸硅石，2噸碳質(zhì)還原劑（種類包括木炭、石油焦、低灰分煙煤等），0.1-0.13噸電極；用電成本占比最大（約30%），每噸工業(yè)硅冶煉電耗在11000-14000度，硅石和還原劑成本構(gòu)成了另外一大類成本，合計占比在40%左右。

新疆553#工業(yè)硅成本模型：

5、工業(yè)硅交易標準

外觀：工業(yè)硅以塊狀或粒狀供貨，其表面和斷面應(yīng)潔凈，不允許有夾渣、粉狀硅粘結(jié)以及其他異物。

粒度指標：

①多晶硅直接向硅粉廠定制采購硅粉，硅粉廠負責(zé)將工業(yè)硅硅塊加工成硅粉，所以多晶硅行業(yè)對工業(yè)硅粒度沒有特殊要求。

②有機硅采購硅塊后自己根據(jù)需求來加工成硅粉，國內(nèi)有機硅企業(yè)一般按照國標采購，國外有機硅企業(yè)要求的粒度偏小。

③鋁合金企業(yè)受冶煉爐和冶煉工藝限制對硅塊有粒度要求，不同大小冶煉爐需求不同，但10mm-100mm是比較典型的粒度需求。

包裝、運輸、貯存：工業(yè)硅包裝物應(yīng)能防潮，一般用塑料編織袋包裝，每件凈重宜為1000kg.如需其他形式包裝時，可由供需雙方協(xié)商確定后在訂貨單(或合同)中具體注明。產(chǎn)品在運輸貯存過程中應(yīng)防止雨淋或受潮。

三、供應(yīng)

1、全球分布情況

全球工業(yè)硅產(chǎn)量自2013年至2018年一路上漲，年均增速9%左右，至2018年后由于需求走弱、疫情影響等原因，產(chǎn)量連續(xù)兩年下行，2021年由于需求提振價格高企，全球產(chǎn)量大幅增長，其中中國產(chǎn)量增速24%，是全球產(chǎn)量主要增長來源。

全球工業(yè)硅供給—中國產(chǎn)能產(chǎn)量占據(jù)絕對地位，中國2021年產(chǎn)量占比由67%提升至77%，剩下的則少量來源于巴西、美國、挪威等地。

2、國內(nèi)情況

（1）區(qū)域集中度高

工業(yè)硅生產(chǎn)區(qū)域集中在西北、西南，除新疆開工率保持全年基本穩(wěn)定以外，云南和四川具有明顯的季節(jié)性，6-10月為豐水期，開工率一般能達到高位，而11月-5月為枯水期，開工率較低。

2021年我國工業(yè)硅產(chǎn)量261萬噸，其中新疆、云南和四川產(chǎn)量占比分別為48%、19.4%和10.3%，三區(qū)占比達到62.8%，同時，由于多晶硅新增產(chǎn)能的投放，以硅泥為原料的再生硅產(chǎn)量也逐步增加，再生硅補充大概14.5萬噸。

（2）三大工業(yè)硅產(chǎn)區(qū)優(yōu)劣勢：

①新疆：硅石和電力優(yōu)勢明顯，火電全年穩(wěn)定；但運輸成本略高，生產(chǎn)技術(shù)管理劣勢突出。

②云南：硅石和電力優(yōu)勢明顯，運輸成本較低；但水電受季節(jié)影響大。企業(yè)規(guī)模較小。

③四川：電力優(yōu)勢明顯，運輸成本中等；但水電受季節(jié)影響大，缺乏礦石資源。

（3）中國工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整

“十二五”期間：工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)分布在云南、四川最主要的原因是水電。

1、豐水期富裕的水電供應(yīng)

2、當(dāng)?shù)氐墓枋Y源和木炭資源

“十三五”期間：工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到新疆，最主要的原因是資源和能源。

1、煤+自備電+孤網(wǎng)運行的優(yōu)勢十分明顯

2、新疆的煤可以滿足工業(yè)硅大爐型全煤工藝生產(chǎn)

3、當(dāng)?shù)毓枋Y源豐富

十四五期間：

（4）牌號分布特點

工業(yè)硅主要生產(chǎn)規(guī)格Si4210產(chǎn)量67萬噸占比31%，通氧Si5530產(chǎn)量43萬噸占比19%，不通氧Si5530（97硅）產(chǎn)量7萬噸，占比3%；滿足Si4210標準一定滿足Si5530標準。因礦石質(zhì)量和冶煉工藝的不同，工業(yè)硅不同產(chǎn)區(qū)有著各自不同的主產(chǎn)規(guī)格。不同規(guī)格產(chǎn)量隨著生產(chǎn)技術(shù)的進步、原材料的變化而改變，就長期趨勢而言，隨著優(yōu)質(zhì)硅石資源的減少，高品位工業(yè)硅的產(chǎn)量在逐年減少。

（5）產(chǎn)能利用率提升：

中國工業(yè)硅產(chǎn)能利用率大幅提升。2021年，中國工業(yè)硅產(chǎn)能500萬噸，較2020年僅小幅提升，但對應(yīng)產(chǎn)量261萬噸，同比增長24.3%，產(chǎn)能利用率從2020年的44%大幅提升至52%。

（6）行業(yè)集中度高

從排名前十家硅業(yè)企業(yè)來看，行業(yè)前10廠家產(chǎn)量占比全國總量50%，其中合盛硅業(yè)一家獨大，2021年產(chǎn)量占比達30%，為該行業(yè)的龍頭企業(yè)，且尚有大量產(chǎn)能待投。

3、中國未來新建產(chǎn)能

展望未來，我國國內(nèi)工業(yè)硅產(chǎn)能將持續(xù)新增，幾大龍頭企業(yè)在努力健全完善自身工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，各類資本也紛紛進駐工業(yè)硅市場。以下為Mysteel統(tǒng)計的2022-2023年國內(nèi)部分新建產(chǎn)能：

總體來說，當(dāng)前國內(nèi)工業(yè)硅產(chǎn)量基本能滿足市場的需求，而全球經(jīng)濟向低碳可再生能源轉(zhuǎn)型已是大勢所趨，預(yù)計在光伏新能源等產(chǎn)業(yè)帶動下，未來兩年工業(yè)硅需求還將進一步擴大，那么市場需求幾何以及國家相關(guān)政策導(dǎo)向和未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展等也將在下篇繼續(xù)跟大家分享，敬請期待！