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一、工业硅产业链概览
工业硅的生产环节主要涉及硅矿石的开采和精选，以及硅石和碳还原剂（石油焦、木炭、和洗精煤）的筛选和配比。在工业硅上市专题（一）中我们已经详细介绍工业硅在生产环节的主要特点。
工业硅的需求环节主要在铝合金铸造、有机硅和多晶硅三个方面。第一，铝合金又可分为铸造铝合金和变形铝合金，不同的生产标准对应着不同的工业硅需求量。第二，有机硅化合物的生产以工业硅和氯甲烷气体在催化剂的作用下在流化床反应器内进行气固相催化反应，生成甲基氯硅烷混合单体，然后再通过单体再不同反应工段生成有机硅中间体，有机硅的下游产品包括硅树脂、硅橡胶和硅油等。第三，金属硅经过氢化，精馏、还原提纯可制备成为多晶硅。多晶硅又可通过单晶拉棒切片、多晶铸锭切片等中间加工环节光伏和半导体材料。
工业硅在终端需求方面，应用更为广泛，在汽车和电动车等汽车制造业、电子电气、建筑、纺织、医疗和个人护理、工业助剂和交通行业、光伏发电、半导体以及集成电路等领域。
二、中国工业硅的产能和产量占全球总量比例持续攀升
根据有色金属工业协会硅业协会数据，2010年到2021年，全球工业硅产能产量增长缓慢，其中大部分增量由中国市场贡献。最重要的原因在于欧洲在2007年制定《2020年气候和能源一揽子计划》后，尽管对于光伏产业的需求程度大幅提高，但同时也对于高耗能产业有着限制和退出要求，欧盟碳市场第二阶段的开启也将工业硅包含在内的产业纳入配额管理，欧洲制硅成本大幅攀升，欧洲转向进口硅片加工等下游环节，上游及中间环节生产制造向中国转移。
产能方面，截止2021年，全球工业硅产能641万吨，较2010年的385万吨增长256万吨，增幅66.49%。其中，2021年中国工业硅产能为500万吨，较2010年的275万吨增长225万吨，增幅81.82%。2021年中国工业硅产能占全球总产能从2010年的71.40%提升到2021年的78.00%。产量方面，截止2021年，全球工业硅产量346.41万吨，较2010年的203.50万吨增长142.91万吨，增幅70.22%。其中，2021年中国工业硅产量为269.91万吨，较2010年的115万吨增长154.91万吨，增幅134.70%。
2021年中国工业硅产量占全球总产量从2010年的56.50%提升到2021年的77.90%。2010年至今，我国工业硅产量总体呈上行趋势， 主要受新产能投产以及成昂价格波动两方面的影响。2015年，新疆台盛硅业、东方希望等企业新项目投产后，全国产量大幅增长，中国工业硅年均产量达到200万吨以上。2018年， 中国工业硅产能和产量均达到峰值563万吨和267万吨。2019年，新疆硅石供给大幅减少导致上升趋势中断，新疆的产能优势因硅石数量限制无法完全释放。硅石供给问题在2020年末得以解决 在无新增产能的情况下2021年中国工业硅产量达321万盹左右，罔比增幅26%，产能利用率创纪录这58%。我国工业硅产能利用率较低，主要原因在于国内工业硅冶炼技术和产能分化较为明显，低端产能， 导致矿热炉实际生产天数与设计生产天数之间差异较大。其次，主产区云南、四川等产区的存量产能释放存在明显的水电导向型周期，只能集中在每6月至11月的丰水季节产，2022年丰水季遭遇的高温干旱导致西南区域高耗能企业限电也是对提升产能利用率的一大阻碍因素，电力供给的不稳定性无法支撑工业硅总产能利用率的提升。
三、能源导向型特征明显，产能集中在新疆、四川和云南
从产能和产量来看，我国的前三大产区为新疆、云南和四川。前三大产区供应占比合计达78%，单新疆一省产量占全国的44%。剩余产量零散分布在内蒙古、甘肃、福建、重庆、湖南、贵州、广西、黑龙江等地。近些年新增的产能也多集中在新疆、四川和云南三省。从工业硅生产的分类来看，2021年我国工业硅主要生产化学级工业硅421等产量共108万吨，占总产量的37%；通氧553产量74万吨，占总产量的25%；不通氧553产量28万吨，占总产量的10%；其余规格为441、3303和2202等，产量共计81.40万吨，占总产量的28%。
2021年新疆产能和产量分别为175万吨和121万吨，粗算产能利用率为69.14%；新疆2021年产能和产量分别较2010年增长152万吨和116万吨，增幅分别达到6.6倍和23.2倍，增长迅速；2021年新疆产能和产量分别占到全国总量的35%和44.83%。新疆的煤炭和电力优势我们已经在第一篇上市专题中着重介绍过，可参考《工业硅上市系列专题（一）：基于工业硅生产工艺的成本分析》。
2021年云南产能和产量分别为120万吨和49万吨，粗算产能利用率为40.83%；云南2021年产能和产量分别较2010年增长60万吨和27万吨，增幅分别达到1倍和1.23倍，产能利用率和增速都有明显下降趋势；2021年云南产能和产量分别占到全国总量的20.83%和18.15%。2021年四川产能和产量分别为64万吨和42万吨，粗算产能利用率为65.62%；四川2021年产能和产量分别较2010年增长29万吨和25万吨，增幅分别达到82.85%和147%，位居第三；2021年四川产能和产量分别占到全国总量的12.80%和15.56%。
从工业硅的产能分布来看，我国工业硅产能主要分布在依托于丰富的煤电和水电资源的西北及西南地区，因为工业硅的生产资源能源依赖性强，原料硅石资源的分布反而不是产能分布最关键的因素。四川和云南水电具有明显的周期性导致工业硅产量同样具备的季节性。每年6-10月为西南丰水季，水电发电量快速增长，与此同时工业硅月度产量也稳步攀升，11月至次年4月，工业硅月度产量逐步下降，2022年全年工业硅月产量维持在25到33万吨之间。
在实际调研过程中，我们从不同企业了解到在用电量攀升的同时，四川小水电供电的不稳定性也拉高个体企业用电成本，而云南的水电价格更为低廉且稳定。然而，根据昆明电力交易中心，2021年云南全年成交均价0.2026元/千瓦时，同比上涨1.81分。此外，根据四川电力交易中心发布《关于2021年省内市场年度交易结果的公告》，四川水电用电侧批发和零售常规直购价格分为0.2714元/千瓦时和0.2667元/千瓦时。从电力价格的总体水平来看，因为每吨工业硅用电量在10000度到13000度，占到总生产成本的40%以上，所以西南地区的电力价格优势确实能够转化成为工业硅企业的成本优势。
四、工业硅以民企为主，产业集中度较高
从工业硅的市场发展来看，企业产能集中度呈现出逐步提升的趋势。
2021年，产量前十大企业为合盛硅业、东方希望、永昌硅业、蓝星硅材料、芒市永隆、新疆晶鑫、潘达尔硅业、新疆晶维克、四川鑫河和三新硅业2016年，前十家工业硅企业产量为78.74万吨，占全国总产量的39.40%；2021年，前十家工业硅企业产量为130.25万吨，占全国总产量的48.30%，提高8.9个百分点。
由于市场规模较小，行业利润率长期处于低位等原因，国有资本并未广泛涉足工业硅领域，除去永昌硅业、三新硅业、国贸硅业等，大部分工业硅生产企业为民营企业。
五、产能快速扩张阶段，匹配下游需求增长
工业硅作为化工行业的一部分再过去存在产能过剩和能源消耗高的问题，新疆、云南和四川也都发布限制新增产能建设的文件，2017年，《“严禁三高项目进新疆”指示着力推进硅基新材料产业健康发展实施意见》要求严控工业硅新增产能，总量控制在200万吨水平；2018年，《云南省工业和信息化委关于进一步加强工业硅行业管理工作的通知》要求严禁新增工业硅产能，总量控制在130万吨水平。
在“双碳”战略的大背景和下游以多晶硅和单晶硅为代表的光伏产业需求强劲的推动下，未来计划投产的工业硅产能总量仍然较高。根据中国有色金属工业协会统计，未来国内拟新增工业硅产能570万吨，其中，合盛硅业新疆鄯善县的煤电硅一体化项目二期年产40万吨工业硅项目将于2022年四季度投产，内蒙古鑫元15万吨工业硅项目2023年前投产。2022到2024年预计投产总量分别为19万吨、108万吨和56万吨，共计183万吨。实际上，下游需求端也在快速扩张的周期之内。据统计，有机硅迎来新增产能的快速增长，预计2022年新增单体产能95万吨，预计到2025年预计总产能740万吨/年，与当前比产能翻倍。根据各多晶硅在产和新建企业规划产能统计，预计到2025年底，中国多晶硅产能将超过600万吨/年，若包括海外供应，共计可以满足全球1800GW左右的装机量需求。
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