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硅行业深度报告：供需结构共振_硅产业链景气有望持续上行1.金属硅：供需两端均受益碳中和1.1高能耗行业严控新增产能，鼓励水电生产金属硅工业上制硅采用碳还原法，即用硅石、碳质还原剂在矿热炉内进行冶炼。目前国内普遍采用以硅石为原料，石油焦、木炭、木片、低灰煤等为还原剂，在矿热电炉中高温熔炼，从硅石中还原出金属硅的工艺流程。其中二氧化碳排放涉及还原反应直接排放和使用燃料的间接排放。火电为能源的金属硅单吨碳排放15.91吨二氧化碳，水电为能源则单吨碳排放为5.32吨二氧化碳当量。按SiO2+2C==Si+2CO↑，2CO+O2==2CO2的反应方程式，每生产一吨金属硅直接产生3.14吨二氧化碳，实际生产中由于硅煤有损耗，实际每生产一吨金属硅需要消耗硅煤超过2吨，即对应约5.32吨二氧化碳排放。单吨金属硅生产耗电13000度电，按1吨标准煤2.66吨二氧化碳的折算方法，单吨金属硅间接碳排放量为10.59吨，合计15.91吨二氧化碳，若采用水电等清洁能源电力则单吨金属硅生产的碳排放为5.32吨二氧化碳当量。2020年国内金属硅产量222万吨，其中水电为能源的金属硅约88万吨，则对应国内2020年金属硅生产总碳排放为0.26亿吨二氧化碳当量（88*5.32+134*15.91万吨），占国内总碳排放的0.19%，是有色金属行业碳排放第三高的行业，仅次于铝和铜。2020年中国金属硅下游需求中光伏占比23%，合金占比27%，有机硅占比47%，其他占比3%。碳中和背景下光伏发电成长空间巨大，未来金属硅的光伏需求占比将持续提升。有机硅方面由于有机硅的无毒无害并且性能优异，在很多领域将替代塑料、传统橡胶等石油化工品。合金方面金属硅主要应用于铝合金，未来铝合金受益于汽车轻量化，需求量有望持续提升。金属硅行业将继续严控新增产能。2017年底以来金属硅行业累计新批产能仅有合盛硅业云南两期共80万吨金属硅，其它企业金属硅扩产难以拿到批条，尤其新疆和云南省相继出台了金属硅限制新增产能的政策文件，限制新增产能政策持续到2020年12月31日。作为高能耗行业，预计未来金属硅新增产能仍将严控。政策上，2017年以来环保政策推动金属硅行业供给侧改革，严控新增产能，淘汰落后产能，加速行业集中度提升。新疆及云南严控新增产能，其中新疆金属硅产能控制在200万吨以内，云南金属硅产能2020年控制在130万吨以下。1）新疆：2017年7月28日，新疆自治区颁布《着力推进硅基新材料产业健康发展实施意见的通知》，要求新疆金属硅产能控制在200万吨以内，提高金属硅产品就地转化率，2020年转化率达70%以上；严格施行行业准入，各地州不得以任何名义、方式审批、核准、备案新增产能金属硅项目，疆内产能置换必须在准东和鄯善两个基地进行等量或减量置换。2）云南：2017年12月8日，云南省政府颁布《关于推动水电硅材加工一体化产业发展的实施意见》，要求2020年云南省内金属硅产能控制在130万吨以下，产能前五企业产量提升至50%以上，大力发展下游硅产业，全面淘汰工艺技术装备落后产能，新（改、扩）建金属硅项目，一律实施产能减量置换。脱硫脱硝设备要求淘汰中小落后产能。2018年，云南省开启脱硫脱硝试点，部分严格地区要求2019年底之前未安装脱硫脱硝设备的金属硅企业将被强制关停。2019年，新疆启动脱硫脱硝试点，未来可能出台正式脱硫脱硝设备的官方要求。总体趋势而言，未来金属硅行业将逐渐出台脱硫脱硝设备的官方要求，且会覆盖更多地区，对于中小企业而言，脱硫脱硝设备的巨额投入倒逼中小落后产能退出，加速行业龙头集聚。据不完全统计，2018年全国淘汰落后金属硅产能18万吨，主要在中西部高成本地区。金属硅行业落后产能较多，环保趋严及碳中和背景下高能耗高排放的小产能可能逐渐退出市场。金属硅行业中年产量低于5万吨的企业占总产量的约50%，产量较低导致这些产能无法安装脱硫脱硝设备，并且生产过程的自动化程度较低，依赖人工操作导致能耗较高，预计未来金属硅行业将逐渐整治落后产能，行业集中度将显著提升。预计金属硅未来新增产能主要为非化石能源供应电力，主要新增产能将集中于云南、四川、贵州等水电丰富省份。2020年国内金属硅产量中水电为能源的产量占比约40%。2021年底合盛硅业云南一期40万吨金属硅产能将投产，预计2022年国内水电为能源的金属硅产量占比有望达到50%，远景看合盛硅业云南二期40万吨金属硅投产后国内以水电为能源的金属硅产量将达到170万吨，预计未来以火电为能源的金属硅产能无法扩产，新增产能将均为水电等清洁能源为电力供应，目前国内以火电为能源的金属硅年产量最大可以达到160万吨，预计2030年国内金属硅产量有望达到400万吨以上，其中以水电等清洁能源为电力供应的比例有望达到60%，对应的预计2030年国内金属硅总碳排