2022年三氯氢硅行业产业链及产品布局分析.docx

2022年三氯氢硅行业产业链及产品布局分析一、下游快速扩张，光伏级三氯氢硅需求同步高增1.1产业链基础较好，多晶硅为核心下游三氯氢硅（SiHCl3）是卤硅烷系列化合物中最重要的一种产品，通过金属硅粉和氯化氢反应合成，主要用于制造多晶硅及硅烷偶联剂。其中多晶硅应用领域为太阳能电池、半导体和金属陶瓷等；硅烷偶联剂主要应用于表面处理剂、无机填充塑料、增粘剂、密封剂、特种橡胶粘合促进剂等领域。多晶硅为三氯氢硅最主要的下游应用领域，2021年消费量占比为32%，硅烷偶联剂消费占比为25%。1.2三氯氢硅仍为生产多晶硅的必备原料改良西门子法为生产多晶硅的主流工艺，技术路线成熟且具备规模优势。多晶硅的制备方法主要有改良西门子法和硅烷流化床法这两种，目前改良西门子法为全球最成熟、应用最广的方法，自2019年以来全球采用改良西门子法生产的多晶硅产量占比维持一直在98%。这一技术是以氢气为载气，通过三氯氢硅气体在还原炉内的高温硅棒表面发生气相沉积反应生成多晶硅，当前从技术到设备均已全面实现国产化。目前硅烷硫化床法实现工业化生产的企业极少，国内仅有保利协鑫建成了规模化生产装臵。硅烷流化床法虽然具备一定的优势，但在中短期仍难动摇改良西门子法的主流地位。对比两种工艺可以发现硅烷硫化床法的生产流程符合大化工概念，适宜规模化生产，且在装臵运行的连续性和能耗降低方面都具备优势，但由于其生产稳定性和产品纯度等方面仍然存在技术问题，还需要时间去解决和完善当前的工艺。同时考虑到国内仅有保利协鑫一家企业掌握了颗粒硅的工业硅技术，独家的技术壁垒也限制了技术的进一步普及优化，因此我们预计未来很长一段时间内多晶硅生产的主流工艺仍是改良西门子法。三氯氢硅在多晶硅的生产反应过程中不可或缺。参考大全能源的多晶硅生产流程：公司的生产工艺包含制氢、氯化氢合成、三氯氢硅精馏提纯、还原、产品破碎整理、尾气回收和冷氢化这8个工序，可以看出除了前期的制氢、氯化氢合成和中间的产品破碎整理外其他的生产流程均和三氯氢硅密切相关。此外，三氯氢硅的纯度对产出的多晶硅的品质也有直接影响，因此三氯氢硅在多晶硅生产中的重要性较高。1.3多晶硅扩产潮已至，带动光伏级三氯氢硅需求高增碳中和背景下多晶硅领域的消费量极具增长潜力。2022-2024年在乐观预测下全球光伏装机量分别为240、275、300GW，保守预测下全球光伏装机量分别为195、220、245GW。考虑到硅片环节我国已经基本实现国产化，国内产量占比在96%以上，多晶硅作为光伏上游的重要原料消费量也会实现同步高速增长，按照中性条件下进行预测，未来3年多晶硅需求端的复合增速为16%，2022-2024年的理论需求量为86、96、105万吨。国内多晶硅厂家投产高峰期来临，对三氯氢硅的需求量预计出现阶段性爆发。在双碳背景下，国内多晶硅企业纷纷抓住机遇快速扩张，目前国内已公告的多晶硅新增产能总规划高达322.3万吨，并且未来3年累计将有125.8万吨产能分批投放。预计2022-2024年我国多晶硅产能可达到72、125、175万吨，能够释放出的产量分别为66、115、156万吨。假设多晶硅供需平衡，预计2022-2024年对光伏级三氯氢硅的需求量分别为14.9、21.6、23.8万吨，3年复合增速为29%。考虑到新投产的多晶硅企业对三氯氢硅单耗需求更高，根据多晶硅的投产节奏，我们认为今年下半年到明年年初光伏级三氯氢硅的供应最为紧张。1.4硅烷偶联剂消费稳步向上，对整体需求增长具备支撑硅烷偶联剂属于功能性硅烷，产品具备独特的性能与显著的改性效果因而应用领域持续扩大。从我国的功能性硅烷生产结构来看，2021年硅烷偶联剂的产量占比为64%，是最主要的硅烷品种，具备品种多、结构复杂、用量少而效果显著、用途广泛等特点。硅烷偶联剂是有机硅材料的四大门类（硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂）之一，常见的硅烷偶联剂有含硫硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、环氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。从产品结构来看，硅烷偶联剂是一种同时具有亲水性和疏水性官能团的物质，亲水性官能团可以在无机物表面发生化学反应，疏水性官能团可以与有机物发生化学反应。偶联剂可以通过这种“桥接”作用改善无机物和有机物之间的界面结合力，进一步提升材料的各方面性能。橡胶和复合材料为主要应用，共同推动硅烷需求稳步增长。从功能性硅烷的消费结构来看，全球及我国最核心的下游消费领域均为橡胶和复合材料，2021年橡胶和复合材料领域在全球的消费量占比分别为34%和19%，国内的消费占比分别为30%和17%。未来随着新能源汽车、复合材料和表面处理等新兴市场需求的逐渐成熟，将驱动整体硅烷市场的消费量持续增长，我们预计未来几年的复合增速在10%左右，2022-2024年的需求量分别为24、28、30万吨。我国为功能性硅烷的主要产地，供给端