閆 瑾
(北京安泰科信息股份有限公司,北京 100038)
中國(guó)工業(yè)硅生產(chǎn)始于1957 年,在蘇聯(lián)幫助下遼寧撫順鋁廠建成投產(chǎn)了我國(guó)第一臺(tái)工業(yè)硅冶煉爐。1960 年以后,我國(guó)開始自行設(shè)計(jì)建設(shè)單相和三相電極工業(yè)硅爐。從上世紀(jì)60 年代初至70 年代末,先后在遼寧、河北、江蘇、上海、天津、河南、青海、貴州等省區(qū)建成投產(chǎn)了十幾個(gè)生產(chǎn)單位,形成了5 萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)能力。這一階段,我國(guó)的工業(yè)硅生產(chǎn)是國(guó)內(nèi)自產(chǎn)自用,達(dá)到了自給自足。從1980 年以后,我國(guó)的工業(yè)硅開始出口,之后隨著出口量的迅速增加,生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍、迅速增加。90 年代后期,受國(guó)際工業(yè)硅價(jià)格下滑和亞洲金屬危機(jī)等因素影響,我國(guó)東北、華北、西北、華東等地區(qū)的一些工業(yè)硅企業(yè)被迫停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn),同時(shí)在電力供應(yīng)充足的貴州、云南、四川等省區(qū)又新建了一批工業(yè)硅企業(yè)。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái),隨著我國(guó)各地區(qū)能源和原材料供應(yīng)狀況和價(jià)格的不斷變化,高成本企業(yè)被迫關(guān)停,工業(yè)硅企業(yè)逐漸集中在西南、西北等地。
1.1.1 產(chǎn)能產(chǎn)量增速明顯高于海外
截止2019 年底,中國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能達(dá)到482 萬(wàn)噸/年,與2009年的240 萬(wàn)噸/年相比,累計(jì)漲幅為101%,年均增長(zhǎng)率為7.2%;同期海外工業(yè)硅產(chǎn)能僅從110 萬(wàn)噸/年增加至138 萬(wàn)噸/年,累計(jì)漲幅為25%,年均增長(zhǎng)率為2.3%。產(chǎn)量方面,中國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)量從2009 年的80 萬(wàn)噸增加至2019 年的220 萬(wàn)噸,累計(jì)漲幅175%,年均增長(zhǎng)率達(dá)到10.6%,同期海外工業(yè)硅產(chǎn)量從64.2 萬(wàn)噸增加至102 萬(wàn)噸,累計(jì)漲幅58%,年均增長(zhǎng)率為4.7%。由此可以看出,中國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能、產(chǎn)量增速明顯高于海外。
表1 2009-2019 年全球及中國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能產(chǎn)量情況(單位:萬(wàn)噸)
1.1.2 在全球市場(chǎng)份額逐步提高
21 世紀(jì)以來(lái),全球工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,這一時(shí)期中國(guó)成為全球最大的工業(yè)硅生產(chǎn)國(guó)。特別是在2010 年之后,中國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能規(guī)模擴(kuò)張明顯,市場(chǎng)占有率持續(xù)提升,中國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能快速擴(kuò)張是拉動(dòng)全球產(chǎn)能增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Α?009-2019 年期間,我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能、產(chǎn)量占比分別從68.5%、55.5%增長(zhǎng)至77.7%、68.3%,穩(wěn)居全球最大工業(yè)硅生產(chǎn)國(guó)。
隨著多晶硅、光伏和有機(jī)硅產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能、產(chǎn)量出現(xiàn)大幅增加。特別是在金融危機(jī)之后,隨著大量有機(jī)硅和多晶硅項(xiàng)目的投產(chǎn)以及汽車產(chǎn)量的劇增,國(guó)內(nèi)工業(yè)硅市場(chǎng)需求大幅增長(zhǎng),進(jìn)一步激發(fā)了民間投資工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)的熱情。新疆地區(qū)由于擁有較強(qiáng)的資源、能源優(yōu)勢(shì),工業(yè)硅投資項(xiàng)目層出不窮。據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)統(tǒng)計(jì),我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能從2009 年的240 萬(wàn)噸增加至2019 年的482 萬(wàn)噸,新增產(chǎn)能總計(jì)242 萬(wàn)噸,其中新疆新增產(chǎn)能155 萬(wàn)噸,占比達(dá)到64.1%;同期我國(guó)產(chǎn)量從80 萬(wàn)噸增加至220 萬(wàn)噸,產(chǎn)量增長(zhǎng)140 萬(wàn)噸,其中新疆產(chǎn)量增長(zhǎng)91 萬(wàn)噸,占比達(dá)到65%,年均增長(zhǎng)率達(dá)到32.7%。新疆自2015 年超越云南,成為我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)量第一的省份;2018 年,地區(qū)產(chǎn)量首次突破一百萬(wàn)噸,穩(wěn)居全國(guó)產(chǎn)量榜首位置。截止2019年,新疆工業(yè)硅產(chǎn)能產(chǎn)量占全國(guó)的比重分別為35.2%和44.1%,較2009 年分別提高了29 個(gè)百分點(diǎn)和36.6 個(gè)百分點(diǎn)。以上數(shù)據(jù)表明,我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)向西北地區(qū)轉(zhuǎn)移的態(tài)勢(shì)已逐步顯現(xiàn)。
表2 2009-2019 年中國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能產(chǎn)量占比情況
圖1 2009-2019 年我國(guó)工業(yè)硅分地區(qū)產(chǎn)量分布圖 單位:萬(wàn)噸
表3 2009-2019 年我國(guó)工業(yè)硅分地區(qū)產(chǎn)量情況表(單位:萬(wàn)噸)
據(jù)硅業(yè)分會(huì)統(tǒng)計(jì),截至2019 年,我國(guó)國(guó)內(nèi)工業(yè)硅消費(fèi)量為158 萬(wàn)噸,其中鋁合金行業(yè)消費(fèi)工業(yè)硅46 萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)消費(fèi)總量的29.1%;有機(jī)硅行業(yè)消費(fèi)工業(yè)硅63 萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)消費(fèi)總量39.8%;多晶硅行業(yè)消費(fèi)工業(yè)硅42 萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)消費(fèi)總量的26.5%。2009-2019年期間,國(guó)內(nèi)消費(fèi)增量總計(jì)為132 萬(wàn)噸,年均增速高達(dá)19.7%。
在國(guó)家不斷推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大背景下,近年來(lái),多晶硅市場(chǎng)需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng),并成為工業(yè)硅下游消費(fèi)的新增點(diǎn)。我國(guó)多晶硅企業(yè)在國(guó)家政策支持下,依靠自主創(chuàng)新以及引進(jìn)技術(shù)再創(chuàng)新,打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)的壟斷和封鎖,實(shí)現(xiàn)了多晶硅規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)能、產(chǎn)量快速增長(zhǎng)。據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)統(tǒng)計(jì),截止2019 年底,我國(guó)多晶硅行業(yè)產(chǎn)能達(dá)45.2 萬(wàn)噸;我國(guó)多晶硅產(chǎn)量已經(jīng)從2009 年的1.83 萬(wàn)噸增加至2019 年的34.4 萬(wàn)噸,年均增速達(dá)到34.1%。
工業(yè)硅的另一主要消費(fèi)領(lǐng)域有機(jī)硅行業(yè)同樣表現(xiàn)不凡。有機(jī)硅消費(fèi)領(lǐng)域眾多,幾乎覆蓋到民生、國(guó)防等大多數(shù)行業(yè)。有機(jī)硅室溫硅橡膠用于建筑、汽車行業(yè);高溫硅橡膠、密封膠和硅樹脂廣泛應(yīng)用于電子行業(yè);另外,化工行業(yè)的農(nóng)藥助劑、染料助劑、藥品助劑、殺蟲劑和滅火劑中的助劑也都廣泛使用有機(jī)硅。近些年,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國(guó)內(nèi)的有機(jī)硅單體規(guī)模發(fā)展迅速。中國(guó)有機(jī)硅深加工及其應(yīng)用,正在形成一批以高溫膠、液體硅橡膠、紡織助劑、硅烷偶聯(lián)劑等為特色的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)群,活躍在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。
配制合金是我國(guó)工業(yè)硅傳統(tǒng)消費(fèi)領(lǐng)域之一,包括鋁合金、鎂合金以及少量的銅基、鐵基合金都要添加少量的硅,以提高合金的強(qiáng)度、增加抗氧化和耐腐蝕能力。2008 年金融危機(jī)結(jié)束后,汽車行業(yè)的快速?gòu)?fù)蘇帶動(dòng)了鋁合金消費(fèi)量增長(zhǎng)。
我國(guó)不僅是全球最大的工業(yè)硅生產(chǎn)國(guó)及消費(fèi)國(guó),也是最大的貿(mào)易國(guó)。2013 年初,我國(guó)取消工業(yè)硅出口關(guān)稅,使出口秩序得到一定改善,同時(shí)帶動(dòng)工業(yè)硅出口量穩(wěn)步回升。
我國(guó)工業(yè)硅出口目的地主要集中在亞洲、歐洲國(guó)家,其中日韓地區(qū)由于沒有金屬硅生產(chǎn)企業(yè),其對(duì)中國(guó)金屬硅供應(yīng)的依賴程度高達(dá)80%,我國(guó)每年出口至日韓的金屬硅總量穩(wěn)定在30 萬(wàn)噸,占出口總量的35-40%。美國(guó)、加拿大自1991 年開始中國(guó)進(jìn)口的工業(yè)硅征收高額關(guān)稅,導(dǎo)致我國(guó)出口至美洲的工業(yè)硅數(shù)量極少。歐盟地區(qū)對(duì)中國(guó)進(jìn)口的工業(yè)硅同樣征收反傾銷稅,稅率在2016 年由原來(lái)的19%降至16.8%。由于歐洲本地金屬硅工廠產(chǎn)量不足以滿足下游市場(chǎng)需求,以及考慮中國(guó)金屬硅物美價(jià)廉的優(yōu)勢(shì),歐洲每年從中國(guó)進(jìn)口工業(yè)硅量穩(wěn)定在15-20 萬(wàn)噸,占我國(guó)出口總量的15-20%。值得關(guān)注的是,2013-2018 年期間,我國(guó)對(duì)印度、馬來(lái)西亞、泰國(guó)地區(qū)出口量同比逐年增加。隨著“一帶一路”倡議的提出,我國(guó)與東南亞、南亞、西亞國(guó)家積極推進(jìn)鐵路、旅游等各領(lǐng)域合作,一些國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)因此加快,我國(guó)對(duì)亞洲地區(qū)工業(yè)硅出口量呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
圖2 2009-2019 年我國(guó)工業(yè)硅下游消費(fèi)及出口量增長(zhǎng)走勢(shì)圖 單位:萬(wàn)噸
近些年,無(wú)論是國(guó)內(nèi)外下游企業(yè)規(guī)模發(fā)展迅速,還是國(guó)外下游企業(yè)在中國(guó)建廠帶動(dòng)國(guó)內(nèi)消費(fèi),無(wú)疑都一定程度刺激了我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)規(guī)模的顯著擴(kuò)張。
通常,工業(yè)硅的生產(chǎn)是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得?;瘜W(xué)反應(yīng)方程式為:SiO2+2C →Si+2CO,其中產(chǎn)生的一氧化碳再和空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳排放到大氣中。根據(jù)上述反應(yīng)原理,硅石SiO2和碳質(zhì)還原劑C 是工業(yè)硅冶煉的兩種主要原料。通常情況下生產(chǎn)1 噸工業(yè)硅需要2.7-3 噸硅石。對(duì)碳質(zhì)還原劑而言,根據(jù)上述反應(yīng)原理,生產(chǎn)1 噸工業(yè)硅理論上需要0.86噸碳質(zhì)還原劑的固定碳。目前,工業(yè)硅冶煉所用的主要還原劑有石油焦、煙煤、木炭。當(dāng)然,為了增加導(dǎo)電性,工業(yè)硅冶煉過(guò)程中需要使用電極,而且通常是碳素電極,也會(huì)增加一定數(shù)量的固定碳,所以總的原則是冶煉1噸工業(yè)硅,需要使用0.86噸固定碳。
下面是目前國(guó)內(nèi)采用非全煤工藝和全煤工藝,分別冶煉1 噸工業(yè)硅的電耗和原料配比的典型情況及2019 年我國(guó)主要地區(qū)工業(yè)硅生產(chǎn)成本細(xì)分圖。
表4 冶煉1 噸工業(yè)硅的電耗及原料配比情況
如圖3 所示,電力成本的高低直接影響工業(yè)硅生產(chǎn)成本的多少。工業(yè)硅屬于資源性、高能耗、高污染行業(yè),在生產(chǎn)過(guò)程中,需要消耗大量的能源,能源成本占到總成本的50%以上。傳統(tǒng)工業(yè)硅大省湖南、貴州地區(qū)受到淘汰落后產(chǎn)能政策以及電價(jià)的不斷上調(diào)的影響,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力大大降低,不少企業(yè)退出市場(chǎng),而擁有電力資源優(yōu)勢(shì)的新疆企業(yè)以及水電豐富的西南地區(qū)企業(yè)得到快速增長(zhǎng)。特別是新疆地區(qū),依托于廉價(jià)的自然資源優(yōu)勢(shì)及特有的政策優(yōu)勢(shì)成為近年來(lái)工業(yè)硅產(chǎn)能擴(kuò)張最快的省份。另一方面,新疆全年電價(jià)平穩(wěn),生產(chǎn)穩(wěn)定,不存在豐枯水期,這對(duì)下游客戶的采購(gòu)來(lái)說(shuō)也是一利好因素。
根據(jù)硅業(yè)分會(huì)統(tǒng)計(jì),新疆地區(qū)產(chǎn)能自2015 年出現(xiàn)明顯增長(zhǎng),產(chǎn)能同比增長(zhǎng)61.5%。值得關(guān)注的是東方希望孤網(wǎng)運(yùn)行的煤電硅一體化項(xiàng)目給業(yè)內(nèi)帶來(lái)巨大的沖擊,行業(yè)內(nèi)紛紛效仿。在之后的兩至三年內(nèi)新疆新建項(xiàng)目投資熱情持續(xù)高漲,地區(qū)產(chǎn)能以年均16.9%的增速快速增長(zhǎng),并于2016 年超越云南成為我國(guó)工業(yè)硅生產(chǎn)第一大省。截至2019 年底,新疆工業(yè)硅產(chǎn)能共計(jì)170 萬(wàn)噸,占到國(guó)內(nèi)總產(chǎn)能的35.2%,帶動(dòng)我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能逐步向西北地區(qū)轉(zhuǎn)移。
隨著我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)能西移以及產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)張,我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)集中度也在逐步提高。根據(jù)硅業(yè)分會(huì)統(tǒng)計(jì),2019 年產(chǎn)量排名前十的企業(yè)生產(chǎn)總量共計(jì)102.6 萬(wàn)噸,占國(guó)內(nèi)總產(chǎn)量的46.6%,較2009 年提高27.6 個(gè)百分點(diǎn)??v觀全球市場(chǎng),國(guó)外工業(yè)硅市場(chǎng)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,企業(yè)數(shù)量一直保持在20 多家,單個(gè)企業(yè)產(chǎn)能相對(duì)較高。國(guó)外前10家工業(yè)硅廠集中度達(dá)到70%以上,仍遠(yuǎn)高于我國(guó)的產(chǎn)業(yè)集中度。當(dāng)前我國(guó)工業(yè)硅行業(yè)市場(chǎng)集中度正逐漸提高,規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益初步顯現(xiàn)。
圖3 2019 年我國(guó)主要地區(qū)工業(yè)硅生產(chǎn)成本細(xì)分圖(單位:元/噸)
2009 年我國(guó)工業(yè)硅生產(chǎn)主要是以6300KVA 礦熱爐為主,12500KVA 礦熱爐剛剛起步,生產(chǎn)過(guò)程中,以木炭為主要還原劑,絕大部分企業(yè)使用人工加料、搗爐。在工業(yè)硅產(chǎn)能逐步西移的帶動(dòng)下,由于西部地區(qū)人口密度較低,推進(jìn)了新建工業(yè)硅生產(chǎn)裝備向大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展的進(jìn)程。截止到2019 年底,我國(guó)已投產(chǎn)爐型中,25000KVA 及以上的大型冶煉爐數(shù)量已從2012 年的28 臺(tái)增長(zhǎng)至104 臺(tái),占總量的20.1%,產(chǎn)能約148 萬(wàn)噸,產(chǎn)能占全國(guó)總量的32%左右;12500KVA 以下冶煉爐數(shù)量為70 臺(tái)左右,不足總量的15%,產(chǎn)能48 萬(wàn)噸,占全國(guó)總產(chǎn)能的10%左右;12500KVA-16500 KVA 冶煉爐約284 臺(tái),占總量的54.8%,是我國(guó)目前數(shù)量最多的爐型,產(chǎn)能約206 萬(wàn)噸,占全國(guó)總產(chǎn)能43%左右。當(dāng)前,我國(guó)工業(yè)硅先進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝和裝備已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)硅爐向大型化發(fā)展,其生產(chǎn)過(guò)程已基本擺脫木炭,改用煤或油焦作為還原劑,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升。同時(shí),自動(dòng)上料、加料和搗爐已得到普遍應(yīng)用,余熱利用等先進(jìn)技術(shù)正逐步推廣。
近十年來(lái)我國(guó)工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模已躋身鋁、銅、鉛、鋅之后的第五大有色金屬品種。但隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐步擴(kuò)張,行業(yè)也面臨著環(huán)保治理水平待提高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)待優(yōu)化等多重挑戰(zhàn)。
黨的十九大報(bào)告把污染防治作為決勝全面建成小康社會(huì)的三大攻堅(jiān)戰(zhàn)之一,我國(guó)環(huán)境治理力度因此明顯加大。對(duì)于工業(yè)硅行業(yè),云南、新疆省政府相繼出臺(tái)文件強(qiáng)制要求地區(qū)企業(yè)配套建設(shè)環(huán)保除塵、脫硫等設(shè)備。2018-2019 年間,云南、新疆部分企業(yè)著手建設(shè)環(huán)保脫硫設(shè)施,并陸續(xù)投入運(yùn)行階段。這是我國(guó)工業(yè)硅行業(yè)向綠色環(huán)保方向發(fā)展邁出的第一步。然而隨著脫硫設(shè)施在各地普遍投入運(yùn)行,其運(yùn)行過(guò)程中在清理了工業(yè)硅粉塵污染的同時(shí),有副產(chǎn)物石膏產(chǎn)生,副產(chǎn)物石膏的回收再利用問(wèn)題成為企業(yè)面臨和關(guān)注的又一問(wèn)題,也是未來(lái)值得探討的課題之一。
建議:未來(lái)我國(guó)工業(yè)硅行業(yè)在突破環(huán)保約束瓶頸的同時(shí),仍需抓住技術(shù)創(chuàng)新不放松。要增加研發(fā)投入,與科研院所合作,加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,對(duì)其環(huán)保設(shè)施副產(chǎn)物石膏的合理應(yīng)用實(shí)現(xiàn)突破。重塑產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈體系,持之以恒開展重點(diǎn)攻關(guān)。
我國(guó)工業(yè)硅消費(fèi)市場(chǎng)在2018年已呈現(xiàn)出需求增速放緩的態(tài)勢(shì),并延續(xù)至2019年。下游鋁合金行業(yè)消費(fèi)增速放緩表現(xiàn)最為明顯,甚至在2019年呈現(xiàn)出負(fù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。相較于前些年我國(guó)民間投資工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)的高漲熱情,2018-2019年間我國(guó)工業(yè)硅新增產(chǎn)能不足20萬(wàn)噸,增速明顯放緩;產(chǎn)量方面,在外需收縮、內(nèi)需不足的倒逼下,2019年國(guó)內(nèi)產(chǎn)量首現(xiàn)七年來(lái)同比回落態(tài)勢(shì)。
建議:對(duì)于發(fā)展新常態(tài)的中國(guó)來(lái)說(shuō),需求和供給的失衡正在給中國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)長(zhǎng)期性的隱憂。2015年11月10日在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議上,習(xí)主席首次提出“供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”,旨在適度擴(kuò)大總需求的同時(shí),提高供給體系質(zhì)量和效率。當(dāng)前我國(guó)工業(yè)硅行業(yè)處于階段性產(chǎn)能過(guò)剩時(shí)期,未來(lái)一方面要嚴(yán)控盲目投資,一方面如能在產(chǎn)業(yè)格局變化的過(guò)程中,通過(guò)采取兼并重組,獲取規(guī)模效益,也不失為是提高工業(yè)硅產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的有效途徑。