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三氯氢硅飙涨350%的背后以及对下游产业影响
作者:zyjzhao           时间:2021-08-12 20:54:12

受益于主要下游多晶硅需求的爆发,自5月开始三氯氢硅开启暴涨模式,至7月16日短短2个多月的时间内三氯氢硅价格从9000元/吨上涨至16000元/吨附近,达到近10年新高,涨幅接近80%。而相比去年4月中旬的近10年低点3500元/吨来说,涨幅超350%。由于今年多晶硅新投产能众多,而新建产能投产之前需要大量的三氯氢硅铺料“洗系统”……

 

中国商用三氯氢硅有效产能36万吨,2020年全年产量21.9万吨。其中约70%用于多晶硅生产,30%应用于硅烷偶联剂。多晶硅用三氯氢硅对金属杂质的要求高于偶联剂。外销为主的6家三氯氢硅工厂中,主要供应多晶硅的仅有4家。


近年来由于多晶硅冷氢化水平的提高,多数多晶硅产能可靠自身冷氢化系统产生的三氯氢硅循环生产硅料而不需要外购。但由于今年多晶硅新投产能众多,而新建产能投产之前需要大量的三氯氢硅铺料“洗系统”。同时多晶硅价格的暴涨导致部分硅料产能超负荷运行,冷氢化产能与还原产能不匹配,因此外购三氯氢硅的需求也有增加。


需求大增的同时并无新建产能投放,近期仅有两家企业有三氯氢硅扩产计划,一家为3万吨老设备重启,预计最快于今年Q4复产;另一家设计产能6万吨,为硅烷偶联剂配套项目,预计年末投产。


暴涨之后是否会有更多的企业进入?可能性不大。原因一是时间,三氯氢硅是易燃易爆的危化品,需要严格的生产许可。即便在证照齐全的情况下,从采购设备、安装调试至出货最快需要8个月左右。二是需求,此波三氯氢硅价格的暴涨十年难遇,待多晶硅新投产能稳定运行后外购三氯氢硅的需求会大大下降。此外,目前在建多晶硅项目多独立于冷氢化系统配套有三氯氢硅产能,另一下游硅烷偶联剂也有配套三氯氢硅的建设规划,未来商用三氯氢硅的需求不会有太大增长空间。


 此波三氯氢硅的价格上涨始于多晶硅新建投产,终于新产能稳定运行。Q4投产的多晶硅产能需要提前3个月左右采购三氯氢硅,对应到8月三氯氢硅新单报价多在18000元/吨以上。因供应端产能无新增,大量增加的需求只能依靠现有产能提高开工负荷来满足。供不应求的局面下,预计今年下半年三氯氢硅价格在高位维持,或有望冲击20000元/吨。高价将延续至明年Q1,待多晶硅新投产能稳定运行、三氯氢硅复产产能放量后供需矛盾将有所缓解。


          三氯氢硅—多晶硅产业链



产品性质:
    三氯氢硅又称三氯硅烷、硅氯仿;分子式为SiHCl3
    多晶硅:当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石品格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅按纯度分类可以分为冶金级(金属硅)、太阳能级、电子级。

 

应用领域:
    三氯氢硅不仅是制造硅烷偶联剂和其它有机硅产品的重要中间体,还是制造多晶硅的主要原料。硅烷偶联剂是一种重要的、高科技含量、高附加值的有机硅复合材料,通过硅烷偶联剂可使非交联树脂实现交联固化或改性,因此在玻璃纤维、铸造、轮胎橡胶等行业得到了日益广泛的应用。生产三氯氢硅的主要副产品四氯化硅也是制造有机硅的主要原料,它的制成品有硅酸酯、有机硅油、高温绝缘漆、有机硅树脂、硅橡胶和耐热垫衬材料等。高纯的四氯化硅还是制造高纯二氧化硅、无机硅化合物、石英纤维以及光导纤维的重要原料。
    多晶硅产品的主要用途:(1)可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能;(2)高纯的晶体硅是重要的半导体材料;(3)金属陶瓷、宇宙航行的重要材料;(4)光导纤维通信,最新的现代通信手段;(5)性能优异的硅有机化合物。

 

生产方法:
    三氯氢硅的生产大多采用沸腾氯化法,主要包括氯化氢合成、三氯氢硅合成、三氯氢硅精制等工序。氯气和氢气在氯化氢合成炉内通过燃烧反应生成氯化氢,工艺与电石法聚氯乙烯生成中的氯化氢合成基本一样,氯化氢气体经空冷、水冷、深冷和酸雾捕集脱水后进人氯化氢缓冲罐,送三氯氢硅合成炉。硅粉经过干燥后,加入到三氯氢硅合成炉,与氯化氢在300℃ 左右的高温下反应,生成三氯氢硅和四氯化硅。生成的粗三氯氢硅气体经过旋风分离和除尘过滤后,进入列管冷凝器进行水冷和深冷,不凝气通过液封送人尾气洗涤塔,处理后达标排放,冷凝液蒸馏塔分离提纯,通常采用二塔连续提纯,一塔塔顶排低沸物,二塔塔底排高沸物四氯化硅,同时塔顶出三氯氢硅产品。

 

消耗定额:

                          三氯氢硅            (kg/t)

硅粉(Si98%)

340~370

氯化氢(97%)

1280~1800

 

生产状况:
    从我国市场情况看,生产方面,近两年有十几个多晶硅大项目宣布动工或投产。新光硅业在四川乐山目标投产4260吨,一期产量1260吨。洛阳中硅目标产量2000吨,东汽乐山硅材料厂4500吨,另外深圳南玻在湖北宜昌以及亚洲硅业在西宁的投产都比较大。
    而且据各方资料统计,四川乐山地区成为了国内多晶硅的主要集中地和具有代表性的地图。乐山政府提供统计数据显示,乐山目前探明的硅矿产量1500万吨,全市拥有工业硅生产能力6万吨,拥有可开发量为670万千瓦的水电资源,盐卤(制造氯碱的重要原料)的地质资源储量153亿吨,目前年产大约70万吨左右。 因此,众多规模较大的如川投能源 (600674.SH)、乐山电力(600644.SH)、天威保变(600550.SH)等上市公司汇聚乐山,投资建设多晶硅生产线。 另外一个重要的历史原因是,新中国成立之后,国家有关部门在乐山建立了一个中国半导体材料研究所,建在乐山的739工厂,在国内多晶硅生产研制方面走在前列。

 

行业现状:
    三氯氢硅在生产中消耗大量的氯气和氢气,是氯碱企业的一种很好的平衡氯气提高经济效益的产品。我国经济的飞速发展,尤其是精细化工、有机硅产业、电子产品、光纤通讯等行业的快速发展,为三氯氢硅的生产和下游产品的开发提供了巨大的市场空间和机遇。
    氯碱企业的发展不仅增加产品规模,更要调整产品结构,适应市场的变化,坚定不移地走精细化工发展道路。发展以三氯氢硅为中间体的硅烷偶联剂等系列产品将是一个很好的选择,若有能力将多晶硅生产基地、光纤预制棒生产基地和氯碱生产厂建在一起,将为企业创造很大的经济和社会效益。
    我们再来了解一下中国多晶硅情况,多晶硅全年产量仅为1100吨左右,而当年国内的需求达1.2万吨。2008年,多晶硅紧张的供应状况依然存在,这个时候,拥有产业链优势的公司将可能抵御市场风险。
    中国太阳能学会秘书长孟宪淦介绍,国外对光伏产业的扶持体现在政策支持上,德国、美国、日本的政策指引最为有效,通过立法、购电补偿、税收抵扣、投资补贴等方面帮助光伏产业的发展。而我国目前尚未启动光伏产业政策,因此“两头在外”的中国光伏产业必须在国外的供需不平衡中寻找生存空间,尤为被动,若盲目投产,将对企业带来极大风险。
    另有观点认为,5年以后,实际可以利用的材料将为行业提供100GW的电池产能,是行业需求的3倍。所以,到了2012年,多晶硅一定是供应远远大于需求。 但若解决了资金、技术、市场三大难题,进入该行业还值得一试。


三氯氢硅主要应用领域为多晶硅及硅烷偶联剂,两个行业的基本情况如下:


1多晶硅行业


多晶硅的需求主要来自于太阳能电池和电子半导体行业,多晶硅材料是多晶硅产业链中一个极为重要的中间产品,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料,也是发展信息产业和新能源产业的重要基石。


2硅烷偶联剂行业


硅烷偶联剂是一种绿色环保材料,通过硅烷偶联剂可使两种性能差异很大的材料界面偶联起来,以提高复合材料的性能和粘结强度,从而获得性能优异、可靠的新型复合材料。硅烷偶联剂具有品种多、结构复杂、用途广泛的特点,主要应用于玻璃纤维、表面处理剂、增粘剂、密封剂、交联剂、特种橡胶粘合促进剂等领域,是有机硅行业发展较快的一个分支。


由于今年多晶硅新投产能众多,而新建产能投产之前需要大量的三氯氢硅铺料“洗系统”。同时多晶硅价格的暴涨导致部分硅料产能超负荷运行,冷氢化产能与还原产能不匹配,因此外购三氯氢硅的需求也有增加,导致三氯氢硅价格暴涨。从而影响硅烷偶联剂产品原料供应紧缺及生产成本持续上涨,部分产品飙涨200%以上。


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