中商情報(bào)網(wǎng)訊：硅具有優(yōu)良的半導(dǎo)體電學(xué)性質(zhì)，是地殼上最豐富的元素半導(dǎo)體,性質(zhì)優(yōu)越且工藝技術(shù)比較成熟。硅基材料應(yīng)用廣泛且重要，我國(guó)正從硅材料大國(guó)向硅材料強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型。

一、產(chǎn)業(yè)鏈

硅基新材料產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為原材料，中游為碳化硅、有機(jī)硅、絕緣體上硅等硅基材料，下游主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、新能源等領(lǐng)域。

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二、上游分析

1.金屬硅

金屬硅又稱工業(yè)硅，由硅石和碳質(zhì)還原劑在礦熱爐內(nèi)冶煉而成，是硅基新材料的重要原材料。我國(guó)金屬硅的產(chǎn)地集中在新疆、云南、四川等地，近年來(lái)，金屬硅產(chǎn)量總體增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)金屬硅產(chǎn)量達(dá)261萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)24.3%，2022年上半年，金屬硅產(chǎn)量達(dá)143.6萬(wàn)噸。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.多晶硅

多晶硅，是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。近年來(lái)，我國(guó)多晶硅行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)，產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)多晶硅產(chǎn)量由2017年的24.2萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2021年的50.5萬(wàn)噸，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)20.2%，2022年上半年達(dá)36.5萬(wàn)噸。

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隨著龍頭企業(yè)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能逐漸投產(chǎn)，我國(guó)多晶硅行業(yè)集中度較高，其中，通威集團(tuán)、新疆大全、新特能源產(chǎn)量占比分別為15%、14%、14%。江蘇中能、東方希望、協(xié)鑫集成占比分別為13%、13%、8%。

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3.單晶硅

單晶硅是硅基新材料的上游基礎(chǔ)原材料之一，相對(duì)于多晶硅片，單晶硅片性能更加優(yōu)良，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏等領(lǐng)域。受益于下游行業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)單晶硅行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模顯著增長(zhǎng)，2021年達(dá)463.2億元，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)665.3億元。

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從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，我國(guó)單晶硅市場(chǎng)集中度較高，龍頭企業(yè)隆基股份、中環(huán)股份市場(chǎng)份額占比分別為37%、24%，晶科能源、上機(jī)數(shù)控、晶澳科技市場(chǎng)份額占比分別為9%、9%、8%。

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4.硅片重點(diǎn)企業(yè)

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5.有機(jī)硅單體與中間體

有機(jī)硅單體是制備硅油、硅橡膠、硅樹(shù)脂以及硅烷偶聯(lián)劑的原料，主要有甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、氟硅單體等。近年來(lái)，有機(jī)硅單體產(chǎn)量總體增長(zhǎng)，2021年達(dá)306萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)349萬(wàn)噸。

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有機(jī)硅材料主要生成DMC中間體，占比達(dá)到80%左右。有機(jī)硅中間體主要有六甲基二硅氯烷、八甲基環(huán)四硅氯烷、二甲基環(huán)硅氧燒混合物等現(xiàn)狀或環(huán)狀硅氯烷系列低聚物。2020年中國(guó)有機(jī)硅DMC產(chǎn)能達(dá)168萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)6.3%；有機(jī)硅DMC產(chǎn)量達(dá)134萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)11.5%，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)有機(jī)硅DMC產(chǎn)能和產(chǎn)量將分別達(dá)187、164萬(wàn)噸。

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二、中游分析

（一）碳化硅

1.碳化硅襯底

碳化硅是硅基新材料的一種，具有化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)，以碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體是支撐新能源汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。在全球碳化硅襯底市場(chǎng)中，wolfspeed、Rohm市場(chǎng)份額占比最高，分別達(dá)45%、20%，昭和電工、天科合達(dá)、山東天岳占比分別為8%、5%、3%。

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2.碳化硅重點(diǎn)企業(yè)

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（二）有機(jī)硅

1.產(chǎn)能

有機(jī)硅兼?zhèn)錈o(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料的性能，具有表面張力低、粘溫系數(shù)小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質(zhì)。隨著國(guó)家在政策、資金、人才等方面的支持，有機(jī)硅產(chǎn)能穩(wěn)步擴(kuò)張。數(shù)據(jù)顯示，2017-2021年，我國(guó)有機(jī)硅產(chǎn)能由136.5萬(wàn)噸增長(zhǎng)至187.5萬(wàn)噸，復(fù)合年均增長(zhǎng)率為8.3%，預(yù)計(jì)2023年我國(guó)有機(jī)硅產(chǎn)能將達(dá)213.6萬(wàn)噸。

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2.競(jìng)爭(zhēng)格局

目前，我國(guó)有機(jī)硅行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局已經(jīng)基本形成，頭部企業(yè)合盛硅業(yè)、東岳硅材等成為國(guó)內(nèi)有機(jī)硅擴(kuò)產(chǎn)的主要力量。2022年前三季度，合盛硅業(yè)、東岳硅材有機(jī)硅產(chǎn)能占比分別為27%、12%，其次，新安股份、江西藍(lán)星星火、陶氏（張家港）產(chǎn)能占比分別為10%、10%、9%。CR5達(dá)到68.9%，國(guó)內(nèi)有機(jī)硅行業(yè)集中度處于較高水平。

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（三）絕緣體上硅

絕緣體上硅屬于高端硅基材料，被公認(rèn)為納米技術(shù)時(shí)代取代現(xiàn)有單晶硅材料的解決方案之一，是指以“工程化的”基板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的體型襯底硅的基板技術(shù)，具有良好的抗輻射性和高速特性，在軍事和空間電子系統(tǒng)等領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

（四）多孔硅

多孔硅是一種新型的一維納米光子晶體材料，具有良好電致發(fā)光特性，由于多孔硅具有比表面大，易氧化的特點(diǎn)，因而被用作集成電路中的結(jié)構(gòu)隔離層。目前，多孔硅的應(yīng)用研究領(lǐng)域已經(jīng)拓展到生物與化學(xué)傳感器、光催化、能源、超級(jí)電容器、生物成像、藥物遞送等領(lǐng)域。

（五）硅基新材料主要企業(yè)

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（六）企業(yè)熱力分布圖

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四、下游分析

1.半導(dǎo)體

半導(dǎo)體是硅基新材料的重要下游應(yīng)用領(lǐng)域，近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)和市場(chǎng)的持續(xù)擴(kuò)大，疊加巨大的人口紅利，我國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由2017年的7885億元增長(zhǎng)至2021年的12423億元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)12%，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)15009億元。

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2.光伏電池

按照硅材料的結(jié)晶狀態(tài)，硅太陽(yáng)能電池可分為單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池。硅基材料是光伏電池的上游產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，碳中和戰(zhàn)略和持續(xù)的降本增效推動(dòng)光伏電池行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，行業(yè)景氣度不斷提升。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)光伏電池產(chǎn)量達(dá)23405.4萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)30125.8萬(wàn)千瓦。

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3.鋰電負(fù)極材料

硅被認(rèn)為是最有前景的負(fù)極材料之一，其理論克容量可達(dá)4200mAh/g，超過(guò)石墨材料10倍以上，同時(shí)Si的嵌鋰電位高于碳材料，充電析鋰風(fēng)險(xiǎn)小，更加安全。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)鋰電負(fù)極材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)159.1億元，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)210億元。

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