甘肃省硅产业发展现状与对策建议

一、硅的性质及用途

硅在自然界中分布广泛，地壳中约含26.3％，仅次子氧元素，是介于金属和非金属之间的半金属。自然界中，硅主要以氧化硅和硅酸盐的形态存在，主要用来制作高纯半导体、光伏电池、有机硅化合物、硅铝合金等，被广泛应用于航空航天、光伏组件、电子电器、化工、纺织、医疗、建筑、交通等行业。

二、硅产业链结构

硅产业链上游为原料硅石、炭质还原剂、石墨电极等，硅石是工业硅冶炼最主要的原料，按组织结构可分为石英岩、石英砂岩和脉石英等，我国硅石储量及分布见表1。

硅产业中游为工业硅，又称金属硅，由硅石和炭质还原剂在矿热炉内用石墨电极加热冶炼而成。一般生产1吨工业硅需要消耗2.7-3吨硅石、2吨炭质还原剂、0.1-0.13吨电极，平均耗电量约在12000度左右。其中硅石成本占比在10％左右，而电力成本和还原剂成本占比最高，合计约占总成本的65％。

硅产业下游主要有四个方向的应用。铝合金，在铝合金铸造过程中加入硅可以提高合金的高温流动性和耐磨性，同时减少收缩率和热裂倾向。有机硅，即有机硅化合物，兼备无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性等优异特性。多晶硅，金属硅经过进一步提纯，可制备成为多晶硅。多晶硅按纯度可分为太阳能级多晶硅和电子级多晶硅，纯度分别为6-8N（>999999％）和10-12N。前者是生产太阳能光伏电池的基础材料，后者主要用于半导体工业和电子信息产业。单晶硅，是由多晶硅通过直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶体，进一步切割形成的方片或八角形片，称为硅片，被广泛应用于大规模集成电路、半导体器件及太阳能光伏电池。

三、我国硅产业发展现状

（一）工业硅发展现状

1.产能产量。2022年全球工业硅产能合计约为778.3万吨，产量约409.3万吨。从产能分布看，中国、巴西、美国、挪威、法国、俄罗斯以及德国是全球主要的工业硅产地，前10大生产国产能占全球总产能比重为96.08％。其中，我国的工业硅产能占据绝对优势地位，2022年我国工业硅产能为630.8万吨，占全球总产能比重为81.05％，产量为327万吨，占全球总产量比重为79.9％。

2.发展格局。我国工业硅生产企业产能集中度较低，大部分企业生产规模较小。合盛硅业股份有限公司、东方希望集团、新安化工集团股份有限公司、新疆晶鑫硅业有限公司等排名前10的企业产能占全国总产能的38.4％（见表2），其中合盛硅业为行业龙头企业，2022年产能占全国19％。从产业布局来看，工业硅生产企业主要分布在资源丰富以及具有能源优势的地区，目前主要集中在新疆、云南、四川等省份。其中云南、四川工业硅生产使用水电，生产具有季节性，枯水期电价高，企业不生产，对我国工业硅产能利用率影响较大。未来工业硅新增产能将主要分布在新疆、甘肃、陕西、云南、内蒙古等省区。（表3）

3.发展趋势，工业硅作为有机硅、多晶硅、硅铝合金的基础原材料，其下游应用已经渗透到国防军工、信息产业、新能源等相关行业中，在我国经济社会发展中具有特殊的地位，是新能源、新材料产业发展不可或缺的材料。2022年，多晶硅消耗工业硅达到100.4万吨，超越有机硅成为第一消费领域，占比39％；有机硅消耗工业硅92.4万吨，占比36％；铝合金消耗工业硅60万吨，占比23％。

（二）多晶硅发展现状

1.产能产量。2022年，全球多晶硅有效产能为134.1万吨，同比增长73.3％：多晶硅产量100.1万吨，同比增长55.9％，其中，电子级多晶硅产量约3.92万吨、太阳能级块状硅约90万吨、颗粒硅6.16万吨，在全球多晶硅总产量中的占比分别为3.9％、89.6％和6.2％。受益于光伏产业政策引导和市场需求驱动的双重作用，我国多晶硅产业迎来快速发展时期。截至2022年底，我国在产多晶硅企业14家，有效产能116.6万吨，同比增长87.2％，占全球总产能86.9％；多晶硅产量约85.7万吨，同比增长69.4％，占全球总产量85.6％。

2.发展格局。目前，我国多晶硅行业竞争格局呈现集中度不断提升，行业逐步走向垄断竞争的趋势。多晶硅前四大企业通威股份asGmuFRt5QpxUFlxPaZNSqbvrNPW7Dcq10+DJb+JUZs=、新疆大全、协鑫科技和新特能源，产能占比分别约为29％、18％、16％和13％，占全国总产能的76％以上，行业集中度较高，行业竞争格局较为稳定。

3.发展趋势。中国光伏行业协会分析：未来随着“整县推进”分布式光伏项目不断加速，叠加以沙漠、戈壁、荒漠地区为主的大型集中式光伏电站项目持续推进，光伏行业装机量将延续高速增长态势，有望继续拉动多晶硅产品需求上涨。（中国光伏行业协会预测，到2025年中国光伏装机容量约700GW，年均增速21.3％）。

（三）单晶硅发展现状

1.产能产量。2022年，全球硅片（单晶硅）产能为567.1GW，同比增长34.5％；硅片产量为336GW，同比增长50％；从地区角度来看，2022年全球硅片产能中有557.1GW集中在中国，占比高达98％，产量329GW，占全球总产量97.9％。我国已成为全球第一大电子生产国和消费国，也是全球最大半导体终端产品消费市场。

2.发展格局。目前我国单晶硅市场竞争愈发激烈，行业集中度较高，出现了中环半导体、隆基绿能、晶科能源、晶澳太阳能、京运通科技等众多单晶硅龙头企业，产能占比分别约为25％、24％、12％、7％、4％，占全国总产能的72％左右。

3.发展趋势。随着我国半导体产业结构优化的深入和技术赶超的推进，我国将迎来全球半导体第三次转移的机遇，半导体产业规模将不断扩大。在此背景下，单晶硅作为光伏和半导体行业的重要原辅料，也将催生更大的产能需求。在半导体和光伏领域，大尺寸单晶硅片是主要发展方向。半导体领域，200mm和300mm大硅片自2011年以来已成为全球主流，国内多家半导体硅片领先企业已开始300mm大硅片的布局。光伏领域，根据数据显示，以G12（210mm尺寸）和M10（182mm尺寸）为代表的大尺寸硅片合计占比由2020年的4.5％迅速提升至2022年的82.8％，成为市场主流。

（四）有机硅发展现状

1.产能产量。截至2022年底，我国有机硅中间体（DCM）产能为180万吨，占全球67％，产量为153万吨。

2.发展格局。中国有机硅行业市场集中度较高，前四大企业市场份额占比超50％，其中占比最多的是合盛硅业，达16.1％。其次分别为新安股份、兴发集团和东岳硅材，占比分别为14.8％、10.9％和9.1％。

3.发展趋势。在有机硅的下游应用领域中，超高压和特高压电网建设、3D打印、智能可穿戴设备及其他新兴领域的兴起将推动有机硅市场增长。此外有机硅材料对国家重大工程具有不可替代性，主要为高可靠性、高稳定性等高性能的特种有机硅材料，虽然用量不大，但种类多，技术要求高，未来发展前景乐观。

（五）硅铝合金发展现状

1.产能产量。2022年我国铝合金产量为1061.6万吨，同比增长14％，铝合金年度工业硅消费量为60万吨，同比下降4％。

2.发展格局。我国硅铝台金行业集中度依然较低，生产企业数量较多，部分企业在规模、实力等方面竞争力弱，主要集中在中低端市场，未来行业结构还需不断升级。

3.发展趋势。汽车工业是铝硅合金的最大下游市场，铝在新能源汽车中应用于车身、车轮、底盘、防撞梁、底板、电池壳等。根据《中国2035新能源汽车发展规划》，2022-2025年新能源汽车用铝复合增速25％，将为硅铝合金需求增长提供持续动力。

四、甘肃省硅产业发展现状

（一）硅石储量

甘肃省硅石矿主要为石英岩，分布在酒泉、张掖、金昌、武威、白银、陇南和临夏等地，保有储量共10888.02万吨，占全国储量39.2亿吨的2.78％（见表4）。

（二）指标情况

截至2022年，甘肃省工业硅现有产能17.5万吨，占全国总产能2.8％，在建产能93万吨，占全国总产能14.7％，产量10.75万吨，产值16.2亿元，营业收入17.3亿元；单晶硅产能10GW，产量1.8GW，产值13.5亿元，营业收入12.9亿元；有机硅产能1500吨，产值2600万元。

（三）产业布局

近年来，甘肃省抢抓“双碳”国家战略机遇，围绕光伏产业快速发展需求（2022年底甘肃省光伏装机规模为13.96GW，根据《甘肃省“十四五”能源发展规划》，到“十四五”末光伏装机规模将达到41.69GW，年均增速44％。）加快布局硅产业，硅产业呈现快速发展趋势。从产业结构来看，全省已形成工业硅、多晶硅、单晶硅和有机硅产业。截至2022年，全省共有工业硅企业11户，其中投产5户，在建5户（1户为工业硅、多晶硅一体化项目），拟建1户；单晶硅和有机硅企业各1户均已投产；多晶硅企业1户正在建设（工业硅、多晶硅一体化项目）。从分布区域来看，甘肃省硅产业主要布局在河西、兰州、临夏和陇南。河西地区共有硅企业7户，其中投产3户，在建4户；兰州硅企业3户，投产2户，在建1户；临夏硅企业2户均已投产，陇南1户为拟建项目。

（四）产业发展情况

1.工业硅发展情况。一是投产项目。目前甘肃省已建成投产的5户工业硅企业分别为甘肃三新硅业有限公司、埃肯硅材料有限公司、甘肃河西硅业新材料有限公司、永靖县西河硅锰冶炼有限责任公司、东乡金龙硅业有限责任公司。其中规模较大的企业有甘肃三新硅业有限公司、埃肯硅材料有限公司和甘肃河西硅业新材料有限公司，现有产能分别占全省45.7％、28.5％和17.1％，单位产品综合能耗在2500-2800kgce/t（千克标准煤／吨），能耗水平均处于行业准入值和先进值之间。甘肃三新硅业有限公司位于瓜州县北大桥高载能产业园，2012年5月建成投产。现有4台33000kVA半封闭全自动旋转工业硅矿热炉，技术装备能力达到国内先进水平，年生产能力为8万吨，产品主要销往北京、上海、浙江、内蒙古及出口美国、挪威等国内外知名多晶硅、单晶硅生产企业。2022年，金属硅产量4.32万吨，产值5.73亿元，产能利用率为54％。埃肯硅材料有限公司位于甘肃省兰州市永登县中堡镇，现隶属于中国中化（控股）有限责任公司所属的蓝星公司，1992年建成投产。公司现有两台25500kVA和两台27000kVA金属硅电炉，是引进德国德玛格公司的先进工艺及关键设备，技术装备能力达到国际先进水平，年生产能力为5万吨，产品主要供于江西蓝星星火有机硅有限公司。2022年，金属硅产量4.82万吨，产值9.35亿元，产能利用率为96.4％。后期公司规划续建4台33000kVA金属硅电炉，产能6万吨，目前项目已办理完成备案手续，具体开工建设时间待定。河西硅业新材料有限公司位于张掖经济技术开发区循环经济示范园有色冶金建材区，公司引进国内最先进的工艺设备及工艺流程，2022年12月一期工程中的2台33000kVA矿热炉建成投产，形成产能3万吨，技术装备能力达到国内先进水平，2022年产量0.24万吨，产品全部销往省外。目前公司正在按计划进行一期项目建设，预计2024年完成，届时将建成6台33000kVA矿热炉，形成产能达9万吨。二是在建项目。甘肃省在建的4户工业硅企业分别为东金硅业有限公司、武威荣丰硅业股份有限公司、甘肃新玉通新高新材料有限公司、大友有限责任公司硅业分公司。其中，东金硅业有限公司是省内在建的最大工业硅企业，是由东方希望集团于2021年在兰州新区投资成立的全资子公司，主要建设28台33000kVA金属硅电炉，年产40万吨金属硅产品，项目于2022年10月开工，2023年8月首台炉子点火试车，10月28日首炉硅水出炉，2024年3月全面投产。工业硅项目建成投产后，公司将规划建设下游配套的年产40万吨有机硅单体项目生产线，计划2025年建成。

2.多晶硅发展情况。甘肃瓜州宝丰硅材料开发有限公司位于瓜州县北大桥高载能产业园，由宁夏宝丰集团投资设立，是甘肃省首个多晶硅上下游协同一体化项目。项目一期规划建设年产5万吨多晶硅、2.5GW拉晶、2.5GW切片、2.5GW电池、2.5GW光伏组件生产装置，配套建设0.5GW光伏发电和1.75GW风力发电站，于2022年3月开工建设，目前项目建设接近尾声，处于试生产阶段，预计年底可正式投产。项目二期15万吨工业硅项目正在建设。

3.单晶硅发展情况。晶科能源（金昌）有限公司位于金昌市经济开发区，为晶科能源股份有限公司全资子公司，是甘肃省唯一一家集单晶硅切片的研发、加工、制造及销售为一体的企业。公司2022年8月建成投产，年产10GW单晶切片。2022年生产单晶切片2.4亿片，实现产量183GW，产值13.4亿元。

4.有机硅发展情况。兰州康鹏威耳化工有限公司由上海康鹏科技股份有限公司在兰州新区投资建立，是甘肃省唯一从事有机硅生产的企业。公司年产6800吨有机硅产品生产线于2021年3月开工建设，项目包括年产1500吨聚二甲基硅氧烷、年产1700吨MQ树脂、年产3000吨有机硅压敏胶、年产300吨二苯基二甲氧基硅烷和年产300吨甲基二苯基一甲氧基硅烷等生产线。2021年11月项目部分建成投产，2022年产量728吨，产值2600万元，预计2024年项目将全部建成并达产。

（五）存在的问题

1.产业链条短，集群化协同化程度低。目前全省共有硅企业13户，其中10户为工业硅企业，多晶硅、单晶硅和有机硅企业均只有1户，硅铝合金企业尚处于空白，甘肃省硅产业大多处于工业硅冶炼阶段，产业链条短且不完善。现有硅企业中产业链下游企业较少，首家多晶硅企业处于建设中，产业链没有实现有效衔接，硅产品无法在省内互为市场互为原料供应，工业硅生产企业产品全部销往省外，单晶硅企业原料全部省外购进，省内企业之间还未形成供应链。河西地区虽为甘肃省硅产业主要布局地区，现有硅企业7户，但分散在河西五市，企业集聚度较低，未形成产业集群，缺乏上下游协同一体化发展企业，硅产业区域协调、产业链上下游协同化发展程度不足。

2.用电成本高，制约企业发展。硅产业属于高载能产业，以工业硅和多晶硅为例，工业硅冶炼单吨耗电12000度左右，多晶硅冶炼单吨耗电65000度左右，工业硅和多晶硅生产电能消耗占到产品成本的近40％。目前甘肃省大工业用电价格为每度0.46-0.49元，周边省份宁夏为每度0.46-0.48元、内蒙古为每度0.32-0.37元、陕西（陕北）为每度0.38-0.43元、青海为每度0.41-0.45元、新疆为每度0.38元左右（自备电厂更低），与周边省份相比，甘肃省电价最高。电价每升高1分钱，工业硅生产成本增加120元左右，多晶硅生产成本增加650元左右，甘肃省电价明显高于周边省份，企业生产成本较高，竞争压力较大，严重影响甘肃省硅产业发展。目前国内多晶硅头部企业大多倾向于在内蒙古投资，甘肃省因电价较高多晶硅企业引进困难，省内在建硅产业项目也大多进展缓慢，企业普遍持观望态度，项目能否顺利建成达产关键取决于电价。

3.优质矿产资源缺乏。甘肃省虽具有丰富的硅石矿物原料，但已开发的矿产中达到优良级品质、符合行业相关标准的不多，酒泉瓜州是全省优质硅石资源最丰富的地区，但是没有进行整体详细勘探，且大部分矿藏蕴藏在安西极旱荒漠保护区内，矿权办理难度大。目前甘肃省现有工业硅企业硅石原料大部分来源于湖北、内蒙古等地，采购半径过大，与周边省份内蒙古、宁夏相比甘肃省运输成本分别增加400元／吨、200元／吨，不利于企业长远发展。

4.受“能耗双控”影响，项目落地难度大。“十四五”期间，省内各市州由于能耗指标控制，对于年耗能5万吨标准煤以上或对全省能耗强度目标具有不利影响的项目，需执行能耗等量置换，部分有投资意向的企业因能耗指标不足，落地难度大。

五、对策建议

（一）加快推动硅产业延链补链强链

在光伏、半导体、新能源汽车等产业快速发展背景下，抢抓机遇，以市场化为动力，紧紧围绕硅产业发展趋势，积极推动硅产业延链补链强链，增强硅产业链供应链韧性。主动与东方希望、通威股份、隆基绿能、合盛硅业等行业龙头企业寻求合作，创造一流招商环境，引大引强引头部，积极引进多晶硅、单晶硅、有机硅、硅铝合金等高附加值产业链，完善硅产业体系，实现省内硅产品供应链互通。加快硅产业一体化发展和集群发展，支持建设硅产业园，大力培育和引进产业链上下游一体化企业，打造硅产业综合产业链，努力实现产业链上下游协同，强化区域协调产业协同，形成硅产业全产业链集群发展。同时立足甘肃省新能源光伏产业发展优势和发展机遇，拓宽新赛道，大力发展多晶硅光伏组件新能源装备产业链，积极争取省内光伏产业市场，以光伏全产业链发展为侧重点，从工业硅、多晶硅、单晶硅、电池片、电池组件、光伏玻璃、光伏支架及半导体芯片等实施延链补链强链行动，带动光伏及新能源装备制造等相关产业协同发展，实现工业硅产业链和光伏产业链融合发展，形成省内完整的光伏产业供应链，推动硅产业高质量发展。

（二）多措并举降低企业用电成本

根据国家《“十四五”可再生能源发展规划》，在工业园区、大型生产企业和大数据中心等周边地区，可因地制宜开展“新能源电力专线”供电。河西地区是我国重要的新能源基地，是“一带一路”锁钥之地，也是甘肃省硅产业等高载能产业聚集地区，充分发挥甘肃省新能源资源优势，积极争取在兰白国家自主创新示范区－河西走廊建设“新能源专线”，开展新能源直供电试点，建成新能源低电价消纳区域，推动工业硅企业能源绿色转型，支持硅产业绿色发展，形成“绿电硅”产业，将新能源优势转化为产业发展优势和经济发展优势，借助“一带一路”发展战略，打造甘肃绿色发展品牌，使甘肃“绿电硅”产品走出甘肃，走向世界。同时，政府相关部门积极与国家发改委、国家电网等部门沟通协调，在遵循市场规律和电力系统运行规律的基础上积极争取电力优惠政策，努力解决因电价高制约甘肃省硅产业发展的困局。积极鼓励企业优化用电结构、推进多能互补高效利用、加大新能源双边交易、支持自建新能源发电项目，通过微电网、源网荷储一体化项目、新能源自备电站等就地消纳绿电，有效降低电价成本。通过系列举措，若甘肃省电价调整至每度0.38元以下，硅产业发展才具有竞争力、对多晶硅企业的引进才有吸引力、甘肃省硅产业才有望成为工业增长新引擎。

（三）加大硅石矿资源勘查力度

政府引导，企业主导，加快优质硅石矿资源勘查步伐，进一步摸清硅石矿产家底。支持酒泉瓜州对全县硅石资源勘探，加快提交工业硅石矿储量，充分发挥省内优质资源价值，实现资源自给，价值链提升。同时相关部门引导企业加大投入，在全省范围内寻找优质硅石资源，科学规划，优化资源配置，按照科学定位、突出特色、错位发展的思路，发掘资源潜力，推进硅石矿开采企业优化升级，实现绿色化、智能化矿山开采，为甘肃省硅产业发展提供资源保障基础。

（四）积极争取能耗指标

甘肃省“十四五”节能减排综合实施方案中明确规定“各市州根据地区生产总值增速目标和能耗强度降低基本目标确定年度能源消费总量目标，经济增速超过预期目标的市州可相应调整能源消费总量目标”，因此提高经济增速和降低能耗强度是各市州争取能耗指标的前提。各市州以实施新型工业化为主导，深入推进工业经济快速高质量发展，提高经济增速，强化产业自身。同时积极引导企业创新节能降碳新技术、新工艺，创新低碳降耗新模式，加快传统产业转型升级，不断降低能耗强度。