中商情报网讯：硅是地壳上最丰富的半导体元素，性质优越而工艺技术比较成熟，已成为固态电子器件的主要原料。硅材料在各种晶体三极管、尤其是功率器件制造方面仍是最主要的材料，无定形硅可能成为同单晶硅并列的重要硅材料。在研究和生产中，硅材料与硅器件相互促进。它的产量和用量标志着一个国家的电子工业水平。

一、产业链

硅基材料产业链中，上游为含有硅元素的原材料；中游为各种硅基材料主要包括绝缘体上硅、碳化硅、有机硅、微晶硅等；下游主要应用为半导体制造、光伏电池制造、特种玻璃制造及锂电子电池负极制造等。

资料来源：中商产业研究院

二、上游分析

1.金属硅

金属硅是由硅矿石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品，主要成分为硅元素，是下游光伏材料、有机硅材料、合金材料的主要原料。据百川统计数据显示，2020年中国金属硅产量223万吨左右，较2019年下降2万吨。因新疆检修产能增多、云南限电减产等原因，金属硅产量有所下滑，2021年上半年金属硅预计产量123万吨，较2020年同期增加28.4%。

金属硅价格上涨除受到下游需求拉动外，生产原料成本增加也有较大影响。2021年6月中国金属硅均价13800元/吨，较2020年同期上涨31.7%，较2019年同期上涨20.3%。

数据来源：百川盈孚、中商产业研究院整理

2.硅片

硅片一般是指由单晶硅切割成的薄片，直径有6英寸、8英寸、12英寸等规格，因其储量的优势也是硅成为光伏主要材料的原因之一。数据显示，我国硅片产量由2016年65.0GW增至2020年161.3GW，年均复合增长率为25.5%。中商产业研究院预测，2021年我国硅片产量可达182.6GW。

数据来源：中国光伏行业协会、中商产业研究院整理

（1）多晶硅

多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面，多晶硅的生产技术主要为改良西门子法和硅烷法。目前，我国部分先进企业的生产成本已达全球领先水平，产品质量多数在太阳能级一级品水平。2020年，受新冠肺炎疫情冲击，硅料产量增速有所回落。数据显示，2020年多晶硅产量达39.2万吨，同比增长14.6%。

数据来源：CPIA、中商产业研究院整理

（2）单晶硅

单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。数据显示，我国单晶硅产量由2017年29GW增至2019年90GW，年均复合增长率为76.17%。中商产业研究院预测，2021年我国单晶硅产量可达149GW。

数据来源：中国光伏行业协会、中商产业研究院整理

3.有机硅单体

有机硅单体是制备硅油、硅橡胶、硅树脂以及硅烷偶联剂的原料，由几种基本单体可生产出成千种有机硅产品。数据显示，我国有机硅单体产量由2016年164万吨增至2019年231万吨，年均复合增长率为12.1%。中商产业研究院预测，2021年我国有机硅单体产量可达288万吨。

数据来源：中商产业研究院整理

4.有机硅中间体

有机硅DMC指的是二甲基环硅氧烷混合物。初级形态二甲基环体硅氧烷为以二甲基二氯硅烷为主要原料，经过水解合成，以硅氧（Si-O）键为主链，硅原子上直接连接有机基的有机－无机化合物。是有机硅的主要中间体。数据显示，2020年我国有机硅DMC产量及产能达134万吨，预计2021年我国有机硅DMC产量可达146万吨。

数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会、中商产业研究院整理

三、中游分析

1.绝缘体上硅

绝缘体上硅（SOI）被业界公认为纳米技术时代取代现有单晶硅材料的解决方案之一，是维持Moore定律走势的一大利器。绝缘体上硅是指以“工程化的”基板代替传统的体型衬底硅的基板技术，应用于军事和空间电子系统等一些专门场合已有20多年，由于SOI具有良好的抗辐射性和高速特性，使它在这些领域具有独特的优势。SOI材料的制备技术归根结底包括两种,即以离子注入为代表的注氧隔离技术。近年来，随着SOI材料制备技术的成熟，制约SOI技术发展的材料问题正逐步被解决。

2.有机硅

有机硅是对含硅有机化合物的统称，其产品种类众多、应用领域广泛。由于有机硅材料具备耐温、耐候、电气绝缘、地表面张力等优异的性能，因此在建筑、电子电气、纺织、汽车、机械等等行业广泛应用，形成了丰富的产品品类，大约有8,000多个品种应用在各个行业，有工业味精之称。

数据显示，我国有机硅产量由2016年90万吨增至2019年118万吨，年均复合增长率为9.4%。中商产业研究院预测，2021年我国有机硅产量可达139万吨。

数据来源：SAGSI、中商产业研究院整理

下图为我国有机硅行业上市企业汇总一览表：

资料来源：中商产业研究院整理

3.微晶硅

微晶硅也称非晶硅薄膜，微晶硅是太阳能电池核心原材料之一。按照材料的不同，当前硅太阳能电池可分为三类：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池三种。除了使用除硅材质以外目前国内外还研制出了非硅系的薄膜技术，如采用CIGS、CdTe等作基质。

4.碳化硅

目前碳化硅器件定位于功率在1kw-500kw的应用，工作频率在10Khz-10Mhz之间的场景，特别是一些对能量效率和空间尺寸要求较高的应用，如电动汽车充电装置、电动汽车动力总成、光伏微型逆变器领域等应用。下图为我国碳化硅行业上市企业汇总一览表：

资料来源：中商产业研究院整理

四、下游分析

1.半导体

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。数据显示，2020年全球半导体销售额达4355.6亿美元，同比增长5.98%，中国半导体销售额达1508.0亿美元。

数据来源：WIND、中商产业研究院整理

2.有机硅消费量

数据显示，我国有机硅消费量由2016年50万吨增至2020年66万吨，年均复合增长率为7.2%。中商产业研究院预测，2021年我国有机硅消费量可达71万吨。

数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会、中商产业研究院整理

3.光伏电池

光伏电池用于把太阳的光能直接转化为电能，是光伏发电系统中最核心的器件。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池。数据显示，我国光伏电池产量由2016年7681.0万千瓦增至2020年15728.6万千瓦。2021年1-5月我国光伏电池产量达7964.5万千瓦，同比增长58.7%。

数据来源：中商产业研究院数据库

4.锂电池负极

硅被认为是最有前景的负极材料之一，其理论克容量可达4200mAh/g，超过石墨材料10倍以上，同时Si的嵌锂电位高于碳材料，充电析锂风险小，更加安全。目前硅基材料的研究热点分为两个方向，分别是纳米硅碳材料和硅氧（SiOx）负极材料。数据显示，我国锂离子电池负极材料产量由2016年12万吨增至2019年25万吨，年均复合增长率为27.7%。中商产业研究院预测，2021年我国锂离子电池负极材料产量可达33万吨。

数据来源：中商产业研究院整理

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国硅基材料行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。