工業硅品種概述

編者按

12月2日，證監會發布通知，同意廣州期貨交易所（以下簡稱廣期所）開展工業硅期貨及期權交易，這是我國上市的首個新能源金屬品種。為提高市場各方對工業硅行業的了解，本報即日起連載“新能源金屬——工業硅現貨知識解讀”，敬請關注。

工業硅簡介

硅是地殼構成中第二豐富的元素，占地殼總質量的26.4%。在自然界中，硅極少以單質的形式存在，而是以復雜硅酸鹽或二氧化硅的形態廣泛存在于巖石、砂礫、塵土中。

工業硅（SiliconMetal），又名金屬硅、結晶硅，是由硅石經碳質還原劑在礦熱爐中還原所得。工業硅是生產有機硅、多晶硅最重要的原材料，同時是鑄造鋁合金、變形鋁合金的重要原材料。

在物理性質方面，工業硅為固體形態時呈暗灰色，并具有金屬光澤，質堅而脆（莫氏硬度7級，沖擊韌性為0.02—0.04MPa），熔點1410℃，沸點3145℃，密度2300—2400kg/m3。工業硅導電率介于金屬和非金屬之間，通常被稱為半金屬。工業硅在650℃以下不具有導電性，此時可以用作絕緣材料；超過650℃產生導電性，隨著溫度升高其導電性不斷提高。

在化學性質方面，工業硅在常溫下化學性質不活潑，在高溫下化學性質較活潑，在高溫下能與氧、氯、鹵族元素等多種元素結合成化合物。工業硅不溶于水和任何濃度的硝酸、鹽酸，但能溶于堿液、硝酸或鹽酸與氫氟酸的混合液中。

根據工業硅國家標準（GB/T2881-2014），工業硅按鐵、鋁、鈣3種主要雜質含量的差異，分為Si5530、Si4410、Si4210、Si3303、Si2202等規格。工業硅的名義硅含量為100.0%減去雜質總和的余量，其余微量元素含量不影響牌號的劃分。隨著生產技術水平的進步，下游對工業硅的要求逐漸降低，市場上出現了一些低于國家標準的等外工業硅以及97硅。此外，近年來工業硅的回收體系逐漸完善，回收效率不斷提高，工業硅磨粉、多晶硅以及硅片切片等環節所產生的廢料，經中頻爐回爐熔煉后得到再生硅，其名義硅含量在99.0%左右。

工業硅生產工藝

工業硅冶煉是以硅石（主要成分SiO2≥99.2%，通常形態為石英石或鵝卵石）、碳質還原劑（石油焦、洗精煤、木炭等）以及疏松劑（木片、木塊、玉米芯、松子球、椰子殼等），在礦熱爐內連續進行電熱化學反應而制造的。冶煉生產時，首先將生產所需爐料由原料處理系統送到礦熱爐車間的料堆場，然后根據爐料配比，將稱量準確的爐料由輸送設備送達礦熱爐車間的爐頂料倉或操作平臺的貯料倉，并由爐口操作人員將爐料加入爐膛內。通電后，礦熱爐內的電極會釋放電火花進而熔化原料，經扒渣后注入錠模中鑄成錠塊，待硅錠冷卻脫模后進行破碎、取樣、化驗、分級、包裝、稱量等步驟，最終入庫。

工業硅用途

按照用途，工業硅可分為化學級和冶金級兩大品類：化學級工業硅下游主要對應有機硅單體、多晶硅（作為半導體硅材料以及光伏產業基礎材料）和三氯氫硅；冶金級工業硅主要用于鑄造鋁合金的添加物，變形鋁合金及其他金屬合金中也有少量添加。隨著科學技術的發展，工業硅逐步應用于金屬陶瓷、光導纖維、通信等領域，在部分高精尖產品中也有應用。

從有機硅產業鏈來看，工業硅的應用主要是與甲烷氣體混合反應，生成有機硅單體，再加工成硅橡膠、硅油、硅樹脂來生產其余化工品的過程。有機硅產品擁有眾多優良性能，被廣泛應用在建筑、汽車、紡織、醫療、電子等各個領域。

從多晶硅產業鏈來看，工業硅的應用主要是通過化學反應提純得到多晶硅，再經過一系列工序可加工成太陽能電池片或芯片。近年來，多晶硅產業鏈快速發展，主要應用于光伏發電和半導體領域。由于全球經濟向低碳可再生能源轉型已是大勢所趨，世界各國對光伏產業的重視不斷提高，未來多晶硅產業鏈將繼續發展并不斷壯大。

從合金產業鏈來看，工業硅的應用主要是作為添加物來提高金屬流動性及韌性。目前以鋁合金為主，包括鋁硅合金、鋁硅銅合金、鋁硅鎂合金等。這些合金具有成型性好、耐蝕性高的特點，常用作汽車、航天、船舶等零部件，特別是對于推動汽車產業發展起到了重要作用。

除了上述三大下游需求端外，工業硅同樣應用于耐火材料、三氯氫硅、硅石墨負極等領域。

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?來源：期貨日報