工业硅上市系列专题（四）：有机硅需求侧
深度报告——工业硅 工业硅上市系列专题（四）：有机硅需求侧 报告日期：2022年12月13日 ★有机硅产业链：生产流程复杂，利润分布均匀 有机硅是指含有硅碳键（Si-C）、且至少有一个有机基团直接与硅原子相连的一大门类化合物。有机硅产业链可划分为上游原材料、有机硅单体、有机硅中间体、有机硅产品和终端应用五个部分，核心环节是有机硅单体及中间体的制备。利润方面，不同产业链位置企业利润差异较大，行业利润分配较为均匀。 ★有机硅需求侧：性质决定用途，终端应用丰富 有机硅下游产品以硅橡胶为主，其次是硅油、硅树脂。其中室温胶下游以建筑领域为主，新能源及电子次之；高温胶主要应用于电子、电线电缆、绝缘子；硅油则通常使用于纺织、日化及化工领域。倒推不同终端领域的产品需求，建筑领域主要用到硅橡胶，电子电器 有领域可用到硅橡胶、硅树脂，电力及新能源则同时对硅橡胶、硅油、 色硅树脂存在需求。 金★有机硅消费预测：建筑比重领先，新兴产业或为重要引擎 有机硅产品终端应用覆盖建筑建材、电力电子电气、医疗美妆日化 属等生产生活重要领域，在光伏、新能源车、电子电器等新兴产业有 望实现快速放量增长。 建筑用胶增量：拆解为玻璃幕墙、中空玻璃、房屋室内外装饰装修、装配式建筑新增用胶四部分，综合测算2025年用胶量达89.6万吨。光伏用胶增量：用在光伏组件中边框的密封和逆变器、接线盒的灌封，2025年光伏用胶量或达25.2-30.8万吨。 汽车用胶增量：新能源车单车用胶量远高于传统汽车，结合渗透率提升，2025年新能源车用胶量15.4万吨，汽车总用胶量20.3万吨。电力&电子电器：电力行业用胶包括输变电网线的电缆附件、绝缘子、电缆绝缘材料，2025年电力用胶量19.1万吨；电子电器方面则包括电路敏感元器件、手机电脑、家用电器等，用胶量约22.3万吨。 ★投资意见与建议 2022-2030年国内有机硅需求保持稳健增长，其中初级消费品仍以聚硅氧烷为主。预计2022-2025年国内聚硅氧烷消费量为128、140、155、171万吨，2030年可达279万吨。重点关注新能源汽车、光伏、装配式建筑以及电力电缆对有机硅的需求增量。预计2022-2023年国内聚硅氧烷产量约为171、190万吨，假设出口量分别在36、38万吨左右，则2022-2023年国内聚硅氧烷均出现过剩，过剩量分别约为7、12万吨。 ★风险提示： 下游消费不及预期。 致谢：特别感谢实习生衡旭对本文做出的重要贡献。 孙伟东资深分析师(有色金属)从业资格号：F3035243 投资咨询号：Z0014605 Tel:8621-63325888 Email:weidong.sun@orientfutures.com 联系人孙文馨 从业资格号：F03107695Tel:8621-63325888 Email:wenxin.sun@orientfutures.com 重要事项：本报告版权归上海东证期货有限公司所有。未获得东证期货书面授权，任何人不得对本报告进行任何形式的发布、复制。本报告的信息均来源于公开资料，我公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证，也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更。我们已力求报告内容的客观、公正，但文中的观点、结论和建议仅供参考，报告中的信息或意见并不构成交易建议，投资者据此做出的任何投资决策与本公司和作者无关。 有关分析师承诺，见本报告最后部分。并请阅读报告最后一页的免责声明。 目录 1、有机硅产业链：生产流程复杂，利润分布均匀1 2、有机硅需求侧：性质决定用途，终端应用丰富7 3、有机硅需求之一：硅橡胶11 3.1、建筑类用胶：应用规模最大，装配式建筑发展增添需求动力11 3.2、工业类用胶：材料不断创新，新能源半导体引领需求高增18 3.2.1光伏用胶19 3.2.2汽车22 3.2.3电子、电器&电力用胶30 4、有机硅需求之二：硅油40 5、有机硅需求之三：功能性硅烷42 6、总结：预计2021-2030年国内聚硅氧烷年需求增速10.1%45 7、风险提示48 图表目录 图表1：有机硅产业链1 图表2：国内单体企业新增产能规划2 图表3：全球DMC产能产量3 图表4：中国DMC产能产量3 图表5：有机硅中间体制备工艺流程4 图表6：硅橡胶类原料胶体简介与主要市场应用4 图表7：中国聚硅氧烷表观消费量5 图表8：不同下游产品占聚硅氧烷消费比例5 图表9：不同企业有机硅相关业务毛利6 图表10：不同种类有机硅产品毛利率6 图表11：不同有机硅胶产品毛利率6 图表12：有机硅特性与用途7 图表13：不同有机硅胶结构图8 图表14：硅橡胶、硅油、硅树脂的下游行业应用9 图表15：RTV下游不同行业需求占比10 图表16：HTV下游不同行业需求占比10 图表17：硅油下游消费结构10 图表18：有机硅产品主要应用领域10 图表19：有机硅分行业应用11 图表20：日本建筑胶产量变化12 图表21：玻璃幕墙结构与用胶位置13 图表22：建筑幕墙工程产值13 图表23：中国中空玻璃产量13 图表24：中空玻璃结构与用胶位置13 图表25：全国老旧小区改造数量14 图表26：装配式预制材料15 图表27：混凝土装配式建筑开工面积渗透率15 图表28：中国装配式建筑方法和现场浇筑建筑方法的比较15 图表29：不同装配率下细分建筑成本16 图表30：商品房销售面积累计同比16 图表31：100大中城市供应土地占地面积16 图表32：房地产开发投资完成额累计同比17 图表33：房屋新开工、竣工、施工当月同比增速17 图表34：2020年建筑用胶不同需求占比17 图表35：2030年建筑用胶不同需求占比17 图表36：2022-2025年国内建筑用胶需求测算18 图表37：“声子”在有机材料中的导热模型19 图表38：导热填料由少到多的结构变化19 图表39：接线盒内部构造20 图表40：高导热灌封胶为降本最优路径20 图表41：光伏组件功率与硅晶片尺寸20 图表42：光伏接线盒额定电流20 图表43：全球新增光伏装机预期21 图表44：国内新增光伏装机预期21 图表45：2017-2030年光伏用胶量及预测21 图表46：有机硅密封胶在汽车应用分类22 图表47：涡轮增压系统中的胶管22 图表48：新能源车密封胶用途22 图表49：动力电池模块外层的有机硅灌封胶23 图表50：有机硅在电池热管理上的应用23 图表51：不同企业车用电池灌封胶性能测试结果24 图表52：不同填料对胶料粘度影响24 图表53：不同用料比例下灌封胶导电系数与比重性能25 图表54：部分车型电池包重量占整车比26 图表55：特斯拉Model3电池PACK各部件质量26 图表56：刀片电池CTP结构26 图表57：特斯拉CTC结构电池26 图表58：新能源车与传统燃油车电缆差异27 图表59：新能源车线缆使用位置27 图表60：新能源车线缆结构27 图表61：不同新能源车用线缆材料设计方案性能对比28 图表62：2018-2030年国内新能源车渗透率及预测29 图表63：2018-2030年国内新能源车用胶量及预测29 图表64：2022-2025年国内汽车用胶需求测算29 图表65：冷缩式电缆接头设计原理30 图表66：电缆附件按电压等级分类30 图表67：电缆附件按主绝缘成型工艺分类31 图表68：硅橡胶电缆种类繁多32 图表69：2022-2025年国内电缆附件用胶需求测算32 图表70：棒状复合绝缘子33 图表71：变电站复合绝缘子34 图表72：线路复合绝缘子34 图表73：复合绝缘子用量发展阶段34 图表74：不同电压等级空心复合绝缘子支数市占率35 图表75：复合绝缘子厂家营收市场份额35 图表76：电网基本投资完成额累计值与累计同比36 图表77：新增220千伏及以上线路长度36 图表78：2022-2025年国内复合绝缘子用胶需求测算36 图表79：有机硅电子胶应用分类37 图表80：有机硅电子灌封胶用于LED37 图表81：IGBT功率器件的有机硅胶封装38 图表82：有机硅电子灌封胶用于保护PCB38 图表83：中国IGBT产量及需求量38 图表84：中国IGBT下游应用结构38 图表85：导热胶封装电子元件原理39 图表86：全球智能手机销量39 图表87：中国电子计算机产量及同比39 图表88：2022-2025年国内电子胶需求测算40 图表89：硅油的主要应用领域及应用范围41 图表90：硅油下游产业链41 图表91：不同国家地区有机硅材料消费结构42 图表92：硅油及硅橡胶消费量折合聚硅氧烷42 图表93：功能性硅烷分类43 图表94：硅烷偶联剂的主要应用领域及应用范围43 图表95：2021年全球功能性硅烷终端应用占比44 图表96：2021年不同用途功能性硅烷产量占比44 图表97：全球功能性硅烷产能产量44 图表98：中国功能性硅烷产能产量44 图表99：中国功能性硅烷产能与产量全球占比45 图表100：中国各行业聚硅氧烷用量预测47 1、有机硅产业链：生产流程复杂，利润分布均匀 有机硅作为通用化工材料形态多样、应用广泛。有机硅是指含有硅碳键（Si-C）、且至少有一个有机基团直接与硅原子相连的一大门类化合物，习惯上将通过氧、硫、氮等有 机基与硅原子相连接的化合物也纳入其中。广义的有机硅聚合物包括聚硅氧烷、聚碳硅烷及聚氮硅烷等，狭义的有机硅主要指由二甲基二氯硅烷聚合而成的聚硅氧烷，占有机硅聚合物的90%以上。 有机硅产业链可划分为上游原材料、有机硅单体、有机硅中间体、有机硅产品和终端应用五个部分，核心环节是有机硅单体及中间体的制备。产业链中涉及的化学反应较为复杂，其中最重要的链条为工业硅-甲基氯硅烷-DMC-聚硅氧烷-硅油/硅橡胶/硅树脂。甲 基氯硅烷这类单体的原材料为工业硅和一氯甲烷，一吨甲基氯硅烷大约消耗0.24吨工业硅、0.8吨一氯甲烷。现主流单体生产工艺为将硅粉和一氯甲烷在流化床内铜基催化剂作用下通过气固相流化反应直接生成甲基粗单体，再经蒸馏得到目标产物二甲单体 （(CH3)2SiCl2）(M2)和其他具有工业价值的一甲(M1)、三甲(M3)、一甲含氢(MH)单体等小分子化合物，以上统称为有机硅粗单体。企业通过制备中间体从而进一步生成高聚合度的聚硅氧烷产品，聚硅氧烷是以硅氧键（-Si-O-Si-）为骨架组成的高分子聚合物，单吨单体能生产约0.48吨中间体。中间体的生产是将二甲单体通入过量水中断裂重排得到低聚合度的线型聚硅氧烷及二甲基环硅氧烷，最主要的一类中间体是DMC，即D3（六甲基环三硅氧烷）、D4（八甲基环四硅氧烷）、D5（十甲基环五硅氧烷）和低聚合度线型聚硅氧烷的混合物，高聚合度的聚硅氧烷则是通过开环聚合反应制备高聚合度的聚硅氧烷。 图表1：有机硅产业链 资料来源：网络公开资料，东证衍生品研究院 2021年中国DMC产能为187.5万吨，约占全球总产能的63%以上。截至2022年末，中 国尚有拟在建单体产能超700万吨，其中预计400万吨以上可在五年内实现。根据目前 单体企业产能规划情况来看，2022年新增产能约为145万吨，2023年约有190万吨的产 能相继释放。根据企业技术水平的不同，甲基单体与聚硅氧烷的折算比例约为0.47-0.49，即1吨甲基单体产能折合0.47-0.49吨聚硅氧烷产能，按照中间值0.48折算比例计算，若上述产能均按计划投产，预计今明两年新增聚硅氧烷产能分别约69.6、91.2万吨，相比2020年的167.5万吨，2023年底可增长约96%，产能接近于翻番。2022年1-10月份国内 聚硅氧烷产量约为143.62万吨，结合现有产能的开工率、新投产能的投产爬坡情况来看， 预计2022年国内单体产量约为171万吨，2023年产量则为190万吨左右。这里考虑到 2022年供应过剩压力已经较为明显，因此认为2023年实际投产产能或显著少于190万吨。 图表2：国内单体企业新增产能规划
