工业硅行业市场分析.docx

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1、工业硅行业市场分析1、铝硅合金：工业硅重要下游之一作为“硅能源”领域的上游原材料，工业硅在多晶硅、有机硅行业的应用被广泛关注，但其实铝硅合金对工业硅的需求同样值得重视。本文将通过对未来不同牌号铝硅合金的需求进行预测，结合各牌号铝硅合金的单位耗硅量，从而测算未来几年铝硅合金领域的总耗硅量。工业硅的下游产品主要聚集于三大应用领域，分别是生产有机硅、制取高纯度的晶体硅材料，以及配置硅铝合金。其中，有机硅产品涵盖了硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂及气象白炭黑，涉及到建筑材料、电子电器和日化纺织等常见领域；晶体硅产品主要包括太阳能电池片、芯片，主要用于光伏和半导体产业；而铝硅合金产品是指添加了少量工业硅

2、的铝产品，最重要的用途是汽车制造业以及建筑业。据统计，22年我国工业硅总消费约为358万吨，其中有机硅仍为工业硅第一大消费领域，占比约为31%；多晶硅占比由21年的20%大幅提升至29%,已基本与有机硅并驾齐驱；最后是铝硅合金与出口，占比均在18%左右，对总消费量亦具有一定影响。铝硅合金，是指以铝为基添加一定量硅元素的合金，一般含硅量为11%,同时加入少量铜、铁、锲以提高强度，属于铝合金的一种。因此铝硅合金既具有铝的质量轻、导热性能好的优点，又具备硅的强度硬度较高、耐蚀性能好的特质。除硅元素外，铝合金还有其他的常见添加元素，比如铜、镁、硅、锦、锌等。在原铝或者废铝的基础上，合金化元素的加入能够

3、改善其组织和性能，使得自身具有更多纯铝以外的特性，从而满足多种用途。图表2:2023年工业硅下游消费占比铝硅合金属于铝合金的一种，是较为常见的铝加工产品，在实际生活中应用广泛。铝的生产冶炼主要分为四个步骤：铝矿石开采氧化铝制取电解铝冶炼铝加工生产。在氧化铝制取过程中，原料主要用到由一水硬铝石、一水软铝石或三水铝石组成的铝土矿，工艺主要是拜耳法或烧结法，其中使用拜耳法生产出的氧化铝数量占到全球总产量的95%以上。然后再以氧化铝为原料，用冰晶石氧化铝融盐电解法生产出原铝，亦称电解铝。通过添加合金元素，将电解铝加工成铸造铝合金或变形铝合金，前者主要指通过铸造工艺加工成的铸造材，后者则包括通过挤压工艺

4、加工成的铝型材，以及通过热轧等工艺生产的铝板带箔，进一步应用在建筑、电力、家电、交通等终端领域中。铝硅合金属于铝合金中的一类，其终端消费领域与铝合金多有重合，以地产、汽车、家电等领域为主。目前市场中针对铝硅合金的分析较少，这里我们采用硅业分会对铝合金整体的终端消费情况的统计结果,作为接下来对铝硅合金分析的参考。对于铸造铝合金和变形铝合金来说，两者下游应用分布并不相同。在铸造铝合金下游应用中，最高的汽车占比在63%左右，摩托车、电动车次之为10%,接下来是机械制造、家用电器以及建筑五金等领域。变形铝合金下游应用方面，建筑领域占比最高，约为42%,其次是电力电子、耐用消费品、包装容器，分别占到19

5、%、17%和8%。据了解，铝硅合金在以上领域均有分布，但具体消费比重与铝合金大类并不相同，还需要根据不同牌号铝硅合金在不同领域的实际应用情况进行进一步分析。下面从铝硅合金分类入手，对各牌号铝硅合金对应的消费终端进行大致了解。2、铝硅合金分类：变形铝合金与铸造铝合金作为铝合金的子集，铝硅合金的分类方式与铝合金较为相似，通常分为变形铝合金和铸造铝合金两大类，两者在加工方式、精密度、应用领域等方面存在差异。从加工方式看，变形铝合金是以各种压力加工方法制成管、棒、线、型等半成品的铝合金，因而具有强度较高、比强度高且易于塑性成型的特点；而铸造铝合金可用来直接浇铸多种形状的机械零件，因此具备具有低密度、比

6、强度高且抗蚀性和铸造工艺性好的特点。前文提到的铸造材属于铸造铝合金，而铝型材、铝板带箔则属于变形铝合金的范畴。此外，由于熔融浇注过程中铸件会产生收缩缝，严重影响产品质量，因此要求铸造铝合金中含有足够多的共晶型元素以增强流动性，对收缩缝进行填充。这里的共晶型元素主要是硅，所以铸造铝合金中的硅含量通常高于变形铝合金。从产品精度看，铸态下铝合金难以达到高精度，而机加工决定了变形铝合金能够取得较高精度。用途上，铸造铝合金主要应用于汽车、机械行业，包括汽车的轮毂、气缸盖、活塞仪器壳体，以及各类仪器的壳体和增压器泵体等零件；变形铝合金用途则更为广泛，其下游涵盖了建筑、汽车、光伏等多个领域。根据能否热处理，

7、变形铝合金和铸造铝合金可分为可热处理型铝合金和非热处理型铝合金，进一步按照铝合金中所含主要元素成分划分为不同牌号。铝合金的热处理是指对铝合金进行加热、保温、冷却的操作，并控制各环节的温度、速度及时长，改变合金的结构组织以提高其强度和硬度。而非热处理型合金主要通过冷加工工艺来得以强化。在众多牌号的铝合金中，硅含量相对较高的铝合金主要包括变形铝合金中的4系、6系铝合金以及铸造铝合金中的A1-Si系合金、A1-Cu-Si系合金、A1-CU-Mg-Si系合金、AI-Mg-Si系合金。变形铝合金中的4系合金以Si为主要合金成分，Si含量在4.5%13.5%之间。由于4系合金熔点较低、熔体流动性好、不易产

8、生脆性，因此是较为理想的铝合金焊料，常见的形态有焊条、焊丝、焊板等，用到的牌号主要为4043,Si含量在4.5%6.0%。另外，由于较为优秀的耐磨、耐高温性能,部分含Si量较高的4系铝合金也被用来制造活塞及耐热零件，主要用到4032牌号合金，Si含量在11%13.5%。与4系铝合金不同，6系铝合金以Mg和Si为主要合金元素，其中Mg含量约为0.35%1.20%,Si含量约为0.2%1.7%。6系铝合金中Mg、Si总含量越高，合金的抗拉强度越高、伸长率越低，意味着力学性能越好。此外，选择合适的Mg/Si之比亦十分重要，两者总含量固定时,增加Si含量会在提升强化效果的同时牺牲伸长率这一指标。6系铝

9、合金的下游应用中，占比最大的是地产、交通、光伏领域，此外在航空、家电领域亦有大量分布。地产方面，6系铝合金主要用在门窗及幕墙，主要牌号为6063,Si含量在0.2%0.6%。交通方面,6系铝合金的使用部位主要在汽车车身外板、汽车车架、铁路车体,其中汽车车身外板、车架用6061牌号较多，Si含量在0.4%0.8%,而铁路车体主要用到6005A,Si含量在0.5%-0.9%光伏领域，组件边框、分布式电站支架消耗大量的6063铝合金。此外，电视边框、手机边框外壳、汽车车架、飞机骨架蒙皮还会用到6061铝合金。铸造铝合金中，使用较为广泛的是A1-Si系以及A1-Cu-Si系铸造铝合金，且其硅含量高于大

10、多数变形铝合金。A1-Si系铸造铝合金的主要合金元素是Si,Si含量为4%22%.A1Si系合金的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能、焊接性能都较为优秀，通常作为铸造大型、薄壁、复杂和有气密性要求零件的原材料。根据Si含量，A1-Si系铸造铝合金可分为共晶铝硅合金（Si含量10%13%）、过共晶铝硅合金（Si含量13%21%）和亚共晶铝硅合金（Si含量4.8%10%）,其中归属于亚共晶铝硅合金的Z1107在汽车轮毂、气缸体应用广泛，而典型的共晶铝硅合金之一Z1102在机械零件中使用较多。综上，我们将铝硅合金的主要消费领域锚定在建筑、汽车、光伏以及城市轨道交通领域，接下来对以上行业逐一进行讨论。图表

11、6:用合金常见分类方式交附工合金修速铝合金C-IXXX,如IoOO合金AiMn4t-3XXX,3（MMA1SijJ14XXXt4043合金AIZg系合金一5XXX桑，5083合金AkcU条舍金一2XXX条，,2024合金A1MgSi4合金TXXX4，如6063合金AIZnZgCu系合金一TXXX奉，7075合金AIUA金金一8XXX4,48089合金A1Sit如Z1Jo2合金A1Zg承令金，rZ1103合金AbCUSA合金.Z1I07A）CUM咛&合金，Z1110A1MgSi系合金，如Z11（M合金AkMkZn系合金，Z13O5合金3、需求侧之一：建筑3.1、 门窗：门窗面积与铝门窗市占率双增

12、，2225年门窗用硅CAGR约9.4%在铝硅合金的下游领域中，地产是最为关键的行业，主要应用在铝合金门窗、玻璃幕墙、建筑模板以及龙骨吊顶这四个部位当中。建筑领域通常用到变形铝合金，将其轧成铝板、铝箔、铝带等板材，或是挤压成铝棒、铝管等铝型材，最后经冷弯、切锯、钻孔、上色等工序加工而成。无论铝合金型材或是板材，在建筑领域的应用均具有得天独厚的优势，一是铝合金特有的质轻、高强的性质，导致其容重约为钢材料的1/3,从而大幅减轻建筑物的重量，降低原材料运输以及安装成本；二是铝合金型材及板材具有易加工性，可加工成多种形状，因此能够适应建筑中的各种连接工艺；三是铝合金材料本身硬度高、拉伸强度高、耐腐蚀性好

13、等一系列优势所带来的稳定性，在此基础上选择合适的加工方法以及表面处理方法，能够有效铝合金产品较高的使用寿命。在铝合金具体牌号的选择上，建筑用铝合金主要使用6063,这主要是由于6063铝合金良好的塑性、适中的热处理强度以及良好的焊接性能。铝合金门窗是典型门窗种类之一，2023年我国铝合金门窗市占率过半。门窗主要由门窗框、门窗扇、门窗梃以及门窗五金（钱链、插销、把手等）组成，而铝合金门窗是指门窗框、门窗梃原料为铝合金型材的门窗，铝木复合门窗也包括在内。铝合金门窗常见的分类方式有两种：一是根据门窗开启方式将其分为平开、对开、推拉、折叠、外翻门窗，二是根据门窗材质将其分为木门窗、铝合金门窗、钢门窗、

14、塑料门窗、塑钢门窗等。在我国的门窗市场发展史上，塑钢窗曾经凭借良好的耐腐蚀性、价格优势以及政策支持，取代铝合金门窗成为了主流产品，随后由于塑钢窗易黄变催化缺点的暴露以及政策支撑退坡,铝合金重回市场占比首位，2023年铝合金门窗市占率超50%。铝合金门窗在实际安装及使用中有利有弊，一方面价格低廉且便于加工、安装，另一方面导热系数高导致房屋密封性差且不利于节能，但近年来兴起的断桥铝合金门窗一定程度上克服了这一缺点。在最新出版的铝合金门窗国家标准中，再次明确了门窗的各项性能，包括抗风压性、水/气密性、保温隔热性、耐火性等，并按照各性能指标将门窗分为普通型、隔声型、保温型以及隔热型等，可见保温性能对于

15、门窗来讲至关重要。然而铝材天然的高导热性并不利于门窗的保温功能，其传热系数约为203W(m2K),远远超过其它材料，比如钢材、玻璃、松木等。这种情况下断桥铝合金门窗应运而生，通过将隔热断桥铝型材与中空玻璃组合，从而减少一半左右的散热量。其中隔热断桥铝合金是指在铝型材中间穿入隔热条，将铝型材断开形成断桥来阻止热量的传导。2023-2025年，铝合金门窗仍占据市场主流，其中断桥铝门窗市占率或将明显提升，从而带来门窗单位面积用铝量的整体提高。根据研究统计数据，2023年我国普通铝合金门窗与断桥铝合金门窗合计市占率为60%,其余的铝包木门窗、塑料门窗各占20%。未来铝合金门窗仍为市场主流，且将持续对耐

16、久性与密闭性较差的塑料门窗进行替代，但铝合金门窗内部细分领域发展趋势存在分化。一方面，断桥铝门窗占比不断提升，并在2027年前后实现对普通铝合金的超车，预计2025年断桥铝门窗市占率将发展至27%；另一方面，代表高端需求的铝包木门窗使用率不断提升，预计2025年铝包木门窗市占率将升至16%,考虑到铝包木门窗价格较高且消费受众有限，因此我们认为铝木复合门窗市占率的上升相比断桥铝门窗更为缓慢。此外，普通铝门窗、断桥铝门窗、铝包木门窗的单位面积耗铝量由于结构差异而有所不同。采用双层型材结构的断桥铝门窗方面，根据铝合金门窗中展示的断桥铝合金门窗原材料采购实例，将有无副窗的断桥铝门窗C1X2用铝量进行平均,总面积259.2m2,总用铝量3196.05kg（实际采购量相比表中所示最小采购量增加5%）,单位用铝量约为12.33k