作者/星空下的夹心糖

编辑/菠菜的星空

排版/星空下的胡萝卜

(资料图片仅供参考)

工业气体被称为工业的血液，具有举足轻重的地位。这其中，特种气体“护城河”更深，技术壁垒更高，兼具成长性和周期性。当然，特种气体门类众多，发展水平良莠不齐，市场空间也有大有小。今天，我们介绍一种需求迅速扩张的特种气体——硅烷。

一、有硅的地方就有硅烷

硅烷是一系列由硅和氢组成化合物的总称，严格来说，硅烷应该指的是一大类物质。不过，实际生产中，我们一般将甲硅烷（化学分子式为 SiH4）称为“硅烷”，这种以偏概全也算是一种“明星效应”吧。

硅烷兼具“气体”和“含硅”两种特点，通过热解反应可以生成晶体硅。因为它纯度高，并能实现精细控制，因此是许多其他硅源无法取代的重要特殊气体。硅烷可以被认为是“流动的纯净的硅”，因此，有硅的地方往往就要用到硅烷，包括TFT（薄膜晶体管）/LCD（液晶显示器）、晶硅太阳能电池、半导体等应用，新兴的还有如硅碳负极、先进陶瓷、复合材料、生物材料等诸多领域，硅烷几乎通吃整个新能源、半导体、新材料行业。

光伏使用的硅烷要求纯度达到5N（五个9，即99.999%，以下类似）以上，面板则要求纯度达到6N，半导体则要求7-9N以上。当然，纯度每提升一级，成本便会如指数般增长。

二、新能源给硅烷带来温暖

由于硅烷价格昂贵，直接拿来硅片做或晶圆显然暴殄天物。所以，硅烷一般只用于表面处理，通过化学气相沉积（CVD）方法在基板或硅片上形成薄膜。可不要小瞧了这层薄膜，这层薄膜给硅烷带来的可以十几亿乃至于几十亿的市场。2022年，硅烷的市场空间约有5000吨，其中光伏占比60%-70%，面板占20%，这个数据有望迅速翻倍。

光伏行业是硅烷的压舱石，光伏行业面临着装机容量增长和N型电池片渗透率提升的“戴维斯双击”。近几年，光伏发展迅速。根据国家能源局发布2022年全国电力工业统计数据，2022年全国光伏新增装机规模达到87.41GW，再创历史新高。百尺竿头，更进一步，光伏行业协会已将2023年中国光伏新增装机预测由95GW-120GW上调至120GW-140GW，将2023年全球光伏新增装机预测由280GW-330GW上调至305GW-350GW。

光伏历年新增装机规模 资料来源：国家能源局

N型硅片占比也在持续提升，2022年N型硅片占比增至10%，2023年将进一步提升至25%+。由于光伏 N型电池背面采用遂穿氧化层与多晶硅层钝化接触结构，因此所需硅烷气用量较P 型电池提升约 50%，国泰君安研报预计，2023 年光伏行业的硅烷气用量将翻倍，可达 5888 吨，且会在未来保持持续、快速增长。

N型硅片占比 资料来源：CPIA

近几年，面板行业需求相对疲软，但也保持了一定的扩产速度，对于硅烷的需求预计每年也有百吨以上的增长。半导体行业对硅烷纯度要求极高，硅烷尚未完全实现国产化，半导体产业链自身也有诸多漏洞，对硅烷的需求虽然增长较快，但奈何基数较低，因此对硅烷的整体影响有限。

硅碳负极有望成为硅烷的第二增长点。石墨负极（注意不是“石墨烯”）是当前应用最广泛、也是最成熟的负极材料，但是理论容量仅为372mAh/g，且已经逼近能量密度上限，难以满足新型锂离子电池对负极材料的需求，兼具高可逆容量和高倍率安全性的硅基负极材料被视为理想的下一代负极材料。根据高工产研锂电研究所（GGII）披露的数据，当前硅碳负极技术已经实现克容量1800mAh/g，循环性能超过1000次等突破性技术指标。

根据 GGII 数据，2021 年我国硅基负极材料出货量 1.1 万吨，同比增长 83.3%，2023年预计还会实现较大增长。硅碳负极应用CVD（气相沉积法）每生产1吨硅碳负极母料（掺硅率约50%，下游企业按需求将硅碳负极母料与石墨等材料进一步复配为掺硅率5%-10%的硅碳负极材料）,需要用到0.6吨以上的硅烷，对硅烷而言，对应的是则是近期几百吨、远期几千吨的市场空间。

国内硅碳负极渗透率 资料来源：GGII、平安证券

三、起风了

和其他特种气体一样，硅烷气的生产具有工艺技术、工程实践、生产经验、等门槛较高的特点，其次也存在下游客户认证周期长、资金投入大等较高壁垒。硅烷气体易爆炸、有毒且不易于储存，还存在着较高的安全环保壁垒。因此，硅烷的公司数量较少，且扩产相对比较困难，扩产周期也在一年以上，在下游需求快速释放的情况下，有望继续维持供不应求的状态。

硅烷行业也拥有傲人的行业格局。硅烷上游为硅粉、四氯化硅、氢气等化学品，相对易得，对上游，硅烷在下游成本中占比很小且不敏感（仅占1%到0.1%），硅烷行业对下游有着一定的议价权，这些都可以从相关企业的应收应付账款中找到证据。

硅烷行业也有一段艰难的岁月。若干年之前，当下游光伏等行业还未获得快速发展。硅烷市场空间狭窄，缺乏行业标准，技术路径风险很高，企业之间出现了恶性竞争，行业利润极差。

时至今日，光伏等下游需求的释放也让名不见经传的硅烷走入了公众的视野，硅烷行业也迎来量价齐升的高光时刻。

硅烷行业翘首以盼的东风，或许真的来了。

注：本文不构成任何投资建议。股市有风险，入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。