一、三氯氢硅行业概况
三氯氢硅（SiHCl3），又称三氯硅烷、硅氯仿，是卤硅烷系列化合物中最重要的一种产品，三氯氢硅最早由Buff和Wohler在1857年通过在干燥的氯化氢气流中加热硅制备而得。三氯氢硅性质活泼，能够与水等多种物质发生反应，同时释放大量的热，此外热稳定性差，在空气中极易燃烧，导致三氯氢硅是一种危险性极强的化工产品。
三氯氢硅行业产业链
资料来源：公开资料整理
根据国家标准GB/T28654-2018《工业三氯氢硅》，工业三氯氢硅分为Ⅰ、Ⅱ两类，其中Ⅰ类用于生产多晶硅，Ⅱ类用于生产硅烷偶联剂。总体来说用于多晶硅生产的Ⅰ类三氯氢硅对纯度和杂质要求更高，尤其在铝、磷、硼、铁等杂质和总碳上有严格控制。三氯氢硅除硼磷技术为其生产的核心技术之一，进一步对光伏级三氯氢硅较高的技术门槛形成验证。
国家标准GB/T28654-2018《工业三氯氢硅》相关产品技术要求
资料来源：中国国家标准网，华经产业研究院整理
二、三氯氢硅行业下游需求分布
三氯氢硅下游主要需求来自多晶硅和硅烷偶联剂。2020年国内光伏新增装机48.2GW，同比增长60%。全球碳中和背景下，预计2025年全球装机量有望超过300GW，光伏景气需求有望带动三氯氢硅需求。
三氯氢硅下游需求分布（单位：%）
资料来源：公开资料整理
近年来，随着光伏产业的回暖，我国多晶硅产业也稳步发展，据统计，截至2020年我国多晶硅产量为39.2万吨，占世界总产量的73%；2021年随着多晶硅企业技改及新建产能的释放，产量预计将达到45万吨。
2015-2021年我国多晶硅产量及增速
资料来源：中国光伏行业协会，华经产业研究院整理
硅烷偶联剂近年来同样保持较快的增长，国内硅烷偶联剂的产能由2018年的21.3万吨增长到2020年的59.3万吨，2019年中国硅烷偶联剂产能占全球产能的69.4%，位居第一，国内市场规模也在不断增长中。
2018-2020年我国硅烷偶联剂行业产能
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2021-2026年中国三氯氢硅行业市场供需格局及投资规划建议报告》
三、中国三氯氢硅行业竞争格局分析
从供给端来说，三氯氢硅产能并不稀缺，但其中很大部分未达到光伏级别产品指标要求，真正为下游多晶硅企业配套光伏级别产品的产能较少，前我国外售三氯氢硅的主要企业同样较少，当前主要有三孚股份、河南尚宇和宁夏福泰进行光伏级别产品外售，另有部分多晶硅企业为自身配套三氯氢硅产能。
当前我国外售光伏级别三氯氢硅的企业
资料来源：公开资料整理
唐山三孚硅业股份有限公司主要从事三氯氢硅、高纯四氯化硅、电子级二氯二氢硅、电子级三氯氢硅、氢氧化钾、硫酸钾、硅烷偶联剂等化工产品的研发、生产和销售。公司产品销往国内多个省、市、自治区，并出口到南美、东南亚、非洲、澳洲等地。据统计，截至2020年三孚股份营业收入为10.06亿元，其中三氯氢硅业务收入2.39亿元，占比总营收比重为23.76%。
2014-2020年三孚股份三氯氢硅业务收入情况
资料来源：公司公告，华经产业研究院整理
产销量方面，2020年三孚股份利用循环经济优势，各主营产品生产销售情况基本保持稳定，公司三氯氢硅产量6.11万吨，销量为6.10万吨，产销率为99.9%。
2014-2020年三孚股份三氯氢硅产销量统计
资料来源：公司公告，华经产业研究院整理
我国未来三氯氢硅新增产能仅有潜江天祥化工，且体量较小，而新安一套约2.5万吨三氯氢硅产能预计将在10月左右完成光伏级别的技改，除此之外未见其他新建外售产能的报道，整体来说我国三氯氢硅行业供应格局较为稳定。
我国未来新增三氯氢硅产能
资料来源：公开资料整理
四、三氯氢硅行业生产工艺及成本分析
照制备方法来看，三氯氢硅有不同的生产工艺，其中主流方法为硅氢氯化法和四氯化硅氢化法两种，其中四氯化硅氢化法需在高温高压下完成，且能耗高、对设备腐蚀严重，此外需要较大资金投入，主要被下游多晶硅企业用来对生产副产物四氯化硅进行回收，而硅氢氯化法由于技术较为成熟且适合产业化而被国内三氯氢硅企业所广泛使用。
三氯氢硅制备方法
资料来源：公开资料整理
硅粉是三氯氢硅主要成本，三氯氢硅是制备功能性硅烷的主要原料。一般通过硅粉、氯化氢为原料制备三氯氢硅，再通过三氯氢硅制备含硅的功能性硅烷。从总成本来看，原材料占据三氯氢硅的主要成本，占比达71.1%。三氯氢硅主要原材料中，其中金属硅粉占比52.2%，液氯占比33.5%，人工折旧占比14.3%。
2020年三氯氢硅成本构成（单位：%）
资料来源：公开资料整理
三氯氢硅成本中硅粉占比（单位：%）
资料来源：公开资料整理
2020年全球金属硅产能为623万吨，其中中国产能为482万吨，约占77.4%。从成本上，中国金属硅平均完全成本在10400元/吨，海外金属硅成本约在1750美元/吨，较国内高于超过1000元/吨。从产量上，2020年中国金属硅产量210万吨，约占全球产量的69.3%，金属硅产量集中在中国、中国具备低成本金属硅优势，中国发展硅烷形成有利支撑，功能性硅烷产业链正在加速往中国转移。
2020年全球金属硅产能分布（单位：%）
资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，华经产业研究院整理
2020年全球金属硅产量分布（单位：%）
资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，华经产业研究院整理
五、三氯氢硅行业发展趋势分析
三氯氢硅的物化性质极其活泼，易燃易爆，水解产生的氯化氢腐蚀性极强，及其提纯过程中会产生多种有毒有害物质。为安全生产需从设计、供料、废气处置、储存和充装等环节综合把控，保证三氯氢硅安全稳定生产。
同时，目前国内三氯氢硅尤其是高纯度三氯氢硅的生产尚处于初级阶段，离规模化、常规化、高纯化生产还有很长的路需要走：
1、工艺技术提升。①加强对三氯氢硅生产过程中的工艺安全、反应安全有关基础理论研究，加强对氯硅烷生产过程中的有关中间产品、副产品危险特性的认识，深入研究反应致灾机理，构建反应失控模型，为工艺控制技术手段的研发夯实基础。②提升三氯氢硅工艺工程设计的本质安全化水平，减少或避免临时搭接的管线设计，保证涉氯化硅物料体系与含水或空气体系完全隔离；装置设计中应统筹考虑装置运行的各阶段，尤其在开停车、检维修时应避免造成风险较大的副产物（如二氯二氢硅）滞留。③选择符合物料及工艺特征的设备材质，避免工艺中可能产生的氯化氢腐蚀，加强设备状态在线监测与诊断预警相关技术的开发，针对关键设备、关键材料，开发适用的监测、诊断与失效控制技术，提高监测和诊断技术的有效性。④全面提高氯硅烷工艺装置的安全自动化水平，基于保护层理念，确保实现对关键安全参数的实时监控、实时调节、实时报警，并在风险评估的基础上设置合理的安全联锁系统。
2、安全管理提升。①落实对新工艺的安全风险评估工作，强化风险排查，严格按照变更管理程序，开展规范的变更管理，对变更过程产生的风险进行分析和控制。②生产中应选择密封性能良好的设备，加强设备管道的维护保养，完善防泄漏、防静电措施，严防跑、冒、滴、漏；加强现场人员巡检频次，发现泄漏等异常及时处置并汇报；现场设置视频监控易燃，有毒气体声光报警系统，及时检测控制现场异常，日常需对可燃和有毒有害气体泄漏报警系统维护保养，确保正常投用运行。③制定安全的停车方案和检维修方案；制定安全有效的氯硅烷泄漏应急处理方案，并定期开展应急演练，提升应急处理能力。
（3）制定安全的停车方案和检维修方案，检修时做到置换彻底、有效隔离、检测合格、整体交出，并严格执行《化学品生产单位特殊作业安全规范》。
（4）员工素养提升，加强员工的消防安全制度、系统操作规程、物料MSDS信息等技术资料的培训工作，提高三氯氢硅生产过程异常诊断的能力。
（5）制定安全有效的三氯氢硅泄漏应急处理方案，并定期开展应急演练，掌握各种情况下的堵漏和应急处置办法，提升应急处理能力。
华经产业研究院采用先进的数据分析工具，对三氯氢硅行业的数据进行挖掘、整理、加工、分析和展示，为客户传递行业最新的发展动态。并对行业未来的发展前景及趋势进行专业的预判，为客户的经营决策提供专业的指导和建议，最大限度地降低客户投资风险与经营成本，把握投资机遇，提高企业竞争力。欲了解行业具体详情可以关注华经产业研究院出版的研究报告《2021-2026年中国三氯氢硅行业发展监测及投资战略规划研究报告》。
