2023年硅烷科技研究报告：电子级硅烷气细分龙头，区熔级多晶硅打造第二增长曲线

北交所氢硅材料“第一股”，硅烷气+氢气双轮驱动

依托平煤矿气资源，聚焦氢硅气体制造

背靠平煤神马集团，打造北交所氢硅材料第一股。硅烷科技成立于 2012 年，系中国 平煤神马集团的控股子公司。公司依托平煤神马控股的首山碳材料、首创化工的煤气、氢 气、蒸汽、电力等原料，聚焦氢气与电子级硅烷气制造。2014 年，公司率先实现了 6N 级 以上电子级硅烷气的国产规模化生产，打破了国外企业的垄断，在光伏、显示面板、半导 体等多领域实现了进口替代，促进了下游行业的降本与发展。2020 年以来公司进行了区 熔级多晶硅的开发，产品已基本达到国外指标，有望逐步进入绝缘栅双极晶体管（IGBT）、 高压整流器、高压晶体管等高压大功率半导体器件领域，为公司贡献新的业绩增长点。

公司股权结构稳定，控股股东为河南省国资委。截至 2023 年中报，公司前四大股东 为中国平煤神马控股集团有限公司、河南平煤神马首山碳材料有限公司、河南省首创化工 科技有限公司以及自然人张建五，分别持股 19.55%、18.15%、17.19%、17.03%。其中 首山化工、首创化工均为平煤神马控股子（孙）公司，公司实控人为河南省国资委。

业绩高速增长，各项费用率显著下行

需求旺盛叠加产能释放，公司营收净利均高速增长。公司硅烷、氢气下游需求旺盛， 带动公司新增产能不断释放，2019-2021 年公司氢气、硅烷气产量的 CAGR 分别为 168%、 66%。2018-2022 年公司营业收入从 1.39 亿元增长至 9.53 亿元，CAGR 达 61.9%，归母 净利润从 0.07 亿元增长至 1.89 亿元，CAGR 达 131.3%，我们预计随着公司新增硅烷产 能逐步释放，公司营收净利仍将保持双增趋势。

产品销售收入上升、毛利率改善，各项期间费用率持续下行。工业氢和硅烷气是公司 两大主要产品，2021 年销售收入分别为 4.76 亿元、1.64 亿元，占比分别为 73.7%和 25.2%。 工业氢毛利率保持在 20%以上；硅烷气毛利率受益于价格因素持续上升。2019-2023H1，公司毛利率、净利率均稳步上升，2023H1 分别达到 39.1%、25.0%。随公司销售收入持 续高增，公司期间费用率逐步摊薄，从 2018 年的 23.4%下降至 2023H1 的 6.6%，各项费 用率均显著下行。

硅烷气传统应用领域需求快速增长，硅碳负极将大幅 提升硅烷气需求天花板

电子特气下游需求广泛，半导体、显示面板等传统应用领域驱动高增

气体行业下游产业丰富，在国民经济领域战略地位突出。工业气体上游主要是原材料、 生产设备及能源供应。工业气体中游产品按照气体制备方法的不同，可以分为大宗气体和 特种气体两大类：大宗气体根据获取方式的不同又可以分为空分气体和工艺气体，空分气 体主要包括空气中含量较高可以直接低温分离的氮气、氧气和氩气等，工艺气体主要为二 氧化碳、氨气和乙炔等通过一定的化学反应生成的气体；特种气体则泛指除常用气体产品 外的其他气体，包括电子气体、高纯气体以及混合气体。工业气体的下游应用则极为广泛， 既包含钢铁、化工和冶金等传统制造业，也覆盖集成电路、液晶面板、光伏、LED、生物 医药和锂电新能源等新兴行业。

电子特气主要应用于半导体等领域，下游需求驱动行业高速增长。电子特气主要应用 于集成电路、显示面板、LED 以及光伏制造等行业，其中晶圆制造是电子特气最主要的应 用领域。根据 Linx Consulting 的统计，全球电子特气下游应用市场中集成电路占比达 73.1%。在中国市场中，显示面板、光伏、LED 等下游领域已基本实现国产替代，驱动电 子特气用量旺盛，而集成电路国产化仍然道阻且长。根据国际半导体产业协会（SEMI）的 数据，中国集成电路、显示面板、LED、光伏四大领域高纯电子特气需求占比分别为 45%、 35%、15%、5%。在下游产业驱动下，中国电子特气市场规模保持高速增长：根据电子材 料咨询公司 TECHCET 数据，2022 年全球电子特种气体市场规模达 50 亿美元，2017 年至 2022 年市场规模 CAGR 为 6.3%；根据 SEMI 数据，2022 年中国电子特种气体市场规 模达 221 亿元，2017 至 2022 年市场规模 CAGR 为 15.1%。

电子特气在晶圆材料中价值占比高，下游需求驱动行业保持高增速。全球半导体销量 整体保持稳健增长，根据世界半导体贸易统计组织（WSTS）数据，2012-2022 年全球半 导体销售额从 2914 亿美元增长至 5865 美元，CAGR 达 7.24%。在下游需求拉动下，全 球 12 英寸晶圆厂数量也在稳步增长，Knometa Research 数据显示截至 2022 年全球已有 163 家 12 英寸晶圆厂。与此同时，晶圆制造材料市场也在快速打开，根据 SEMI 数据， 预计2023年全球晶圆制造材料市场规模将达495亿美元，2017-2023年的CAGR为10.9%。 在晶圆材料中，电子特气是市场份额仅次于硅片的第二大主材，我们预计其市场规模将随 着下游半导体需求同步释放。

全球显示面板市场稳步增长，国产面板出货面积跃升全球第一。根据观研网数据， 2015-2020 年，全球显示面板行业产量从 1.72 亿平方米增长至 2.42 亿平方米，年均复合 增长率为 7.1%，预计 2024 年全球显示面板市场规模将达到 2.74 亿平方米。在全球显示 面板产量稳步增长的过程中，产能不断向中国集聚。根据中国光学光电子行业协会液晶分 会统计数据显示，2021 年，我国显示行业产值约 5868 亿元，较 10 年前增长近 8 倍；显 示面板出货面积约 1.6 亿平方米，较 10 年前增长 7 倍以上；产业规模与显示面板出货面 积在全球市场的占比分别提升到 36.9%和 63.3%，成为全球第一。

全球 LED 市场整体平稳，光伏新增装机有望维持高增速。根据中商产业研究院数据， 2017-2021 年，全球 LED 照明市场 CAGR 为 3.2%，中国 LED 市场规模增速略快于全球， CAGR 达 5.2%；预计未来五年，全球 LED 照明市场将从 2022 年的 11,078 亿元增长到 2026 年的 11,960 亿元，年均复合增长率为 1.9%。根据 IEA 数据，2010-2022 年全球光 伏新增装机快速增长，CAGR 为 24.7%；根据 CPIA 数据，中国光伏市场新增装机占比领 先，增速大幅高于全球平均水平，2010-2022 年 CAGR 为 51.3%。

硅基负极 2025 年出货量有望超 15 万吨，大幅拉动 CVD 硅烷气需求

硅碳负极大幅提升比容量，是最有潜力的新型负极之一。根据华经情报网数据，随着 新能源车对续航能力的要求不断提高，传统的石墨类负极已逐步到达其理论容量上限 372mAh/g，硅的理论比容量为 4200mAh/g，是目前已知比容量最高的负极材料。硅基复 合材料（Si/C、SiO/C）能较好结合碳材料高电导率、稳定性及硅材料高容量优点，提高 锂离子电池的能量密度，引领锂离子电池负极材料行业发展新方向。根据高工锂电数据，2022 年新一代纯硅碳克容量能达到 1800mAh/g，循环性能超过 1000 次以上，复合后克 容量能到达 500-600mAh/g，部分产品已进入下游消费电池和动力电池产业链。

CVD 气相沉积法是硅基负极主流合成路线，硅烷气是主要硅源。制备硅基复合负极 材料主流方法有机械球磨法、气相沉积法、溶胶凝胶法和高温热解法等。其中机械球磨法 较为成熟，是通过砂磨造粒+固相包覆后烧结的方法实现复合，工艺简单、成本较低但是 难以解决表面氧化、颗粒尺寸较大等问题。CVD 技术制作硅氧、硅碳产品有多种方式，一 类是在石墨颗粒表面通过 CVD 分解硅烷气沉积硅制作硅碳负极，还有一类是在 SiO 表面 通过 CVD 分解甲硅烷沉积碳来制作硅氧负极，最新一代技术是通过硬碳微孔控制在内部 通过 CVD 沉积硅。CVD 法分解硅烷气是制备硅碳负极的主流方法之一，已经实现了量产。 该方法能对制备的纳米材料实现分子尺度的控制，产品形貌较好，同时沉积产生的硅碳材 料组分均匀，结构较为致密，是一种极具潜力的硅基负极合成技术。

国内外企业竞逐，积极布局硅基负极产能。国内外企业均已积极布局硅基负极，目前 硅基负极行业主要参与者如贝特瑞、杉杉股份、璞泰来、天目先导、胜华新材和国轩高科 等已完成中试，正在建设大规模标准化产线；其中部分企业已对消费电子、航空航天领域 客户实现批量供货。

下游需求高景气，预计硅基负极 2025 年出货量将超 15 万吨。硅基负极有望率先应用 于 4680 电池和半固态电池，两大下游有需求在未来均有望实现高速增长，带动硅基负极 出货放量。松下和宁德时代在 2022 年财报中均表示，预计在 2024 年实现 4680 电池量产。 随着终端用户对锂离子电池高续航、快充性能要求逐步提高，硅基负极增长确定性强。起 点研究院（SPIR）统计 2022 年全球硅基负极渗透率为 1.3%，预计 2025 年渗透率将达 7.2%。根据起点研究院（SPIR）数据，2022 年我国硅基负极出货量约为 1.7 万吨，同比 增长 60.4%，预计到 2025 年中国硅基负极出货量将达 15.79 万吨。

硅烷气需求空间持续扩展，预计 2025 年需求量将达 38658 吨

硅烷气与功能性硅烷市场独立，电子级硅烷气主要用于硅基半导体制造。硅烷是一种 无机化合物，化学式为 SiH4，它是一种无色、自燃的有毒气体。硅烷消费市场涵盖了功能 性硅烷及高纯硅烷，二者原料、生产及下游需求都相对独立。在硅烷气行业中，纯度 3N～ 4N 称为工业级硅烷，用于高档建筑和汽车玻璃镀膜；5N 以上能满足光伏、显示面板的需 求；6N 及以上的高纯硅烷用于大规模集成电路中的曝光、清洗、硅沉积等工艺。6N 以上 的高纯硅烷具有纯度高、无污染、无腐蚀、精细控制等优点，已成为其他硅源气体无法取 代的重要特种气体。

硅烷下游需求快速增长，国产替代正当时。根据 Vantage Market Research 数据，2022 年全球硅烷市场价值 18 亿美元，受到终端需求拉动，预计 2030 年市场规模将达到 26.8 亿美元，预测期内 CAGR 为 5.9%。硅烷在半导体工业中主要通过气相淀积法制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔离层、多晶硅欧姆接触层和异质或同质硅外延生长原料、 离子注入源和激光介质等。此外，硅烷还可用于制作太阳能电池、光导纤维、LED 和 TFT-LCD 的外延片等。电子级甲硅烷方面，硅烷科技打破了我国相关产品严重依赖进口 的局面，同时改变了硅烷气的供需结构和价格，当前我国国产硅烷气基本能满足太阳能电 池、液晶显示面板、LED 领域的质量要求，但在纯度要求更高的集成电路领域仍有较大提 升空间。

（1）TOPCon 产量迎来爆发，2025 年太阳能电池领域硅烷气需求预计将达 17929 吨

N 型电池与 P 型电池相比优势众多，2023 年 TOPCon 率先迎来爆发。N 型电池相比 于 P 型电池，在双面率、温度系数、逐年衰减、发电效率、弱光效应等众多方面都有显著 优势。过去制约 N 型电池发展的主要是由于其工艺复杂导致其成本较高，《中国光伏产业 发展路线图（2022-2023 年）》（中国光伏行业协会，2023）显示，2022 年新投产的 PERC 电池产线设备投资成本降至 15.5 万元/MW；TOPCon 电池产线设备投资成本约为 19 万元 /MW，略高于 PERC 电池；异质结电池设备投资成本约为 36.4 万元/MW。未来随技术成 熟以及规模效应显现，TOPCon 电池、异质结电池的单位设备投资额将进一步下降。集邦 咨询预计 2023 年以 TOPCon 为代表的 N 型电池将迎来放量，形成 338GW 产能，渗透率 达 39.1%。到 2026 年，全球 N 型电池片总产能将进一步提高至 610GW，渗透率进一步 提升至 52.2%。

TOPCon 制造工艺中引入多晶硅层，硅烷将作为主要硅源。硅烷气主要用于电池片的 镀膜环节，包括了 SiNx 薄膜以及多晶硅层（poly-Si）的制备。SiNx 薄膜不仅能起到钝化 作用，还可以用作太阳能电池前表面的减反射层，在 PERC 和 TOPCon 电池的正反面均 有应用。等离子体化学气相沉积（PECVD）制备的 SiNx 钝化性能远强于如磁控溅射等技 术，在工业中应用最为广泛。TOPCon 和 PERC 电池最主要的区别是在超薄的氧化硅层外 加上了一层重掺杂的多晶硅层（poly-Si）共同钝化电池的背表面，通过多晶硅层的吸杂效 应提高硅片的寿命，改善电池背面钝化。多晶硅层掺杂有三种主要方法，即 LPCVD 法、 PECVD 法和 PVD 法，其中 LPCVD 技术最成熟应用最广泛，PECVD 技术综合性能较强， 两种方法均需要通过分解硅烷气来沉积硅膜。

TOPCon 相对 PERC，硅烷气用量或将大幅增长。在 PERC、TOPCon 的正反面 SiNx 沉积层以及 TOPCon 的背面多晶硅层（poly-Si）中均需使用硅烷气，通过从沉积薄膜厚度 可以推算出硅烷气的最终用量。参考《多晶 PERC 太阳电池的背面与正面结构性能优化》 （赵科巍，张波，吕镱等，2020）中的数据，PERC 正面 SiNx 沉积厚度取 80nm，背面 SiNx 沉积厚度取 120nm。参考《隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）结构的钝化和吸杂效 应研究》（王志学，2020），TOPCon 型电池的正反面 SiNx 沉积厚度取 80nm。根据《N 型 TOPCon 晶硅太阳能电池光注入退火增效的研究》（魏凯峰，刘大伟，倪玉凤等，2021）， 背面钝化层 poly-Si 厚度可取 90-200，综合考虑寄生吸收与钝化性能两方面因素，90nm 是比较合理的厚度。根据氮化硅（Si3N4）的分子式以及其分子量推算，TOPCon 中硅烷 用量将比 PERC 提升 50%以上。

TOPCon 渗透率快速增长，2025 年太阳能电池领域硅烷气需求量预计达 17929 吨。 TOPCon 工艺成熟且兼容 PERC 产线，相比 PERC 增加的主要设备为硼扩散、用于隧穿 氧化层及多晶硅层制备的设备（LPCVD、PECVD）。随着新建产线和切换产线快速投产， 预计 TOPCon 渗透率将快速提升。根据《中国光伏产业发展路线图(2022-2023 年）》（中 国光伏行业协会，2023）的预测，2022 年至 2025 年 TOPCon 渗透率将稳步提升。根据 硅烷科技公司公告，1GW 的 PERC 电池硅烷消耗量取 16 吨，TOPCon 电池硅烷消耗量 取 24 吨，我们测算出 2025 年中国太阳能电池市场硅烷气需求量约为 17929 吨。

（2）集成电路需求稳健增长，2025 年对国产硅烷气需求预计将达 666 吨

化学气相沉积广泛应用于集成电路制造，硅烷气市场份额占比较高。化学气相沉积是 通过化学反应的方式，利用加热、等离子或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽 状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术，是一种通过气体 混合的化学反应在硅片表面沉积薄膜的工艺，可应用于绝缘薄膜、硬掩模层以及金属膜层 的沉积。在芯片制造后段工艺中，硅烷作为前驱体气体参与氮化硅和氧化硅沉积，形成的 氧化覆盖层可以阻止铜扩散至硅衬底，增强晶体管稳定性。据上海集成电路材料研究院的 数据，一个月产量 5 万片的 8 英寸晶圆厂一年要用的电子特气数量有 56 种，金额约为 5000 万元，其中高纯硅烷气需求量达 458 万元，此外还需要硅烷和氮气、氦气的混合气，按 25 万/吨算，该厂一年全部硅烷用量约合 21 吨，单位硅烷消耗量为 0.78 吨/MSI。

集成电路用硅烷国产渗透率较低，国产替代导向下国内需求进一步释放。根据 SEMI 的数据，2022 年全球硅晶圆出货量达到 14713 MSI, 预计 2025 年增长至 16490 MSI，2021 年中国 8 英寸晶圆产能占全球的比例为 18%，12 英寸晶圆厂产能占全球的比例为 19%， 预计中国的 8 英寸以及 12 英寸晶圆渗透率有望从 2022 年的 20%提高至 2025 年的 26%。 目前集成电路领域的国产硅烷渗透率在 10%-12%，预计到 2025 年这一比例将提升至 20%。 在上述假设下，我们测算出 2025 年中国集成电路制造市场硅烷气需求量约为 666 吨。

（3）OLED 显示面板领域增长稳定，预计 2025 年硅烷气需求达 3010 吨

硅烷气在显示面板中有广泛应用，使用量有望随 OLED 渗透率稳步提升。硅烷气在显 示面板制造中通常用于保护层、绝缘层。在 LCD 制造中，无论是 a-Si、LTPS 还是 Oxide 背板，SiH4 都会被运用来制作常见的 TFT 保护层和绝缘层。在 OLED 制造中，除去 TFT 外，SiH4 在 OLED 中可以被运用做牺牲层、TFE 保护层和 Yocta 中的隔离保护层。各个 厂家有自己的 Yocta 和 TFE 设计工艺，所以根据期间厚度和工艺的不同，不同厂家在 TFE 和 Yocta 工艺段上使用的 SiH4 也会存在一定量的差异。DSSC 研究咨询预测，2025 年 LCD 屏幕生产共消耗 SiH4 气体约 3087 吨，AMOLED 屏幕生产共消耗 SiH4 气体约 858 吨。 基于上述预测，1 百万平米 LED 显示面板的硅烷气用量约 12 吨，1 百万平米 OLED 显示 面板的硅烷气用量约 35 吨。OLED 渗透率的稳步提升将释放硅烷气需求。

中国在 LCD 市场已占据优势地位，OLED 市场正在快速赶超，预计 2025 年硅烷气总 用量达 3010 吨。根据观研网预测，2024 年全球 LCD 和 OLED 出货量分别为 252.0 百万 平米和 21.9 百万平米，预计未来仍将稳定增长。洛图科技数据显示，2022 年中国大陆面 板厂全年出货总量达 1.69 亿片，同比增长 5.7%，占比达到 66.9%。在这一轮面板寒冬中， 中国大陆厂商还在逆势投产，我们预计大陆厂商 LCD 面板市占率将维持快速提升趋势。 根据 Stone Partners 数据及预测，2021-2023 年中国 OLED 市场占有率将从 21%提升至 39%，未来中国在 OLED 面板领域产能超越韩国只是时间问题。基于上述数据，我们预测 中国 2025 年显示面板领域硅烷气总用量将达到 3010 吨。

（4）硅基负极大规模应用在即，预计 2025 年硅烷气需求达 17053 吨

硅基负极大规模应用在即，高国产化率有望改变国内硅烷气需求结构。硅基负极是由 日立化成在 1996 年发明的，2012 年松下推出含硅电池后，2013 年、2014 年才分别实现 硅碳负极、硅氧负极的产业化。硅基负极在 2015 年逐步导入消费电子，2017 年导入动力 电池领域，发展已逐步成熟。2023 年作为“4680 电池元年”，采用硅基负极的 4680 大圆 柱电池开始逐步装车。同时，（半）固态电池在储能、消费、动力领域的快速渗透也将有 力带动硅碳负极用量高增。根据鑫椤资讯的统计，2022 年中国负极材料产量的全球市占 率达到 96%，根据目前统计的硅基负极材料相关企业产能规划，我们预计中国负极材料的 优势有望在硅碳负极中继续保持。

硅碳负极下游需求快速放量，2025 年硅烷气需求有望达 17053 吨。起点研究院预计 到 2025 年中国硅碳负极出货量为 15.79 万吨，2020-2025 年内 CAGR 达 92.3%。我们在 此基础上假设 CVD 技术相比传统球磨法优势显著，渗透率从 10%上升至 90%；在技术迭 代下，硅掺杂率从 5%稳步提升至 10%。在上述假设下，我们预测 2025 年中国硅碳负极 行业硅烷总需求量为 17053 吨，2020-2025 年内 CAGR 达 242.9%。相比于硅烷科技披露 的 2022 年国内硅烷行业总供给 6500~7000 吨，硅碳负极带来的新增硅烷气需求将会大幅 提高硅烷气行业市场规模天花板。

（5）硅基负极大规模应用在即，2025 年我国硅烷气需求有望达 38658 吨

硅烷需求总结：下游需求快速释放，2025 年总用量有望达 38658 吨。太阳能电池片 产量快速提升，同时 N 型替代 P 型带来硅烷气需求量上涨，我们预计太阳能电池领域硅烷 气需求量 2020-2025 年 CAGR 为 51.4%；显示面板领域国产化率提高叠加 OLED 硅烷需 求量上升，我们预计显示面板领域硅烷气需求量 2020-2025 年 CAGR 为 13.6%；国产硅 晶圆出货量提高叠加硅烷气国产化率上行，我们预计集成电路领域硅烷气需求量 2020-2025 年 CAGR 为 32.4%；4680 电池&固态电池将拉动硅碳负极渗透率快速上行， 我们预计硅碳负极领域硅烷气需求量 2020-2025 年 CAGR 为 242.8%。综上所述，随着高 纯硅烷下游四大主要市场均出现快速放量，我们整体预计 2025 年中国硅烷气总需求量将 达到 38658 吨，市场规模将达 70 亿元，2020-2025 年 CAGR 为 60.8%。

氢气制备及运输均有较强地理限制，河南省重点培育 氢能产业

氢气是重要的工业气体，需求旺盛结构多元化

中国氢气产量高速增长，主要应用于化工领域。中国氢气产业链分上游制氢企业，中 游储运商以及下游的化工、交运、发电等行业。根据中国煤炭工业协会数据，2022 年我 国氢气产量达 4004 万吨，同比增长 32%，占 2021 年全球氢气产量的 28%。此外，我国 可再生能源装机量全球第一，在清洁低碳的氢气供给上具有巨大潜力，中商产业研究院预 测 2023 年我国氢气产量将达 4575 万吨。氢气的下游需求主要来自于化工相关行业，公司 招股说明书显示，2020 年中国氢气消费结构中合成氨占比 46%，炼化行业占比 44%，氢 能需求仅占比 0.05%，未来发展空间巨大。

氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，国家大力支持行业发展。我国高度重视氢 能应用及相关基础设施建设，政府先后出台了相关产业政策和发展规划，鼓励氢制备、氢 储运、加氢站以及氢燃料等上下游产业发展。在 2022 年发改委、能源局出台的《氢能产 业发展中长期规划（2021-2035 年）》中明确，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分， 并制定了氢能行业发展各阶段目标：到 2025 年基本掌握核心技术和制造工艺，燃料电池 车辆保有量约 5 万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到 10-20 万吨/年，实现 二氧化碳减排 100-200 万吨/年；到 2030 年形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁 能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现；到 2035 年，形成氢能多元应用生态， 可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。

氢气制备及运输均有较强地理限制，氢气销售区域性较强

氢气制备受原材料限制较大，工业副产制氢成本最低。目前我国制氢方式主要有煤制 氢、天然气制氢、工业副产制氢以及电解水制氢，根据中国煤炭工业协会数据，2020 年 四种方法产能占比分别为 62%、19%、18%和 1%。工业副产制氢指工业过程中所产生的 氢气并非目标产品，而是副产品，主要包括煤焦炉气、氯碱化工、丙烷脱氢以及催化重整 等。化石燃料和工业副产制氢的建设地点都会受到原料供应地的限制，需要围绕煤、天然 气以及大型化工场开展建设。焦炉煤气制氢在所有制氢的技术中的成本最低。据《氢能供 应链成本分析及建议》（张轩，樊昕晔，吴振宇等，2022）测算，焦炉气制氢成本约为 0.72-1.16 元/立方米。化石燃料制氢（灰氢）具有二氧化碳排放量较大的问题，而电解水 制氢（绿氢）成本高企，煤制氢（蓝氢）兼具成本和环保优势，是大规模生产低成本廉价 氢气的有效途径，在国内具有良好的发展条件。

氢气体积密度较小且属于易燃易爆危险品，国内主要采用气态储运。在标准状况下， 氢气的密度约为空气的 1/14，因此其体积能量密度并不占优势。此外，氢气尺寸小，具有 易渗透、易泄露、易燃易爆等特点，对安全储运造成了巨大的挑战。氢气储运技术主要分 物理储运和化学储运，其中物理法又分高压气态储氢和低温液态储氢，而化学法还在研发 阶段。液氢储运技术在欧美和日本已成熟商业化，而国内核心技术受高成本的限制，液氢 仅用于航空航天领域，最主要的氢气输运方式是以长管拖车和管道输运为代表的高压气态 储氢。长管拖车灵活性高，但是载氢量小，储氢密度低，在短距离小体量情况下运输成本 较低。氢气管网初始投资成本较高，输运成本随运能提高而降低，当运输体量超过一定规模才能显现出经济性。

在原料及输运技术约束下，氢气生产销售体现出较强的区域性特点。目前国内主流的 化石燃料制氢和工业副产制氢建设地点都会受到原材料限制，同时气态储运方式也会限制 氢气的运输半径。因此在氢气储运环节，需要因地制宜，根据输氢体量和输氢距离选择输 氢方式。在管束车+管道主导的氢气供气模式下，氢气销售呈现出较强的区域性。目前国 内氢气生产销售厂商都有相对固定的销售区域，在特定区域内往往只有数量有限的大宗氢 气供应商，跨区域供应商之间基本不会形成竞争关系。

河南省重点培育氢能产业，河南省积极导入氢燃料电池产业

全国氢能及燃料电池产业空间极高，预计远期产值将超 10 万亿元。2022 年国家发改 委、能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》，强调氢能是未来国家 能源体系的重要组成部分：到 2025 年中国将初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就 近利用为主的氢能供应体系，燃料电池车辆保有量约 5 万辆；到 2035 年形成氢能产业体 系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。据《中国氢能源及燃料电池 产业白皮书》（中国氢能联盟，2019）预计，2050 年氢能在中国能源体系中的占比约 10%， 氢气需求量接近 6000 万吨，年经济产值超过 10 万亿元。

依托氢气产能优势及物流需求，河南省积极导入氢燃料电池产业。2021 年，财政部 等五部门印发通知，正式批复郑州燃料电池汽车应用示范城市群实施方案，河南省郑州城 市群成功跻身全国 5 个示范城市群行列。河南依托本土大量的煤炭化工企业，工业副产制 氢每年超过 60 亿标准立方米，粗氢平均价格在 0.8-1.55 元/立方米内，具备市场竞争力。 同时河南省作为全国物流配送中心和商品集散地，对物流车辆需求旺盛，为氢能源汽车发 展提供了广阔的市场空间。依托原料端和消费端的优势，河南省积极导入氢燃料电池产业， 在省内规划了氢能、零部件、整车以及产业链延伸的全方位布局，明确到 2025 年燃料电 池汽车示范运营总量力争突破 1 万辆，建成千亿级郑开新能源汽车产业集群。

区熔级多晶硅国产替代空间广阔

多晶硅应用领域丰富，下游领域高速增长

多晶硅产业链较长，区熔级多晶硅主要用于高端半导体器件。多晶硅产业链较长，包 含了从上游的多晶硅制备，中游的拉棒、铸锭、抛光以及下游的电池片及半导体器件制造。 电子级多晶硅是以工业硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材 料，电子级的纯度一般为 9N-11N；区熔级多晶硅是电子级多晶硅的高端产品，纯度在 11N-13N。电子级多晶硅是生产芯片的关键原材料，区熔级多晶硅主要用于：（1）功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）以及功率集成电路（PIC）等，应 用于高压直流输电、电动汽车、高性能交直流电源等场景；（2）微电子机械系统（MEMS） 等高端微电子器件，应用于微波通讯、雷达、导航、测控、医学等领域；（3）探测器、传 感器等工业自动化关键元器件，应用于航天科技、激光探测、光纤通讯等领域。目前我国 区熔级多晶硅均依赖进口，硅烷科技率先打破了国外厂商对高端硅料的垄断，对我国半导 体产业链供应链自主可控具有重要战略意义。

国内半导体硅下游市场旺盛，全球半导体产能向中国转移。根据中国恩菲出具的报告， 2019 年国内电子级多晶硅需求量为 5000 吨，国外需求量为 30000 吨，全球合计需求量 35000 吨，随着全球硅片产能向中国的转移，预计到 2025 年国内对电子级多晶硅的需求 量将达到 10000 吨左右，全球对电子级多晶硅的总需求量仍将保持在 35000 吨。目前国 内有 8-12 英寸硅片的产线，但由于海外的关键技术封锁，能自主研发区熔级多晶硅生产 技术的企业少之又少。随着国内技术的突破，相关需求将进一步释放：根据中国恩菲的数 据及预测，2019 年国内区熔级多晶硅的使用量约为 240 吨/年，全球区熔级多晶硅棒的年 使用量为 3000 吨左右；2025 年国内需求量将进一步提升至 400 吨/年，全球使用量提升 至 4000 吨/年，按现有生产规模统计，预计到 2025 全球范围内存在 1000 吨的缺口。

区熔级多晶硅技术难度高，国产替代空间大

区熔级多晶硅是电子级多晶硅的高端产品，技术要求严苛制备难度大。区熔级多晶硅 具有氧含量低、少子寿命高、电阻率高等特点，主要用于电子芯片、大功率整流器件和大 功率晶体管等领域。区熔级硅棒制备难度非常大，要求原生多晶硅产品基磷电阻率大于 5000Ω·cm，基硼电阻率大于 15000Ω·cm。此外，从 CVD 反应器中取出的硅棒要进 行切割-辊磨-抛光-刻槽-磨锥-清洗-干燥后方能使用，经过处理后硅棒的椭圆度和同轴度要 小于 1mm，硅棒的强度和致密度要求非常高。区熔级硅棒在下游单晶拉制时需经过定向 高频区熔加热，若致密度不够则硅棒可能直接断裂并无法使用。

国内已攻克硅烷法制备区熔级多晶硅技术，国产替代蓄势待发。根据晶盛机电公司公 告，区熔级单晶硅制造商集中度高，技术对国内完全封锁，全球 5 家公司垄断了全部产量 的 95.5%以上。当前主流的多晶硅生产技术主要有三氯氢硅法和硅烷法等，三氯氢硅法沉 积速率较快，安全性能较好，但国内三氯氢硅法生产的大部分多晶硅产品为太阳能级，电 子级产品及区熔级产品与国外先进技术有一定差距。硅烷法是利用硅烷热分解的方法制备 多晶硅，具有反应温度低、原料气体易提纯、结晶更致密、杂质含量可以得到严格控制等 优势。2016 年以来，硅烷科技依靠自身的硅烷产品质量优势及技术人才优势，逐步攻克 了区熔级多晶硅生产制造，国产替代蓄势待发。

公司看点：主业技术国际领先，多晶硅有望形成第二 增长曲线

“ZSN”法硅烷生产技术领先，产品纯度成本优势较大

公司是国内第一家使用 ZSN（改良歧化法）生产硅烷的企业，产品指标国际领先。2014 年公司联合上海交通大学、中国化学赛鼎宁波工程公司共同研发建成 600 吨级 ZSN 硅烷 生产线，为国内首次基于“ZSN 法高纯硅烷生产”技术自主建设的规模化生产线。产品纯 度稳定在 6N 级以上，最高可达到 7N 级，达到国际先进技术水平。公司产品各项指标均 优于国际硅烷龙头 REC Silicon，完全可以满足目前下游市场对硅烷气质量的所有要求。 目前公司已积累了 TCL 华星、隆基绿能、惠科电子、京东方、爱旭股份、中润光能等一批 市场领先的重要客户。

公司市占率国内领先，募资扩产有望持续保持产能优势。依据公司招股说明书数据， 2020 年国内总硅烷需求量约为 4164.64 吨，公司 2020 年在国内市场占有率约为 32.56%。 在光伏领域，公司电子级硅烷气占据国内约 37.95%的市场份额；在显示面板领域，公司 硅烷气占国内约 26.88%的市场份额；在半导体行业，硅烷科技已经完成了芯片制造商的 合格供应商认证工作。公司定向增发募投的三期 3500 吨/年、以及四期 3500 吨/年硅烷气 产能预计将在 2023、2025 年分别投产，2025 年底公司硅烷气产能有望提升至 9600 吨/ 年，进一步提高公司在各个细分市场的占有率。

硅烷气属于易燃易爆危化品，预计未来 3 年内市场主流以存量企业为主。硅烷气体属 于危险易燃易爆气体，常温下泄露即燃烧，有毒且不易于储存，安全环保壁垒极高，此外， 硅烷气的生产还具有工艺技术、工程实践、生产经验等壁垒。另一方面，电子级硅烷气的 质量对下游客户的影响很大，下游客户对产品质量供应的稳定性要求高，一旦确定供应商 轻易不会更换，新的企业进入市场在客户认证方面时间较长（光伏行业约需要半年到 1 年， 显示面板行业约需要 1 至 2 年，半导体行业需要的时间就更长）。所以，从这些角度来看， 我们预计未来 3 年电子级硅烷气市场主流还是以现在存量企业为主。

背靠平煤神马，大宗氢气形成规模效应

公司背靠平煤神马，原料及销售稳定性高。公司控股股东平煤神马集团直接持有公司 19.55%股份，并通过控股子公司合计控制公司 54.90%的表决权。公司氢气生产最主要的 原材料焦炉煤气、蒸汽以及电力均采购于平煤神马控股子公司首山碳材料。此外，公司氢 气的下游客户主要位于“中国尼龙城”，是由平煤神马下属子公司主导的煤盐化工、尼龙 化工、精细化工产业聚集区，氢气需求量较大且业务合作持续稳定多年。公司目前工业氢 气年设计产能为 3.76 亿立方，为许昌、平顶山、漯河、南阳地区最大的氢气制备企业，是 当地不可替代的，具有规模优势、资金优势和客户优势的氢气供应商。

焦炉煤制氢+管道直供，大宗氢气形成规模效应。公司大宗氢气利用焦炉煤气为原料， 采用变压吸附技术（PSA）进行生产，生产出的氢气采用管道供气的方式向附近产业园区 多家企业大宗供气，运输成本低且具有规模效应，因此产品价格优势明显。公司 2021 年 高纯氢均价为 1.54 元，相比河南省及全国高纯氢均价均有显著优势。2023 年 7 月 27 日 公司公告与中科清能签署战略合作协议，在河南省打造全国领先的液氢制储运一体化项目， 该项目将继续稳固公司在氢能方面的领先地位。

硅基负极出货量高速增长，携手天目先导掌握先机

天目先导产学研经验丰富，战略合作剑指新一代硅基负极。天目先导成立于 2017 年， 核心技术来源于中国科学院物理研究所陈立泉院士、李泓研究员（公司董事长）领衔的科 研团队。该团队产学研经验丰富，自 1996 年起在国际上率先开展纳米硅基负极材料的开 发和早期专利布局，攻克一系列产业化难题后在天目先导成功实现规模化量产。2022 年11 月 28 日，硅烷科技公告与天目先导签订了《战略合作协议》，计划一期建设 1 万吨硅碳 负极产能，二期建设 5 万吨硅碳负极产能。预计 2023 年底，天目先导一期 10000 吨硅碳 负极（母料）项目将全部建成，保守按照生产每吨母料需要 0.6 吨硅烷气计算，仅一期产 能建成落地就有望带来 6000 吨的硅烷气新增需求，大幅打开硅烷产品的市场空间。

天目先导硅基负极产品各项指标表现优异，产品处于行业领先地位。由于硅基负极吸 附锂离子后体积会发生较大的变化（膨胀率约 300%），导致材料破碎，循环性能及库伦效 率恶化，硅基负极材料是按一定比例（5%-10%）掺杂至石墨负极中应用。不同硅基负极 厂商掺杂的石墨类型、工艺和比例均存在差异，因此产品性能存在一定差异。目前市场中 的硅碳负极产品有两种，一类是掺杂前的硅纳米粉，另一类是掺杂后的成品硅碳负极。天 目先导较早开展硅碳负极材料研发，两类产品的各项指标均在量产厂商中处于领先地位。

区熔级多晶硅指标优异，进口替代空间广阔

中国全力发展集成电路，电子级多晶硅国产替代方兴未艾。中国大陆正在全力发展集 成电路产业链，根据 SEMI 数据，全球半导体行业将在 2021 至 2023 年间建设 84 座大规 模芯片制造工厂，其中中国大陆将占 20 座，新厂数量占据全球第一。目前半导体产业链 国产化率偏低，根据前瞻产业研究院数据，目前国外企业占据了超过 95%电子级多晶硅的产能，其中应用于高端集成电路（12 寸）的电子级多晶硅更是接近 100%。1近年来随着 国内逐步攻克重点技术环节，如硅烷科技、江苏鑫华半导体、陕西有色天宏瑞科、黄河水 电等企业已具备电子级多晶硅的生产能力，国产替代空间广阔。

公司区熔级多晶硅指标优异，有望引领区熔级多晶硅国产化。对比国内外企业近一年 的产品 COA（检测报告）及《电子级多晶硅国家标准（预审稿）》中给出的国标特极品指 标，公司区熔级多晶硅各项指标已基本达到国外同类产品指标，基本满足电子级多晶硅特 级品要求，整体指标优于国内企业。公司通过 IPO 募集资金及自有资金投资建设 500 吨/ 年半导体硅材料项目，其中一期 12 个月建设周期，二期 10 个月建设周期，预计项目将在 2024 年开始逐步投产。在集成电路材料国产替代的背景下，公司有望引领区熔级多晶硅 国产化进程。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）