2024年硅烷科技研究报告：硅烷气细分龙头，横纵向延伸拓展新空间

1. 工业气体行业老将，业绩稳步增长

1.1. 深耕硅烷行业多年，积极布局新业务

公司深耕硅烷行业，为行业领先企业。公司致力于氢硅材料产品研发、生产、销售 和技术服务，下游应用领域包括新能源、半导体等新兴产业，目前公司的主要产品为氢 气（工业/高纯氢）与电子级硅烷气。公司于 2014 年成功研发“ZSN 法高纯硅烷生产技 术”后实现硅烷气量产，2019 年收购首创化工制氢生产线并开设销售氢气，2021 年新 增高纯氢气业务，2022 年于北交所上市。

公司为国资实控，股权结构清晰稳定。截至 2023 年 9 月 30 日，中国平煤神马控股 集团有限公司直接持有公司约 19.55%股权，并通过其控股子公司河南平煤神马首山碳 材料有限公司及河南省首创化工科技有限公司间接持股约 18.02%，合计 37.57%，实际 控制人为河南省国资委，公司股权集中。

公司管理层行业经验丰富。公司董事长孟国均曾任平煤飞行化工公司合成氨厂分厂 厂长、副总工程师，后于平煤神马集团首山焦化公司、许昌首山天瑞科技有限公司任副 总经理；2015 年至 2020 年担任硅烷科技董事兼总经理；2020 年至今任硅烷科技董事长， 行业经验丰富。

1.2. 公司产品布局专注气体，延伸产业链上下游

公司主营气体及危化品，产品延伸至上下游。公司主要生产的产品为电子级硅烷气、 氢气，目前正布局多晶硅。电子级硅烷气作为一种载运硅组分的气体源，因为它纯度高 和能实现精细控制，已成为许多其他硅源无法取代的重要特殊气体。国内硅烷气体主要 用于太阳能电池中氮化硅减少反射膜制备、面板显示中氮化硅绝缘保护膜和非晶硅层膜， 集成电路中外延硅沉积、氧化硅膜沉积和氮化硅膜沉积，是面板显示、半导体及光伏行 业非常重要的特气之一。氢是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，在 石油化工、电子工业等方面有着广泛的应用。除了工业生产，氢也是一种来源广泛、清 洁无碳的能源，在新能源领域有巨大的潜力。根据纯度及用途可分为工业氢、高纯氢。

1.3. 盈利水平稳步上升，控费能力持续加强

营收稳步增长，盈利稳步上升。硅烷气销量逐年增加带动公司营收连年增长，2019 年起公司新增氢气销售，当年贡献营收 1.75 亿元，成为业绩第二引擎。2018/2022 年营 收分别为 1.39/9.53 亿元，2018-2022 年 CAGR 达 62%，2023Q1-3 营收 8.42 亿元，同增 14%；盈利方面，随着公司产销规模扩大，生产成本逐渐摊薄，2022 年硅烷气量价齐升 带动归母净利润增长至 1.89 亿元，同增 149.64%。2018/2022 年公司归母净利润分别为 0.07/1.89 亿元，2018-2022 年 CAGR 高达 131%，2023Q1-3 公司实现净利润 2.20 亿元， 同增 50%，保持稳步增长。

盈利能力逐步上升，控费能力持续加强。2019 年受新业务新增制氢装置影响，营业 成本上升，致毛利率、净利率略有下降，2019 年销售毛利率为 22.57%，同降 4.0pct，净 利率 4.26%，同降 0.5pct；后续随光伏市场对电子级硅烷气需求高增带动价格上涨，公 司盈利能力逐步上升，2020-2022 年毛利率、净利率持续上升，2022 年毛利率/净利率分别为 31.92%/19.85%，2023Q1-3 毛利率/净利率分别为 40.53%/26.11%。公司控费能力持 续加强，主要系管理费用下降明显，2018/2022 年期间费用率分别为 23.41%/7.17%， 2018/2022 年管理费用率分别为 9.69%/4.46%，降幅明显，各项费用总体呈下降趋势； 2023Q1-3 期间费用率/管理费用率分别为 6.50%/2.19%。

硅烷气+工业氢为主，硅烷气毛利率上涨持续贡献业绩。公司主营业务收入中，硅 烷气与工业氢占比一直保持在 95%以上，2023 年前三季度已上升至 98.75%；高纯氢占 比持续增长，业绩贡献持续增长，收入占比由 2021 年的 0.33%提升至 2023 年前三季度 的 1.22%。毛利率方面，受光伏市场需求增长影响，硅烷气价格上升，成本变动不大， 毛利率持续高增，由 2019 年 13.11%上升至 2023 年前三季度 60.91%，叠加收入占比持 续增长，助长公司业绩节节向好。

2. 传统+新兴市场双轮驱动硅烷需求高增，低碳时代氢气前景广阔

硅烷气属于电子特种气体，主要下游领域为光伏、半导体、显示面板等。2022 年， 全球范围内电子特气需求最大的下游领域为集成电路，占比高达 68%，显示面板、光伏、 LED 分别占 17%、8%、7%，位列其后；2022 年我国电子特气下游需求中，集成电路领 域仍位列前茅，但占比相对较小，仅占 43%，显示面板、LED、光伏分别占 21%、13%、 6%。除传统下游领域外，硅烷气下游也包括负极材料、电子级多晶硅等新兴领域。

2.1. 光伏：电池技术转型，TOPCon 发展带动硅烷需求高增

TOPCon 技术引入多晶硅薄层，硅烷气为主要原材料。在电池背面制备一层超薄的 隧穿氧化层和一层掺杂的多晶硅薄层，硅烷气是多晶硅薄层的主要硅来源，二者共同形 成了钝化接触结构，电池基板以 N 型硅基板为主，使用一层超薄的氧化层与掺杂的薄膜 硅钝化电池的背面，其中背面氧化层厚度 1.4nm，采用湿法化学生长，随后在氧化层之 上，沉积 200nm 掺磷的非晶硅，之后经过退火重结晶并加强钝化效果。背钝化接触结构 为硅片的背面提供了良好的表面钝化，超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同 时阻挡少子空穴复合，进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集，从而大幅降低了金属 接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流。

全球光伏稳定增长，TOPCon 成主流带动硅烷需求高增。全球光伏装机回归稳定增 速，预计 2025 年将达 565GW。N 型晶硅电池凭借高转化效率、高可靠性及产业化可行 性，未来或将成为下一代光伏电池主流技术。大部分 TOPCon 产线可基于原先 PERC 产 线升级，大幅降低了设备投资成本，预计是存量PERC产能未来转型的最具性价比路线。 TOPCon 电池多晶硅层生产需要硅烷气体，与 PERC 电池相比 TOPCon 电池片生产对硅 烷气的需求更高，PERC 电池单 GW 生产约使用硅烷 16 吨，而 TOPCon 约使用 24 吨。 随着 TOPCon 技术逐渐取代 PERC 成为主流，我们预计 2024 年 TOPCon 电池占比将达 到 65-70%，2025 年增至 80%，光伏行业对硅烷需求将持续高增。

2.2. 半导体及面板领域：传统下游领域稳中向好，推动需求增长

国家鼓励下半导体产能增速高，份额进一步提高。电子级硅烷气在半导体行业中主要应用于化学气相沉积，通过气体混合的化学反应，在硅片表面沉积一层固体膜。半导 体行业受国家政策重点支持，目前芯片自给率低，供求缺口大，进口替代导向下国内集 成电路产能将进一步提升。据 SEMI 预测，2024 年中国/全球晶圆产能增速为 13%/6.4%， 中国在半导体产能份额将进一步提高，预计对硅烷需求将进一步增长。目前我国该领域 硅烷供应由 REC Silicon 垄断，未来国产化率有望提升。 显示面板产能持续集中，优势地位持续加强。电子级硅烷气在显示面板行业中主要 应用于 TFT（薄膜晶体管）/LCD（液晶显示器）的生产，在薄膜工序中，硅烷以及其他 气体在 CVD 制程（化学气相沉积）的高频交变电场作用下，解离反应沉积在玻璃基板 表面。面板行业全球产能持续向中国集中，且行业受国家政策重点支持。根据 DSCC 预 测，2025 年中国大陆产能份额将提高至 71%；分技术路线看，中国在 LCD 已占据优势 地位，份额将进一步提高至 74%，在 OLED 市场正在快速提高，份额将提高至 49%。未 来中国面板行业优势地位进一步加强，带动对硅烷需求仍将进一步增长。

2.3. 硅碳负极及电子级多晶硅：新兴领域大有可为，需求贡献星辰大海

新能源车与储能高速发展，硅基负极或成技术新风口。随着我国新能源汽车、储能 等行业高速发展，锂电池凭借其高能比、绿色环保等优点逐渐成为电池主流，需求乘行 业东风高增。硅基负极能量密度高，安全性也更佳，还具有原材料丰富、低成本的优势， 具有规模化应用潜力，被业界认为是最具前途的下一代锂离子电池负极材料，但目前产 业链仍不成熟。硅基负极渗透率将于 2025 年增长至 3.2%。硅基负极工艺中，硅碳负极 具有导电性佳、机械性能好等优点。随着产业链布局逐步成熟且成本进一步下降，硅碳 负极有望在 2024-2025 年快速放量，带动硅烷气需求高增。 电子级多晶硅战略意义重大，国产替代加速。多晶硅根据纯度可分为冶金级、太阳 能级、电子级。电子级纯度为 9N 级以上，是半导体产业的重要原材料，可制成电路元件结构，在计算机、通信等领域应用广泛。我国太阳能级多晶硅产业在全球处于优势地 位，但电子级多晶硅国产渗透率较低，依赖进口程度较重，加速国产替代对我国半导体 行业战略意义重大。国家重点支持关键基础材料实现自主保障，未来国产化率将快速上 升。根据《中国制造 2025》，2025 年关键基础材料国产化率将达到 70%。按照 1 吨电子 级多晶硅需要耗用 1.3 吨电子级硅烷气进行测算，若 2025 年我国电子级多晶硅的国产 化率达到 70%，将产生 9100 吨的电子级硅烷气需求，2023-2025 年 CAGR 达 196%。

传统下游稳定增长，新兴领域贡献新增量空间，预计 2025 年硅烷气需求 4.4 万吨， 22-25 年 CAGR 达 81%。2021 年硅烷传统下游领域需求合计 5730 吨，2025 年将增长 至 2.1 万吨，硅碳负极材料、电子级多晶硅等新兴下游领域未来可期，需求放量将贡献 新增长点，2024 年新兴领域需求预计达 7010 吨，2025 年将增长至 2.33 万吨；2022-2025 年合计需求 CAGR 高达 81%。

2.4. 低碳时代氢气需求高增，优质能源潜力无限

氢气产量持续增长，应用仍以工业生产、炼化为主。我国氢气产量逐渐增加，目前 已是世界第一大氢气产出国，2018 年氢气产量仅为 2100 万吨，据中商产业研究院预测， 2023 年氢气产量高达 4575 万吨，同增 14%，2018-2023 年 CAGR 为 17%。据 IEA 统计， 2022 年氢气需求结构仍以工业生产、炼化等传统领域为主，新兴应用领域占比不到 0.1%， 在能源、交运等领域仍大有可为。

氢气是优质能源，低碳环保背景下潜力无限。氢作为优质能源，能力密度高，1kg 氢能量相当于 6-7kg 标准煤/3-3.8kg 天然气，在炼钢等工业活动中对传统化石能源具有 优秀的替代性。在低碳环保的背景下，氢在炼钢、燃料等领域需求渐增。据 IEA 预测， 2030 年燃料领域对氢的需求将从 2022 年不到 0.1%上升到 11%；在工业生产领域中，炼 钢的氢气需求将从目前的 9%增长至 18%。

氢气需求仍有较大增长空间。据中国氢能联盟预测，2030 年中国对氢能需求为 3700 万吨，2060 年将高达 1.3 亿吨，较 2030 年整体需求增长将近两倍，具有较大增长空间。

3. 技术底蕴构建产品优势，产业横纵向拓展布局新增长点

3.1. 技术底蕴深厚，打造产品优势

公司深耕多年技术底蕴深厚，硅烷气产品相较同业优势明显。公司制备硅烷工艺方 法为 ZSN 法高纯硅烷生产技术，该工艺为传统歧化法的改良与创新技术。公司产品领 先同业，纯度稳定在 6N 以上，最高可达 7N，与海外代表公司 REC Silicon 产品相比， 各项关键技术指标均领先。

工业氢、高纯氢远超行业标准。工业氢产品行业标准纯度为 3N 级，公司实际生产 纯度接近 4N 级。高纯氢产品方面，公司产品纯度、稳定性等各项关键技术指标均已超 过行业标准。

3.2. 有望受益于老客户出货高增，横向拓展新领域助力业绩新增长

硅烷气有望受益大客户增长，延伸新领域拓展新客户。公司客户包括隆基股份、爱 旭股份、东方日升、TCL 华星、惠科电子、京东方等，其中公司主要客户隆基股份、爱 旭股份 2023 年出货量市占率分别为 13.1%/8.1%，电池出货位居前六。2024 年龙头客户 出货有望持续高增长，公司有望受益。除光伏及面板行业，公司亦逐步切入半导体、负 极材料领域开拓新用户，目前公司硅烷气已完成认证工作，2021H2 起已获得半导体领 域订单，2022 年开始为负极材料市场供应硅烷气，并与天目先导达成战略合作，后续有 望贡献新增长点。

工业氢需求稳定，高纯氢导入新客户。公司工业氢下游领域为尼龙产业，其中大客 户尼龙化工/尼龙科技均为关联方，2023 年前三季度占比高达 60.29%/39.62%，连续多年 为公司工业氢主要客户，同时公司客户多处于相邻区域尼龙产业聚集区，公司为该区域 最大的氢气供应商，同时考虑到后续尼龙化工将使用自产氢气将减少需求，2024 年 1 月10 日，公司公告与首恒新材签订《氢气购销合同书》，每年预计供应约 10512 万 m³/年， 工业氢需求预计将维持稳定。高纯氢方面，公司积极导入宇通客车等新用户，已向电厂、 公交系统、半导体等下游领域供应产品。

3.3. 硅烷气领域龙一地位稳固，产能扩张满足高增需求

公司为硅烷气领域龙一。2022 年硅烷气行业需求约 7500 吨，硅烷科技及兴洋科技 分别出货 1781、1749 吨，市占率分别为 24%、23%，硅烷科技及兴洋科技为硅烷气行业 龙一龙二。 定增扩产硅烷气，满足高增需求。2023 年 6 月公司发布定增公告，募资 10 亿元用 于硅烷气产能的扩张，将扩张7000吨硅烷产能，公司目前产能2200吨/年，预计2024/2025 年产能可达 5000/9200 吨/年，充分满足下游高增需求。

3.4. 延伸布局下游构造公司新增长点

研发区熔级多晶硅，构造新增长点。公司于 2020 年开展区熔级多晶硅研发，目前 中试装置研发样品各项指标与国外进口产品基本一致，2022 年将上市部分募得资金用 于 500 吨/年半导体硅项目，2023 年项目进行小规模试运行生产用于客户送样与研发测 试，截至 2023 年 12 月，公司直径为 130 毫米区熔级多晶硅已获得下游客户的初步认 可，正在测试直径为 150 毫米的产品，公司预计 2024 年可以获得下游客户的合格供应 商认证。

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