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1、2核心觀點0101投資建議：硅基材料的機會可以從有機硅體系，以及硅基新材料兩個方向來看。有機硅體系的核心出路在于一體化，硅基新材料的核心在于納米化和高純化。有機硅：規模效應+工業硅自供構筑成本優勢，低成本工業硅已成難以復刻的資源壁壘。有機硅單體產品同質化，除規模效應外，核心在于廠商向上延申實現工業硅自供帶來的成本優勢。工業硅的成本差異主要來源于產區間的電價差異，電價較低的西北和西南地區成為工業硅的主產區，而其中在西北自備燃煤電廠的工業硅牢牢鎖定成本曲線最左端。在政策嚴控新建燃煤自備電廠的背景下，現已具備自備電工業硅產能的有機硅一體化廠商優勢顯著。02氣凝膠：電池隔熱需求是氣凝膠規?；耐黄瓶?，

2、降本有望逐階打開其對傳統絕熱材料的替代空間。氣凝膠過去主要應用于能化領域隔熱，但在該成本導向較強的場景中未能放量。電池安全強制要求帶來的隔熱片這一新應用，而非傳統應用場景下的替換，才真正為氣凝膠的規?；_序幕。氣凝膠具備較大降本潛力，規?；蟮氖袌龈偁幱型俪晒に噧灮?技術迭代兩階段降本，為其實現對傳統絕熱材料的替代帶來可能。03高純石英砂：原礦資源+提純工藝構成核心壁壘，高度集中的行業格局難以撼動。我國在3N4N中低端產品已充分國產化，而用于半導體、光伏的4N5以上產品國產化仍在路上。就高純石英砂的生產來說，稀缺的優質原礦資源是根本，而我國缺乏相應優質礦源，因此對廠商的提純工藝提出更高要求

3、。從行業實踐來看，提純工藝壁壘極高，短時間內難以攻克，國內預計仍將延續一家獨大的格局。此外，部分企業嘗試布局合成高純石英，但其由實驗室到商業化量產的進程仍有較大不確定性。04多種二氧化硅粉體：存在共性而又各具特性，中低端產品市場競爭充分，關注中高端產品國產替代。二氧化硅粉體種類多樣，我們重點探討天然二氧化硅中的硅微粉，及合成二氧化硅中的氣相法和液相法白炭黑。二氧化硅粉體材料均可用作填料補強，同時根據各類粉體產品的特性各有側重應用。不同級別產品的應用跨度較大，各下游所關注的性能指標存在差異，廠商需通過配方和工藝的控制生產特定產品。在國產替代進程加速的背景下，應當關注國產化率低的中高端產品類別，例

4、如作為開口劑、防銹顏料、催化劑載體等的液相法二氧化硅，以及應用于高端芯片封裝等的電子級球形硅微粉。052VMAMBeVeXiYsOqMbR8QaQsQmMtRpMjMmNmMjMoPxP6MoPpPwMqRsNvPqQzR3硅基材料產業鏈一覽：常見為有機硅體系，衍生硅基新材料值得關注01資料來源：國泰君安證券研究4硅基材料產業鏈一覽：常見為有機硅體系，衍生硅基新材料值得關注01資料來源：國泰君安證券研究5硅基材料產業鏈一覽：常見為有機硅體系，衍生硅基新材料值得關注01資料來源：國泰君安證券研究6目錄CONTENTS01硅產業鏈：尋找有機硅體系之外的硅基新材料機會02有機硅：規模效應+低成本工業

5、硅資源是核心03氣凝膠：電池隔熱需求驅動規?；?4高純石英砂：原礦資源+提純工藝高壁壘05多種二氧化硅粉體：關注中高端產品國產替代06風險提示07附錄701硅產業鏈：尋找有機硅體系之外的硅基新材料機會8有機硅發展史：結構決定性能，性能反映結構01資料來源：ChemBeanGo、新亞強招股書、碳和硅結構化學的比較、國泰君安證券研究有機硅的概念有機硅化合物，是指含有 SiC 鍵且至少有一個有機取代基是直接與硅原子相連的化合物，習慣上將通過氧、硫、氮等有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。由于有機硅獨特的結構，兼備無機材料（主鏈SiO鍵）與有機材料（側鏈有機基團）的性能，具有表面張力低、黏

6、溫系數小、滲氣性好等基本性質，并具有耐高低溫、電氣絕緣、抗氧化、耐輻射、難燃、憎水、無毒無味以及生理惰性等優異特性，廣泛應用于建筑、汽車、電子電器、電力、新能源、醫療衛生、個人護理、航天航空、紡織、日用品等領域。硅 VS 碳碳和硅在元素周期表中屬于IVA族的前兩個元素，其化學結構有許多相似之處，因此它們應具有許多相似的化學性質，在化學中占有極其重要的地位。碳的化學鍵類型豐富，而硅在自然界主要以穩定的SiO健存在。1）碳原子可以有豐富的化學鍵類型，具有可以自身又可以和氫、氧、氮、硫、磷、金屬等元素的原子以多種形式的化學鍵結合在一起的能力，統治著有機化學。2）硅在地殼中是含量僅次于氧的第二位元素，

7、地殼中沒有游離態的硅，它和氧構成穩定的Si一O鍵，以及與其他元素在一起結合形成硅酸鹽，占地殼質量的80%以上。這些化合物都是屬于無機硅化合物，在自然界中，至今還沒有發現含Si一C鍵的化合物，即天然的有機硅化合物，只有在動物羽毛和禾本科植物中，發現有硅酸酯類化合物，但這類化合物不含Si一C鍵，而是含有Si一O一C鍵?？梢哉f硅以其量大和特殊的Si一O鍵的穩定性，穩坐無機化合物的頭把交椅，統治著無機化學。有機硅的由來有機化學工業的發展大量消耗碳資源，硅作為含量豐富且與碳化學結構相似的元素，被認為是替代之選。硅具有與碳相似的化學結構，其在自然界中的含量遠超過碳，然而與碳相比，硅在自然界中的化合物種類有

8、限，對人類的重要性相對較低。有機化學的發展豐富了化學學科，同時推動了有機化學工業的發展。然而，這個過程伴隨著對不可再生碳資源（如石油、天然氣、煤炭）的大量消耗，這使得碳資源面臨枯竭的威脅。為了應對這一問題，人們開始思考硅的潛力。若將硅轉化為有機硅化合物，將大大豐富有機化學的內容，促進有機化學工業的進一步發展。這一構想在1863年由法國化學家C.Friedel和美國化學家J.M.Crafts實現，他們首次人工合成了含Si一C鍵的有機硅化合物。9有機硅發展史：國內外產業化發展均由軍工需求推動資料來源：CAFSI公眾號、中藍晨光公眾號、有機硅工業及其在中國的發展、國泰君安證券研究發展階段事件創始階段

9、有機硅化合物的探索和研究可以追溯到18世紀。最早由法國化學家C.Fredel和J.M.Crafts以四氯化硅（SiCl4）為原料與二乙基鋅（ZnEt2）在封管中高溫反應，制得了有機硅化合物四乙基硅烷（SiEt4）。之后，陸續有不少學者或用封管或用格氏反應（Grignard反應）、鈉縮合法（Wurtz反應）等又合成出一些有機硅化合物。實驗室階段英國化學家F.S.Kipping 對有機硅化合物進行了比較系統的研究，在18991944 年間先后發表了54篇相關研究論文，為后人進一步研發打下良好的基礎。F.S.Kipping的主要貢獻之一是在1904年利用經典的格式反應合成有機硅化合物有機氯硅烷。此外

10、，Kipping 還制定了有機硅化合物命名原則，他認為含硅氧鍵的有機化合物為酮型結構（Si=O），取名為“Silicone”。19041937年這一階段不但合成了有機硅簡單化合物而且也出現了環體和線形聚硅氧烷。工業化階段20世紀30年代，美國康寧玻璃公司的J.F.Hyde探索制備耐熱的電絕緣用玻璃纖維的黏結劑，在1937年用格氏法合成出具有耐熱特性的實用有機硅樹脂，用于電器絕緣，使有機硅聚合物的一些特異性能收到關注。這種有機硅樹脂用于康寧玻璃公司制備絕緣玻璃布帶和通用電氣公司（GE）作電器絕緣材料。二戰期間，急需能在高溫、高速條件下運行的電器設備使用的耐潮、耐熱的絕緣材料，Hyde和通用電氣公

11、司的W.J.Patnode等學者再次在這類材料上進行嘗試。他們使用格氏法合成有機硅單體，再通過水解、縮聚制得有機硅聚合物，聚合物經過稠化制得有機硅絕緣脂，如用在汽車火花塞上的有機硅絕緣脂是最早的有機硅商品之一。此后，以格氏法和熱縮合法等工藝合成出多種初期的有機硅產品，這些有機硅材料在二戰中起了很大作用。20世紀40年代初期，美國通用電氣公司學者E.G.Rochow和德國學者R.Mller各自獨立發明了直接合成有機氯硅烷的工藝。直接法是有機硅化學史上劃時代的成就之一，其作為主流工藝不斷發展完善至今。后來，通用電氣公司開發出有第一臺合成甲基氯硅烷的流化床，為有機硅的大規模工業化生產奠定了基礎。20

12、世紀50年代，德國的瓦克、拜耳，日本的信越化學、東麗有機硅公司紛紛建立有機硅生產裝置，中國的有機硅技術也于此時起步。中國的有機硅技術開發起步于1952年，為滿足軍工發展需求，我國組織專門的研究機構來攻克有機硅技術。重工業部的北京化工實驗所（沈陽化工研究院前身）重點開發格利雅法合成有機氯硅烷技術，上海有機化學所（中國科學院化學研究所前身）側重研究硅氧烷的平衡與聚合。1956年，沈陽化工研究院建成有機硅中間實驗車間，開展了直接法攪拌床合成甲基氯硅烷及格利雅法合成苯基氯硅烷試驗，并用于試制耐高溫硅樹脂。不久，中國科學院化學研究所及沈陽化工研究院等又相繼研制硅油及硅橡膠。1958年，上海樹脂廠建成直接

13、法合成有機氯硅烷生產裝置，并先后生產出硅樹脂、硅油及硅橡膠。0110有機硅材料體系：核心出路在于產業鏈一體化資料來源：有機硅、百川盈孚、國泰君安證券研究有機硅產業鏈主要由上游工業硅-中游單體及中間體-下游有機硅制品構成。有機硅材料體系，以工業硅為起點，先合成單體氯硅烷，再由水解工序制成中間體硅氧烷，在此基礎上制成110生膠或107膠等基礎聚合物，再進而制得各種終端下游產品。1）有機硅上游工業硅生產核心在于電價差異帶來的成本差異，隨新疆、云南等低電價區域政策收緊，擴產規模受限，率先卡位的廠商或擁有無法復刻的資源優勢；2）中游有機硅單體及中間體環節是有機硅體系下的大宗品，規模效應顯著；3）下游有機

14、硅深加工產品多樣化、應用領域分散，應用場景的持續開拓能力以及領先于同行的研發能力是保有差異化帶來的議價能力的關鍵。有機硅產業鏈條相對簡單，由分工逐步走向一體化是順勢而為。參照西方有機硅行業龍頭的發展模式，我國有機硅行業要想未來在國際上擁有較大的話語權，產品想要獲得一定的定價能力，企業需整合行業上游工業硅，中游通過自產有機硅單體、中間體來降本，以及下游研發生產具有產品區分度以及議價能力的有機硅產品，兼并與被兼并將成為未來一段時間內行業的主旋律。圖：有機硅產業鏈有機硅原料有機硅單體有機硅中間體深加工產品甲醇氯化氫石英砂或硅石氯甲烷硅粉甲基氯硅烷一甲三甲二甲硅氧烷（DMC/D4）107膠生膠室溫膠高

15、溫膠硅油硅樹脂白炭黑功能性硅烷其他氯硅烷三氯氫硅水解聚合聚合副產物水解、聚合、交聯烷氧基化0111硅基新材料：副產物四氯化硅的循環利用，衍生出細分品類多樣的硅基材料資料來源：宏柏新材招股書三氯氫硅是功能性硅烷和多晶硅的主要原料，制備過程伴隨著四氯化硅的產生。傳統的三氯氫硅生產方法是氯化氫與硅粉反應得到，主反應是Si+3HClSiHCl3+H2，副反應是Si+4HClSiCl4+2H2。生成的混合氣體中，85左右為三氯氫硅，15為四氯化硅。四氯化硅衍生產品的制造，有助于提高資源利用率，適應循環經濟需求。四氯化硅作為一種高度危險的化學品，不能用普通的方法進行處理，目前其綜合利用方法主要包括：1）直

16、接以副產四氯化硅為原料燃燒水解制備氣相白炭黑，2）提純為高純四氯化硅，以制備光纖預制棒及電子特氣、3）與醇類（常見為乙醇）進行酯化反應生產硅酸乙酯，硅酸乙酯還可進一步制備氣凝膠、高純石英等；4）還原制備三氯氫硅等。表：四氯化硅的綜合利用制備產物下游應用反應氣相白炭黑硅橡膠、涂料等的填料SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl高純四氯化硅制備光纖預制棒、含硅電子特氣等提純硅酸乙酯用于膠粘劑、涂料等，還可進一步制備氣凝膠、高純石英等SiCl4+4C2H5OHSi(OC2H5)4+4HCl三氯氫硅生產多晶硅、功能性硅烷等熱氫化：SiCl4+H2SiHCl3+HCl冷氫化：3SiCl4+Si+2H2

17、4SiHCl3氯氫化：2SiCl4+H2+HCl+Si3SiHCl3資料來源：四氯化硅綜合利用現狀及發展趨勢、國泰君安證券研究圖：功能性硅烷工藝流程0112硅基新材料：多種SiO2粉體值得關注，核心趨勢是納米化和高純化四氯化硅綜合利用下，多種終端產品回歸“二氧化硅”。四氯化硅下游產品氣相白炭黑、高純石英、氣凝膠本質上均為二氧化硅粉體。但顯然各類二氧化硅粉體的用途各異，因而我們期望從二氧化硅粉體這一大類切入，厘清材料間異同，構建更為清晰的研究框架。二氧化硅粉體多樣，結構和成分差異是應用差異的主要來源。具體可以分為三類來看，1）注重純度的高純石英砂；2）注重孔道結構的氣凝膠；3）不同等級產品應用跨

18、度大，存在共性用途，同時根據產品特性各有側重應用的硅微粉、氣相法二氧化硅和液相法二氧化硅。粉體材料結構的納米化和成分的高純化是核心趨勢。在這個進程中可以關注：1）過去被海外龍頭壟斷的中高端產品開啟國產替代；2）國內外發展相對同步，正迎來規?；黄瓶诘那把夭牧?。二氧化硅合成二氧化硅天然二氧化硅液相法二氧化硅氣相法二氧化硅硅微粉天然高純石英砂合成高純石英砂沉淀法二氧化硅凝膠法二氧化硅氣凝膠圖：二氧化硅粉體分類資料來源：國泰君安證券研究011302有機硅：規模效應+低成本工業硅資源是核心14單體產品同質化，規模效應+工業硅自供構筑成本壁壘有機硅單體廠商主要為一體化企業，合盛規模斷層領先。截至2023

19、年9月，我國境內有機硅單體企業共13家（含外企），總產能達534萬噸。其中，合盛硅業產能176萬噸，占總產能比重達33%，地域分布來看分別為新疆140萬噸、四川18萬噸、浙江18萬噸。規模效應+工業硅自供帶來核心成本優勢。對主要單體廠商的有機硅產品毛利率進行比較，合盛的毛利率持續領先于同行，且近年差距有擴大趨勢。即使排除了工業硅自供的成本優勢，合盛的毛利率仍能于其他廠商處于同一水平。此外可以看到，新安2021年以前有機硅毛利率持續低于同行，2021年實現工業硅完全自供，毛利率的相對提升顯著。企業產能（萬噸）合盛硅業176東岳硅材60新安股份55江西星火50道康寧40興發集團34內蒙古恒業成24

20、三友化工20云南能投20恒星科技20中天東方12山東金嶺15魯西化工8總計534010203040506020182019202020212022合盛合盛（排除工業硅自供）東岳新安興發三友注：對各廠商有機硅相關業務的毛利率進行綜合測算，各廠商具體產品結構有所差異；新安化工具備工業硅產能，但未公開用量數據資料來源：百川盈孚、國泰君安證券研究資料來源：企業公告、Wind、國泰君安證券研究表：國內有機硅單體產能圖：合盛硅業毛利率持續領先于同行（%）0215低成本工業硅，難以復刻的資源優勢電價是工業硅成本差異的核心來源。電力及還原劑構成工業硅主要成本項，工業硅電力單耗約12000-13000kWh，占

21、成本比重約36%；炭質還原劑具體由石油焦、洗精煤、木炭、木片搭配混合使用，廠商按需調整各還原劑用量，占成本比重約27%。煤、電等能源成本差異將是企業成本優勢的主要來源，其中最主要的產區間成本差異在于電力環節，即產區間硅用電價的差異。單耗/t能耗電力/kWh12000-13000原材料硅石/t2.7-3炭質還原劑/t石油焦2-2.2洗精煤木炭木片電極/t0.1-0.13電力,36%還原劑,27%硅石,10%電極,8%其他,19%圖：電力占工業硅成本比重達36%資料來源：百川盈孚、國泰君安證券研究資料來源：中國有色金屬工業協會、百川盈孚、國泰君安證券研究表：工業硅生產電力單耗約1200013000

22、kWh0216低成本工業硅，難以復刻的資源優勢工業硅產能主要分布在西北及西南地區，西北火電及西南水電成本優勢顯著。據SMM統計，預計2023年底前五大工業硅產區依次為新疆、云南、四川、內蒙古、甘肅。我們假設除電力以外的成本相同，依據各省份已規劃產能分布及相應電價水平，按50%產能利用率進行大致測算得成本曲線，可以看到成本具備競爭力的主要為西北及西南地區省份，其中新疆較云南和四川成本低7501100元/噸。資料來源：SMM、國泰君安證券研究產量（萬噸）成本（元/噸）新疆青海云南四川資料來源：百川盈孚、國泰君安證券研究圖：2023E金屬硅產能分布圖：國內已規劃產能對應產量成本曲線新疆38%云南19

23、%四川12%內蒙古9%甘肅4%福建3%湖南3%寧夏3%廣西2%重慶2%貴州1%其他4%0217低成本工業硅，難以復刻的資源優勢低價電力本是稀缺資源，加之當前已嚴控新建燃煤自備電廠，現有自備電工業硅牢牢鎖定成本曲線最左端。據國泰君安基礎化工組合盛硅業首次覆蓋：工業硅景氣或超預期，龍頭有望量價齊升測算，合盛自備電不含稅成本在0.16元/kWh左右，遠低于新疆外購含稅電價約0.33元/kWh的水平，以一噸工業硅消耗12000 kWh電測算，自備電可較外購電節省約1568元/噸的生產成本。近年，國家出臺多項規范自備電廠建設及運行的政策，2022年6月，生態環境部等七部門印發減污降碳協同增效實施方案，再

24、次明確嚴禁在國家政策允許的領域以外新（擴）建燃煤自備電廠。因而，當前廠商在新疆等地自備電廠生產低成本工業硅，已經構成難以復刻的資源壁壘。表：政策嚴控新建燃煤自備電廠發布時間政策文件內容2018年3月燃煤自備電廠規范建設和運行專項治理方案（征求意見稿）嚴格控制新建燃煤自備電廠、全面清理違法違規燃煤自備電廠等2021年8月國家能源局貫徹落實中央生態環境保護督察報告反饋問題整改方案針對前期政策供給落實不力的問題，明確清理規范燃煤自備電廠建設、規范燃煤自備電廠管理的整改目標及具體措施2021年10月全國煤電機組改造升級實施方案規范燃煤自備電廠運行，全面清理違法違規燃煤自備電廠，加大自備煤電機組節能減排

25、力度2022年6月減污降碳協同增效實施方案嚴控煤電項目，“十四五”時期嚴格合理控制煤炭消費增長、“十五五”時期逐步減少。重點削減散煤等非電用煤，嚴禁在國家政策允許的領域以外新（擴）建燃煤自備電廠資料來源：政府公告、國泰君安證券研究0218深加工產品格局未定有機硅產品中110膠、107膠等基礎膠的產能主要集中在一體化布局的單體廠商之中，然而下游高溫膠、室溫膠、硅油等格局依舊相對分散，且我國企業在深加工產品的研發及生產上較海外龍頭仍有差距。1）高溫膠：據ACMI/SAGSI統計，2022年中國HTV產能約為141.40萬噸，產量為93.80萬噸。主要的生產廠家有合盛、東爵、新安、邁高、東莞新東方等

26、。據天辰新材公開轉讓說明書，排名前十HTV企業的合計產量占總產量的 50.5%，行業集中度相對較低。2）室溫膠：中國RTV生產企業非常分散，僅通過國家權威認證的企業就有百家左右，2022 年行業內生產規模居前的主要企業總產能已達 203.2 萬噸，產量為 126.4 萬噸。硅寶、回天兩家頭部廠商市占率均為個位數。3）硅油：2020年中國硅油總產能、產量分別為54.0、40.7萬噸。國內從事硅油及其下游產品的公司眾多，大多企業直接或間接配套硅油二次加工。HTVRTV硅油LSR硅樹脂合盛硅業杭州之江有機硅陶氏（張家港）邁高（深圳）江西新嘉懿新東爵有機硅硅寶科技?？嫌袡C硅?？嫌袡C硅江蘇三木新安化工回

27、天新材瓦克（張家港）新安化工湖北隆勝四海邁高（深圳）廣州白云新安化工東莞正安宿遷同創東莞新東方廣州集泰山東東岳廣州瑞合常州源恩廣東樂普泰陶氏（張家港）浙江溶力深圳森日浙江恒業成山東東岳鄭州思藍德揚州宏遠東莞新東方江西大凱正安有機硅廣東歐利雅宜昌科林信越有機硅（南通）邁圖（南通）湖南貝森山東永安浙江恒業成陶氏（張家港）山東大易江蘇明珠湖北通成寧波潤禾江蘇天辰常州嘉諾資料來源：CAFSI、SAGSI、ACMI、國泰君安證券研究表：深加工產品主要廠商021903氣凝膠：電池隔熱需求驅動規?；?0氣凝膠材料性能優異，下游應用場景豐富氣凝膠是一種低密度納米多孔非晶態材料，呈連續的三維網絡結構，是目前已知

28、導熱系數最低、密度最低的固體隔熱材料。氣凝膠具有納米多孔結構、低密度、低介電常數、低導熱系數、高孔隙率、高比表面積等特點，在保溫隔熱、吸附分離、吸聲隔音、生物醫用、光電催化、儲能轉化等用途中均表現出優異性能，其目前的主流應用即作為隔熱材料。氣凝膠種類多樣，SiO2氣凝膠產業化最為成熟。SiO2氣凝膠產業鏈上游主要為有機或無機硅源，中游包括氣凝膠材料、制品，下游涉及有保溫、隔熱、防火等需求的各應用領域。其中，中游制造環節，由于氣凝膠的結構力欠缺，通常需要以纖維增強材料作為支撐骨架，制成氣凝膠氈、氣凝膠板、氣凝膠布等制品使用，常見的是以玻纖、陶瓷纖維、預氧絲等為主的介質。傳統的油氣管道隔熱等應用中

29、，最常用的氣凝膠產品為氣凝膠氈；在電池電芯隔熱需求這一新應用中，由于氣凝膠氈存在掉粉問題，故需要增加對氣凝膠氈的模切封裝環節，制成氣凝膠隔熱片使用。圖：氣凝膠產業鏈資料來源：IDTechEx、國泰君安證券研究0321電池隔熱硬需求正驅動氣凝膠規?；瘧脷饽z過去主要用于油氣管道等領域，未來電池應用或將成為其規模放量的真正驅動。IDTechEx數據顯示，2021年油氣及工業隔熱對二氧化硅氣凝膠的需求占總需求量的比例高達74，僅8用于交通運輸（電池）。至2022年，動力電池對氣凝膠的需求占比迅速提升至超30%，并且預計將成為未來氣凝膠的主要應用。氣凝膠主要用于鋰電池電芯間隔熱，電池安全強制要求為氣

30、凝膠打開廣闊空間。在此我們對確定性更強的動力電池用氣凝膠隔熱片需求進行測算，綜合考慮2022年三元電池裝車占比37.5%，假設2022年氣凝膠主要用于三元，在其中滲透率達80%，得裝車滲透率30%，并將2025年保守/中性/樂觀情況下滲透率假設為30%/40%/50%。結合單車用量及單價，測算得中性假設下2025年動力電池氣凝膠隔熱材料需求量有望達1800萬平，對應氣凝膠基材規模14.4億元、隔熱片規模43.2億元，2022-2025年CAGR達54%。圖：氣凝膠需求結構預測（2022-2034）資料來源：IDTechEx20222025E保守中性樂觀新能源車銷量（萬輛）688.7150015

31、001500氣凝膠滲透率（%）30%30%40%50%單車用量（平方米）3333基材價格（元/平米）80808080隔熱片價格（元/平米）240240240240需求量（萬平）6201350 1800 2250 氣凝膠基材規模（億元）4.96 10.80 14.40 18.00 隔熱片規模（億元）14.88 32.40 43.20 54.00 表：中性假設下，2025年我國動力電池隔熱片需求有望超40億資料來源：中汽協、中國汽車動力電池產業創新聯盟、國泰君安證券研究0322工藝優化+技術迭代降本潛力巨大，有望逐階打開潛在替換場景短期來看，電池安全的強制要求以及電車的體積焦慮，使得氣凝膠成為“必

32、選項”，推動氣凝膠的規?；M程。而往后看，氣凝膠在其作為“可選項”的眾多潛在應用場景中的替代能力如何，將由其降本程度決定。這里我們可以分兩個階段來看氣凝膠的降本潛力：1）工藝優化：當前主流的有機硅源+超臨界干燥工藝在市場競爭的推動下持續優化。2）技術迭代：若無機硅源+常壓干燥工藝路線實現突破，有望打開大幅降本空間。無機硅源+常壓干燥有機硅源+超臨界干燥項目單位成本（元/m3）成本占比項目單位成本（元/m3）成本占比原輔料原輔料去離子水0.16 0.00%硝酸（60%）1.90 0.02%水玻璃393.87 7.29%硫酸（98%）0.33 0.00%硫酸（98%）10.80 0.20%液堿（3

33、0%）1.79 0.02%烷烴（99%）91.68 1.70%正硅酸乙酯（工業級）4665.60 49.10%改性劑（硅氧烷類）700.56 12.96%乙醇（95%）0.00 0.00%玻璃纖維1452.8226.88%玻纖基層1452.82 15.29%無水乙醇213.76 3.95%二氧化碳10.37 0.11%烷胺（99%）1291.32 13.59%人工/折舊/能源人工/折舊/能源人工720.00 13.32%人工518.40 5.46%折舊1223.63 22.64%折舊902.00 9.49%電力75.60 1.40%電力336.00 3.54%蒸汽520.00 9.62%蒸汽3

34、00.00 3.16%水2.06 0.04%水21.60 0.23%合計5404.92 100.00%合計9502.13 100.00%資料來源：宏柏新材環評、納諾科技環評、百川盈孚、蓋德化工網、國泰君安證券研究注：已考慮原輔料等的回用，測算采用年新投入量；未考慮自供原輔料或能源的情況，測算價格采用市場價；對兩個項目的玻纖用量取平均值進行統一表：氣凝膠經歷工藝優化+技術迭代后的理論成本有望降至5405元/噸032304高純石英砂：原礦資源+提純工藝高壁壘24原礦資源+提純工藝高壁壘，高度集中的格局難以撼動高純石英是指SiO2質量分數高于99.9%的石英，其主要由天然水晶、石英砂巖、脈石英等經過

35、加工提純，或者化學合成而制得。高純石英獨特的晶體結構和晶格特征使其具有優異的光學特性、耐腐蝕性、耐高溫性、高絕緣性，廣泛應用于半導體、光伏、光纖等行業。用于半導體、光伏的4N5以上產品國產化仍在路上。高純石英砂從中低端到高端一般應用路徑為光源行業(2N4N)、高端光學器件、激光器件(4N以上)到半導體、光伏、光纖通信、微電子等領域(4N56N)。我國在3N4N中低端產品上已完成國產化，而4N5以上產品受制于礦石原料品級以及提純技術，僅個別頭部廠商具備生產能力。國內廠商在光伏用高純石英砂上已實現突破，國產化率逐步提升，而應用于半導體的產品技術壁壘更高，且受限于長周期的驗證工作，仍基本從國外進口。

36、高純石英分類高端產品中高端產品中端產品低端產品SiO2純度w(SiO2)99.998%,4N8w(SiO2)99.995%,4N5w(SiO2)99.99%,4Nw(SiO2)99.9%,3N雜質含量2010-65010-610010-61 00010-6粒度大小4080目、80140目、100200目、80300目等技術現狀國內石英股份可量產，多數仍從美國、挪威等進口基本國產化國產化國產化礦石原料品級A級礦優質礦或優質原料B級礦上等礦或上等原料C級礦中等礦或中等原料D級礦下等礦或下等原料資料來源：高純石英的概念及其原料品級劃分、國泰君安證券研究圖：中低端產品國產化充分，半導體、光伏用高端產品

37、仍依賴進口0425原礦資源+提純工藝高壁壘，高度集中的格局難以撼動稀缺的優質原礦資源是根本。高純石英技術包括原料選擇、提純工藝、加工裝備和質量檢測等四個方面，是既相互獨立又相互聯系和制約的技術整體，其中以高純石英原料的識別、評價與選擇最為關鍵。全球優質礦源稀缺，海外廠商尤尼明、TQC的礦源均主要來自美國斯普魯斯派恩礦，該礦床規模最大且品級最為優質。而我國 4N8 高純石英高端產品未能國產化的根本原因，即迄今還沒有找到能夠穩定滿足工業生產需要的優質原礦。彌補“先天不足”的提純工藝復雜，壁壘極高。礦源品質不足，則對廠商提純工藝要求更高。不同行業對高純石英有著不同的質量要求，高純石英的質量與雜質含量

38、并不是簡單的線性關系，而是取決于其雜質的工藝礦物學特征，提純工藝需適配雜質特征。多年的商業化實踐證明，提純工藝的突破并非易事，國內至今僅石英股份能夠生產符合光伏內層砂要求的4N8產品，高度集中的行業格局短期難以撼動。資料來源：全球高純石英原料礦的資源分布與開發現狀圖：高純石英原料礦床稀缺表：高純石英砂格局集中，僅少數廠商具備供應能力數據來源：國泰君安建材組建材行業2023年年度策略報告公司名稱主要產品產能（可供國內）應用領域地域尤尼明石英、長石、正長巖、橄欖石、碳酸鈣、粘土、高嶺土、石灰石和ITOA系高純石英砂產品等1.5萬噸左右（2022年）半導體（廣泛）、光源、光伏等國外挪威TQC高純石英

39、砂等1萬噸左右（2022年）半導體、光伏及電光源領域國外石英股份高純石英砂、石英管（棒）、大口徑適應擴散管、石英坩堝、各種石英器件等3.3萬噸左右（2022年）高端電光源石英管、光伏等領域，半導體領域應用較少國內0426合成法存多種工藝可能性，商業化量產仍需時日面對提純法高純石英砂供應所面臨的種種瓶頸，已有部分企業開啟對合成高純石英砂的探索。合成高純石英的技術路線多樣，與其他合成二氧化硅粉體常見的合成工藝原理類似，但如何在規?；a中實現對純度的極致要求，同時保證合理的成本區間，可能仍然存在較多技術難點需要攻克。合成高純石英的制備實際仍主要處于實驗室階段，由研發、小試、中試、小批量試生產到商業

40、化量產的過程仍有較大不確定性，其產業化進展有待后續的持續跟蹤。工藝原理反應式優缺點氣相合成法采用硅或有機硅的氯化物（如SiCl4或CH3SiCl3等）原料，將其氣化后與氫氣、氧氣混合，在高溫下發生水解形成霧狀的SiO2，最后通過冷卻、分離、脫酸等氣固分離得到產品。生產流程簡單，合成條件易控制，反應速度快，適合大規模生產。過程中需要高溫環境，反應生成的HCl會嚴重腐蝕設備，因此對生產設備的材質、加熱形式等要求比較嚴格；耗能大，加工成本較高?；瘜W沉淀法采用硅酸鈉與二氧化碳或酸溶液（加鹽酸、硫酸或硝酸）作為原料，在一定的合成溫度和表面活性劑的作用下混合反應，得到偏硅酸沉淀，再經過濾、洗滌、干燥、煅燒

41、工序制備出SiO2。操作方便，生產流程簡單，原料易得，能耗和投資低。Fe3+、Al3+、Ca2+等雜質的存在會促成凝塊的形成，嚴重影響產品的質量，導致產品性能差、純度低、粒徑大，易發生團聚；反應體系的濃度較低、沉淀速度快、沉淀過程不易控制的缺點；存在廢酸、廢水的處理問題。溶膠-凝膠法以無機鹽或者金屬醇鹽（一般為硅酸乙酯）為原料，以醇作為共溶劑，加入酸或堿溶液作為催化劑，進行水解，縮聚反應形成 SiO2凝膠，過濾并對凝膠中的有機溶劑進行洗滌，干燥、煅燒得到SiO2粉體。生產流程簡單，合成條件易控制，對設備材料的要求不嚴格，且過程中無其他添加劑，所以制備出的SiO2純度較高、均勻度好、比表面積大。

42、成本較高，生產周期長，工業化價值不大；可變因素較多，不能達到準確控制（如水解體系、干燥方式及燒結途徑等），目前只停留在實驗室小試階段。四氯化硅液相水解法是SiCl4與純水接觸發生水解或縮聚反應，之后將反應產物經洗滌、過濾、干燥、煅燒、篩選等流程，制備SiO2 粉體。制備得到SiO2粉體純度較高、羥基含量較低。四氯化硅與水發生的水解和縮聚反應劇烈，中間過程難以管控，粉體易團聚，形成的石英粉致密度較低。資料來源：高純合成石英的制備技術和應用、氣凝膠材料的研究進展、國泰君安證券研究表：合成高純石英技術路線多樣，與其他合成二氧化硅粉體常見的合成工藝原理類似0427供需展望：2024年預計延續緊缺態勢高

43、純石英砂2024年預計延續緊缺態勢。我們估算海外龍頭尤尼明及TQC對于中國出口高純砂規模22-23年保持2.4-2.5萬噸基本不變，2024年可能會新增產能1.2萬噸（目前看大概率實現不了這個體量）。而國內供給除了石英股份外，基本沒有確定性的增量。據CPIA數據，判斷2023年光伏裝機規模達到330-360GW，同比可能繼續保持30%以上的增長。以此估算高純石英砂市場供需缺口可能將從2022年的1.1萬噸擴大至2023年的1.7萬噸，至2024年仍然緊缺，但缺口或有所收窄。高純石英砂的短缺將直接導致石英坩堝的產量受限，進而影響下游的拉晶數量，高純石英砂及石英坩堝可能將成為產業鏈卡脖子環節。表：

44、2019-2024年全球高純石英砂供需平衡分析表供需平衡表供需平衡表 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 需求端需求端 全球光伏裝機（GW）115 138 170 240 330 400 容配比+損耗 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 硅片需求量（GW）150 179 221 312 413 520 1GW 需要單晶爐（臺）80 80 80 80 80 80 對應單晶爐（臺）11960 14352 17680 24960 33000 41600 36 英寸及以上石英坩堝占比 10%18%35%45%50%60%36 英寸以下石英坩堝占比 90%82%

45、65%55%50%40%36 英寸及以上坩堝使用壽命(小時)400 400 400 395 390 385 36 英寸以下坩堝使用壽命(小時)350 350 350 345 340 335 坩堝使用壽命（小時）355 359 368 368 365 365 需求坩堝總量（個）294317 349245 420279 593335 789830 995665 36 英寸及以上每個坩堝消耗石英砂（噸）0.10 0.10 0.10 0.10 0.11 0.11 36 英寸以下每個坩堝消耗石英砂（噸）0.08 0.08 0.08 0.09 0.09 0.09 每個坩堝消耗石英砂（噸）0.08 0.08

46、 0.09 0.09 0.10 0.10 損耗率 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 高純石英砂需求量（萬噸）3.0 3.6 4.6 7.0 9.9 12.7 供給端供給端 尤尼明和 TQC（內層）2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 3.6 石英股份 0.5 0.7 1.4 3 5 8 其他 0.30 0.30 0.50 0.80 0.80 缺口缺口 -1.1 -1.7 -0.3 資料來源：國泰君安建材組建材行業2023年年度策略報告042805多種二氧化硅粉體：關注中高端產品國產替代29二氧化硅粉體材料種類多樣二氧化硅可分為天然二氧化硅和合成二氧化硅兩類。（1）天

47、然二氧化硅主要是由高品位硅礦石經過機械粉碎等物理方法加工形成的超細粉體，通常為石英粉或硅微粉。硅微粉是以結晶石英、熔融石英等為原料，經研磨、精密分級、除雜等多道工藝加工而成的二氧化硅粉體材料，具有高耐熱、高絕緣、低線性膨脹系數和導熱性好等性能。（2）合成二氧化硅是一種無定形的合成氧化硅粉體材料，雖然其結構和炭黑不同，但應用性能與炭黑相似，且外觀呈白色，因此習慣上稱之為“白炭黑”。合成二氧化硅按制造方法分類，主要分為氣相法二氧化硅（SiO2無水二氧化硅）和液相法二氧化硅（SiO2 nH2O水合二氧化硅），其中液相法根據酸性/堿性條件差異可進一步分為凝膠法和沉淀法。合成二氧化硅常態下為白色絮狀粉末

48、，物理性質為耐高溫、不燃、無毒、無味、具有良好的電絕緣性，因而廣泛地應用于橡膠、塑料、涂料、膠粘劑、密封膠、絕熱保溫材料等領域。二氧化硅合成二氧化硅天然二氧化硅液相法二氧化硅氣相法二氧化硅硅微粉沉淀法二氧化硅凝膠法二氧化硅資料來源：匯富納米招股書、凌瑋科技招股書、國泰君安證券研究圖：幾種二氧化硅粉體材料分類0530材料間存在共性用途，亦各有側重應用二氧化硅粉體材料間存在共性，同時根據產品特性各有側重應用。幾種二氧化硅粉體有其作為二氧化硅材料的共性，例如穩定性、補強性，均可用作填料補強。同時，各類粉體中不同級別的產品，針對各應用領域發揮特性，例如，氣相二氧化硅在純度/比表面積/粒徑方面均較優，主

49、要應用于硅橡膠補強；沉淀法二氧化硅產品多數相對低端，主要作為化工填料應用于橡膠、輪胎等補強，以及應用于飼料作為載體等，性能更優的產品可用于牙膏摩擦劑；凝膠法二氧化硅相較于沉淀法來說，粒徑更小、比表面積更大、結構更緊密，應用于性能要求較高的領域，例如作為消光劑、吸附劑應用于涂料、油墨等。普通硅微粉可用于涂料或人造石材填料，電子級可用于芯片封裝的環氧塑封料等。資料來源：匯富納米招股書、凌瑋科技招股書、聯瑞新材招股書、國泰君安證券研究材料原料及制造方法相關技術指標主要性能應用領域成本因素及價格發展趨勢合成二氧化硅氣相法二氧化硅通常采用硅的鹵化物（主要是一甲基三氯硅烷和四氯化硅），通過氫氧高溫燃燒水解

50、制備，反應在氣相中進行純度99.8%、含水量通常低于2%，不含結晶水，屬于無水二氧化硅，比表面積通常為100-400m2/g，干燥減量低，表面含有高活性硅羥基，二氧化硅原生粒子粒徑在7-40nm之間穩定性、補強性、增稠性、觸變性等優越，應用于不同領域時對產品的性能要求各有側重（通用指標主要包括比表面積、粒徑、孔容、吸油值等）廣泛應用于有機硅行業（以硅橡膠為主）、油墨涂料、合成樹脂、膠粘劑、化學機械拋光、復合材料、絕熱保溫材料、膠體電池、醫藥、化妝品、食品等眾多領域生產設備投入大，制備工藝復雜，產品價格整體高于液相法產品在特定的應用范圍內，氣相法二氧化硅地位穩固，市場份額基本穩定液相法沉淀法二氧

51、化硅通常采用硅酸鈉、濃硫酸，在液相堿性條件下進行合成，后經壓濾洗滌、干燥、粉碎制成純度98%、含水量4-8%、灼燒減量7%，比表面積50-250m2/g，一次粒子50-100nm左右、二次凝集粒子硬度較軟、凝集性較?。ㄒ咨㈤_）輪胎、制鞋、飼料、橡膠、涂料及牙膏等行業生產流程易于控制，產品價格較低（涂料級、食品級、牙膏級相對價格較高）與橡膠行業發展密切相關，近年來涂料、牙膏等領域需求增長凝膠法二氧化硅通常采用硅酸鈉、濃硫酸，在液相酸性條件下進行合成，后經老化、壓濾洗滌、干燥、粉碎制成純度98%、含水量4-8%、灼燒減量7%，比表面積通常為250-900m2/g，二氧化硅原級粒子10-50nm左右

52、、二次凝集粒子硬度較硬、凝集性較大（不易散）涂料、油墨、塑料、金屬防腐、高溫保溫隔熱、電池涂覆板等生產流程難于控制，產品價格相對較高增長較快，廣泛應用于涂料、塑料、彩鋼板、隔熱保溫材料等行業天然二氧化硅硅微粉以結晶石英、熔融石英等為原料，經研磨/分級/除雜等工藝加工而成密度2.2-2.65103kg/m、莫氏硬度6.5-7、介電常數3.88-4.65（1MHz）、介質損耗0.0002-0.0018（1MHz）、線性膨脹系數0.5-1410-61/k、熱傳導率1.1-12.6W/(mK)高耐熱、高絕緣、低線性膨脹系數、導熱性好可分為普通級、電工級、電子級，應用于覆銅板、環氧塑封料、電工絕緣、膠粘

53、劑、陶瓷、涂料、高級建材(人造石材)等不同應用的產品工藝難度及價格跨度較大電子領域需求預計增長較快，對產品的結構和成分提出更高要求表：幾種二氧化硅粉體特征比較0531材料間存在共性用途，亦各有側重應用不同應用領域所關注的性能指標存在差異，廠商需通過配方和工藝控制理化指標組合，生產出適用于不同下游的產品。資料來源：凌瑋科技招股書、國泰君安證券研究表：各行業二氧化硅要求標準表：納米二氧化硅的用途及應用領域序號用途下游應用領域1補強劑、填充劑橡膠、輪胎、制鞋2載體、填充劑飼料添加劑、農藥、醫藥3消光劑、增稠劑、防沉劑涂料、油墨4填充劑造紙5摩擦劑、增稠劑牙膏6絕緣體鋰電池7催化劑載體煉油化工8開口劑

54、、防黏劑塑料化工9吸附劑數碼10除銹顏料金屬防腐11拋光劑芯片晶圓拋光12保溫隔熱材料航空航天、石油管道13澄清劑食品標準編號標準名稱發布部門實施日期狀態HG 2791-1996食品添加劑二氧化硅化學工業部1997-01-01現行SJ/T 10675-2002電子及電器工業用二氧化硅微粉信息產業部2003-03-01現行HG/T 3061-2009橡膠配合劑沉淀水合二氧化硅工業和信息化部2010-06-01現行GB 25576-2010食品添加劑二氧化硅衛生部2011-02-21現行GB/T 20020-2013氣相二氧化硅國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會2014-01-31

55、現行HG/T 4526-2013消光用二氧化硅工業和信息化部2014-03-01現行QB/T 2346-2015口腔清潔護理用品牙膏用二氧化硅工業和信息化部2015-10-01現行GB/T 32678-2016橡膠配合劑高分散沉淀水合二氧化硅國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會2017-01-01現行0532材料間存在共性用途，亦各有側重應用氣相法二氧化硅：2021 年我國消費總量約為 11.31 萬噸，其中有機硅領域的消費量為 7.76 萬噸。氣相二氧化硅主要用作有機硅彈性體的補強劑，目前其在硅橡膠領域的使用量占其總消費量的60%以上。沉淀法二氧化硅（凝膠法未單獨劃分）：202

56、1年我國消費量為140萬噸，主要應用于橡膠工業，2021年我國輪胎、鞋類及其他橡膠制品領域消費的二氧化硅占比達77%，牙套、涂料等高附加值應用領域消費占比較低。硅微粉：2018年我國需求超250萬噸，產品等級多樣，生產和應用均較為分散。生產相對集中、壁壘較高的主要為電子級硅微粉，應用于覆銅板、環氧塑封料等，需求占比約14%。資料來源：聯瑞新材招股書、國泰君安證券研究圖：2021年我國氣相二氧化硅消費結構下游應用行業舉例具體用途2018年2025年E用量（萬噸）規模（億元）用量（萬噸）規模（億元）覆銅板填充改善印刷電路板的線性膨脹系數和熱傳導率等物理特性24.53 10.41 37.59 33.

57、30 環氧塑封料增大導熱系數，提高機械強度，減少開裂現象等8.00 3.40 21.06 8.94 PCB線路板制造過程輔料3.12 1.33 4.41 1.88 蜂窩陶瓷降低膨脹性和提高強度,高耐熱等性能0.61 0.79 1.69 2.11 涂料可部分替代涂料中的顏料鈦白粉35.20 14.94 61.48 26.10 高級建材人造大理石的填充材料180.00 37.88 645.44 135.83 合計251.46 68.75 771.67 208.16 注：該測算僅為國內部分硅微粉應用領域的市場測算表：我國硅微粉市場需求測算圖：2021年我國沉淀法二氧化硅消費結構資料來源：ACMI/S

58、AGSI、國泰君安證券研究資料來源：中國橡膠工業協會、國泰君安證券研究68.7%7.2%5.8%5.0%4.8%8.50%有機硅（含硅橡膠等）涂料、油墨膠粘劑合成樹脂化學機械拋光（CMP）其他37.1%28.9%10.7%10.4%3.1%3.2%6.6%輪胎鞋類其他橡膠制品獸藥飼料涂料牙膏其他0533由價格直觀地觀察產品差異氣相二氧化硅產品單價較高，液相法二氧化硅、硅微粉產品中不同應用領域的產品價格跨度均較大。資料來源：企業公告、國泰君安證券研究20162017201820192020202120222016201720182019202020212022氣相法二氧化硅液相法二氧化硅（中低端

59、產品）匯富納米確成股份親水型氣相二氧化硅-22700171002500030900橡膠工業用高分散二氧化硅-6025615861215806-疏水型氣相二氧化硅-43500455005430066700橡膠工業用傳統型二氧化硅-4550476346184432-液相法二氧化硅（中高端產品）飼料添加劑二氧化硅-4863516348444712-凌瑋科技新納科技（主要用于輪胎/制鞋/硅橡膠）消光劑-16131160311613717182二氧化硅-458151195690吸附劑-14253142311571216594遠翔新材（主要用于硅橡膠）開口劑-20629202672335026284 通用

60、型二氧化硅（YX-8系列為例）-591556736456-防銹顏料-28350291422895727468 高透型二氧化硅（YX-9系列為例）-772577118507-硅微粉金三江（主要用于牙膏）聯瑞新材摩擦型二氧化硅-108821014710056-結晶硅微粉179418701972193919162015-增稠型二氧化硅-831784247867-熔融硅微粉457645764766494248864793-綜合型二氧化硅-661462836266-球形硅微粉12792123041250113602128851356814862表：二氧化硅粉體材料單價比較（元/噸）注：凌瑋科技、確成股份

61、、匯富納米最近年份數據為1-6月數據0534工藝：氣相法工藝復雜，液相法之中凝膠法壁壘較高氣相法二氧化硅：制造工藝復雜、難度高，產品較為高端。其使用硅的鹵化物（主要是一甲基三氯硅烷或四氯化硅）通過在氫氧火焰中高溫水解，生成帶有表面羥基的無定形的納米級顆粒。液相法二氧化硅：凝膠法具備較高工藝壁壘，核心工序在于合成反應。依據反應條件（酸性/堿性）差異分為沉淀法和凝膠法白炭黑，沉淀法工藝相對凝膠法工藝更易操作，生產過程可控性高，易實現工業化生產，但不易制備粒徑較小的納米顆粒。凝膠法制備的產品形貌較均勻，各項化學性質穩定，但不易大型生產。合成反應是核心工序，其通過控制反應過程的物料濃度、加料先后比例關

62、系、ph值、溫度、反應速度、攪拌等條件，得到不同比表面積、粒徑、形態、結構以及孔隙度的產品。此外，部分中高端產品還涉及粒子的表面處理。圖：氣相二氧化硅（親水型）生產工藝流程圖：液相法二氧化硅生產工藝流程05資料來源：匯富納米招股書、新納科技招股書、國泰君安證券研究35工藝：硅微粉工藝難度在于球形粉的球化過程硅微粉：工藝難度主要在于球形粉制造的球化環節。依據形態可分為角形粉和球形粉，角形硅微粉依據原料（結晶/熔融石英）可分為結晶硅微粉、熔融硅微粉，球形硅微粉通過熔融硅微粉經過球化制得。硅微粉價值量的提升主要來源于球化過程，廠商需要攻克球形硅微粉的球形度、球化率、純度和粒度分布等關鍵指標控制難題。

63、圖：角形硅微粉生產工藝（以干法工藝為例）圖：球形硅微粉生產工藝原料干法研磨配料除雜精密分級除雜除雜精密分級表面改性混合復配磨介配比產品包裝產品包裝角形粉精密分級球化收集除雜除雜除雜精密分級表面改性混合復配產品包裝產品包裝05資料來源：聯瑞新材招股書、國泰君安證券研究36關注中高端產品國產替代幾種二氧化硅粉體材料中，對于廠商技術工藝能力要求較低的中低端產品國產化充分，產能趨于飽和，國內市場競爭激烈。在國產替代進程加速的背景下，應當關注國產化率低、技術壁壘高、議價能力強的中高端產品類別：1）液相法二氧化硅的中高端應用：目前用作消光劑和吸附劑、開口劑和防銹顏料、催化劑載體的納米二氧化硅粉體仍以進口為

64、主。出于成本控制考慮，在保證產品質量和穩定性的情況下，下游客戶國產替代意愿較強，國內廠商有望憑借價格優勢實現逐步替代。目前具備中高端產品供應能力的國內廠商主要是凌瑋科技，公司消光劑和吸附劑業務穩步增長，開口劑和防銹顏料放量在即，同時具備催化劑載體技術儲備。此外，遠翔新材、確成股份、金三江等國內多家液相法二氧化硅廠商正積極布局高附加值領域。圖：納米二氧化硅粉體中高端應用仍待國產化資料來源：凌瑋科技招股書資料來源：國泰君安基礎化工組凌瑋科技：中高端二氧化硅龍頭，持續拓寬成長邊界0123456價格（萬元/噸）圖：凌瑋科技消光劑產品具有價格優勢0537關注中高端產品國產替代2）球形硅微粉中高端產品：國

65、內生產的主要是角形結晶硅微粉和角形熔融硅微粉，基本能滿足國內市場需求，也有部分出口，但大部分產品檔次較低，國內市場需求的高檔硅微粉如球形硅微粉仍依賴國外進口，國產替代空間廣闊。根據中國粉體技術網數據，全球中高端硅微粉產能主要集中在日本，日本廠商在中高端硅微粉市場具有較大先發技術優勢，電化株式會社、日本龍森公司和日本新日鐵公司三家企業占據全球球形硅微粉70%的份額，日本雅都瑪公司則壟斷了1微米以下的球形硅微粉市場。國內僅少數廠商具備電子級球形硅微粉生產能力，其中聯瑞新材現聚焦高端芯片封裝、異構集成先進封裝、新一代高頻高速覆銅板等下游應用領域的先進技術，推出多種規格低CUT點Low微米/亞微米球形

66、硅微粉，高頻高速覆銅板用低損耗/超低損耗球形硅微粉等產品。圖：聯瑞新材產品參數注：2018-2021年數據將“熔融硅微粉”和“結晶硅微粉”合并為“角形硅微粉”圖：聯瑞新材球形粉營收增長顯著（億元）資料來源：聯瑞新材招股書資料來源：Wind、國泰君安證券研究0123456720182019202020212022球形硅微粉角形硅微粉其他053806風險提示39風險提示 行業競爭加劇風險：隨各材料國產化率的提升以及規模放量，材料需求的增長可能使得更多企業參與競爭性擴產，行業競爭加劇，相關企業盈利能力將受影響。技術升級迭代風險：對于仍處于成長期的硅基材料，技術存在較多持續升級和迭代的空間，技術開發能

67、力不足將導致相關企業產品的落后和競爭力的下降。原材料價格波動風險：硅基材料的制造所需原材料包括如石英砂、工業硅、氯化氫等等，上游原材料價格的波動將對生產成本產生直接影響，造成相關企業利潤的波動。下游需求萎縮風險：下游行業的需求減少會對硅基材料行業產生不利影響，例如全球經濟不景氣或特定應用領域的需求下降。環保政策趨嚴風險：環保政策的加強可能導致對硅基材料制造過程中的排放和廢棄物處理等方面的更高要求，從而增加生產成本，此外可能影響供應鏈的可持續性，對企業的生產和交付造成影響。064007附錄41硅基電子特氣：半導體產業不可或缺的硅源材料電子特氣是半導體材料的重要一環，硅基電子特氣是其主要類別之一。

68、電子氣體是僅次于硅片的第二大市場需求半導體材料，據 LinxConsulting 數據，2020年全球電子氣體市場規模58.44億美元，其中電子特氣規模為41.85億美元，2025年有望增長至60.23億美元。半導體產業涉及的電子氣體有 100 多種，除市占最高的含氟電子特氣外，硅基電子特氣也是主要類別之一，最常見的是硅烷，2021年全球市場規模排名第六、市占4%。硅基電子特氣主要包括硅烷、四氯化硅、三氯氫硅、二氯二氫硅、六氯乙硅烷等。當前電子級硅烷氣已實現一定的國產化，國內硅烷科技、浙江中寧、內蒙興洋等少數廠商具備生產能力，實際產能約9500噸/年左右，而眾多其他品種硅基特氣仍需依賴進口。硅

69、基電子特氣主要作為硅源用于化學氣相沉積工藝，下游具體包括半導體硅外延片生產、顯示面板TFT/LCD生產、光伏電池減反射膜制作和薄膜電池生產、鋰電硅碳負極生產等?；瘜W氣相沉積工藝，由氫氣攜帶硅基電子特氣進入置有襯底的反應室，在反應室進行高溫化學反應，使含硅反應氣體還原或熱分解，所產生的硅原子在襯底表面生成薄膜。隨著我國超大規模集成電路、平板顯示器、光伏發電、新能源電池等產業的迅速發展，硅基電子氣體市場需求量明顯增長，國產化已是大勢所趨。表：硅基電子特氣品種眾多，是電子特氣的主要類別資料來源：我國含氟電子氣體發展現狀及技術進展、國泰君安證券研究資料來源：Linx Consulting、中船特氣招股

70、書、國泰君安證券研究資料來源：SEMI、金宏氣體招股書、國泰君安證券研究圖：電子氣體市場規模僅次于硅片大硅片33%電子氣體14%光掩模13%光刻膠6%光刻膠配套試劑7%濕化學濺射靶材3%拋光液和拋光墊其他材料13%分類主要品種氟化物系列HF,F2,NF3,SF6,COF2,ClF3,XeF3,WF6,MoF6,TeF6,PF3,AsF3,AsF5,CH3F,CH2F2,CHF3,CF4,C2HF5,C2F6,C3F8,C4F6,C4F8,C5HF7,C5F8.硅化物系列SiH4,Si2H6,SiH2Cl2,SiHCl3,SiCl4,Si2Cl6,SiF4,SiH(CH3)3,Si(CH3)4,

71、SiHN(CH3)23,SiN(CH3)24.硼化物系列BF3,BCl3,BBr3,B2H6,B(CH3)3,B(C2H5)3.鍺化物系列GeH4,Ge2H6,Ge(CH3)4,GeH(CH3)3,GeF4,GeCl4.氫化物系列PH3,AsH3,H2S,H2Se,SbH3,SnH4.其他Cl2,HCl,HBr,COS,NO2,NH3,CO2,CO,Xe,Ne,Kr,C3H6,CH4,C2H4,C3H8.序號氣體名稱市場規模(億美元)市場規模占電子特氣比重應用工藝環節1NF38.80 20%清洗、刻蝕2WF63.35 8%成膜3C4F63.11 7%刻蝕4NH31.85 4%成膜5Xe1.75

72、 4%離子注入、刻蝕6SiH41.68 4%成膜7N2O1.39 3%成膜8PH31.20 3%離子注入、成膜9激光混合氣1.15 3%光刻10ClF31.09 2%清洗合計25.37 58%-表：電子級硅烷氣全球市場規模排名第六7.142納米硅粉：硅基負極主要原料，受益于硅基負極產業化表：硅基負極為更高的能量密度帶來可能硅基負極為更高的能量密度帶來可能，主要技術路線包括硅碳負極和硅氧負極?，F階段商業化的石墨負極已接近372mAh/g的理論比容量極限，而硅基負極的理論比容量可達到4000mAh/g，同時具備嵌鋰電勢低、原料豐富、無毒環保等優勢，適應鋰電產業高功率、高容量、高安全的需求。其中，硅

73、碳負極在石墨中摻入納米硅顆粒，硅氧負極則在石墨中摻入氧化亞硅，氧化亞硅以硅粉和二氧化硅為原料制得。納米硅粉是硅基負極的主要原料之一，制備方法包括機械球磨法、化學氣相沉積法、等離子蒸發冷凝法。球磨法在研磨過程需加入助磨劑，易引入雜質，產品純度較低，且后處理比較繁瑣，生產效率偏低；CVD和PVD法更有可能成為產業化的主流路線，從目前主要廠商的選擇來看，CVD法以多氟多為代表，PVD法以博遷新材為代表。硅基負極產業化進程正在加速，行業積極擴產。出貨層面，GGII數據顯示2022年我國硅基負極復合后出貨量1.6萬噸，2023年預計超2.7萬噸。供給層面，起點鋰電數據顯示2022年國內產能不足2萬噸，但

74、規劃產能已超26萬噸，其中硅碳負極占比超65%。制備方法制備過程機械球磨法利用機械旋轉及粒子之間的相互作用產生的機械碾壓力和剪切力，將尺寸較大的原料硅粉研磨成納米尺寸的粉末?；瘜W氣相沉積法以硅烷(SiH4)為反應原料進行納米硅粉生產。根據誘發SiH4熱解的能量源不同，可分為等離子增強化學氣相沉積法(PECVD)、激光誘導化學氣相沉積法(LICVD)和流化床法(FBR)，其中PECVD和LICVD是目前生產納米硅粉最主要的工業生產技術。等離子蒸發冷凝法利用高溫等離子體作為熱源將原料硅粉瞬時氣化，然后將硅蒸汽快速冷卻，從而獲得納米硅粉。0510152025303520212022 2023E 20

75、24E 2025E 2026E 2027E 2030E圖：硅基負極出貨有望持續高增（萬噸）表：納米硅粉制備方法資料來源：感應等離子法制備納米硅粉工藝初探、納米硅粉制備技術及發展前景展望、國泰君安證券研究資料來源：GGII、國泰君安證券研究天然石墨人造石墨硅基負極理論容量340-370mAh/g310-360mAh/g400-4000mAh/g首次效率93%93%77%循環壽命一般較好較差安全性較好較好一般倍率性一般一般較好成本較低較低較高優點能量密度高、加工性能好膨脹低、循環性能好能量密度高缺點電解液相容性差、膨脹較大能量密度低、加工性能差膨脹大、首次效率低、循環性能差資料來源：GGII、國泰

76、君安證券研究7.243功能性硅烷：品類眾多、用途廣泛的有機硅小分子助劑功能性硅烷通常指主鏈為-Si-O-C-結構的有機硅小分子的統稱，包括硅烷偶聯劑、硅烷交聯劑及其他功能性硅烷，其中硅烷偶聯劑是最主要的品種。功能性硅烷同時含親有機和親無機兩類官能團，可以作為無機材料和有機材料的界面橋梁或者直接參與有機聚合材料的交聯反應，從而大幅提高材料性能，是一類非常重要、用途廣泛的助劑。具體產品種類眾多，用途主要根據官能團品種及結構決定下游應用領域眾多，需求受宏觀經濟影響較大。1）橡膠加工：主要應用于白炭黑填充補強的膠料中,含硫硅烷是目前用量最大的功能性硅烷，主要與沉淀法白炭黑配伍生產綠色輪胎，在制鞋業、功

77、能性橡膠中也有應用；2）膠粘劑：應用于各類粘合劑、密封膠，提高橡膠或樹脂對基材的干態黏接力，還能改善其濕態黏接保持率；3）復合材料：此前主要用于玻璃纖維復合材料，近年復合材料迎來大發展，各種高強度和特種增強纖維以及樹脂材料、碳纖維、金屬材料、粉體材料不斷涌現，功能性硅烷的重要作用得以更多顯現；4）塑料加工：通過交聯改性提升聚烯烴材料性能；5）涂料、金屬表面處理及建筑防水：用于涂料、底漆，改善材料性能等等。資料來源：SAGSI、國泰君安證券研究圖：中國功能性硅烷消費結構及預測（萬噸）圖：2021年全球功能性硅烷消費結構圖：2021年中國功能性硅烷消費結構橡膠加工32%復合材料19%粘合劑17%塑

78、料加工15%涂料及表面處理11%其他7%橡膠加工34%密封膠、粘合劑18%涂料、金屬表面處理及建筑防水17%復合材料12%其他19%7.344功能性硅烷：供給保持增長態勢，中國主導增量國內外產能和產量近年保持增長態勢，中國占比持續提升。2021年全球功能性硅烷產能、產量分別約為76.5、47.8 萬噸，較2020年分別增長9.6%、10.1%；2021 年中國相應產能、產量分別約 55.8、32.3萬噸，較2020年分別增長13.6%、16.0%。國外功能性硅烷生產廠商受制于成本壓力、產業配套等因素，大規模擴產可能性較低。國內龍頭企業形成了較強的產業鏈及成本優勢，加之技術水平不斷提升，在國際市

79、場的競爭優勢逐步確立并將繼續擴大。預計我國硅烷產品將繼續占據行業主導地位，并進一步提高國際市場份額。國內功能性硅烷行業集中度較高。我國功能性硅烷生產企業共40多家，其中三家主要的上市企業2021年市場份額合計已達53%。未來隨環保安全要求的提高，功能性硅烷行業將繼續淘汰產能落后、環保不達標的小型生產商，行業集中度進一步提高。行業將呈現以大型廠商為主的競爭格局，擁有自主研發能力、掌握核心技術、具備較強資金及規模優勢的企業將具備更強的競爭力。圖：2021年中國功能性硅烷格局（以產量計）江瀚24%宏柏16%晨光13%其他47%資料來源：SAGSI、企業公告、國泰君安證券研究表：國內外產能和產量近年保

80、持增長態勢，中國占比持續提升（萬噸，%）資料來源：SAGSI、江瀚新材招股書、國泰君安證券研究年份全球中國中國占比產能產量產能產量產能產量201035.623.9-201138.826.518.811.148%42%201241.628.121.712.552%44%201343.929.123.91454%48%201446.731.226.715.957%51%201550.533.730.518.260%54%201654.135.135.119.965%57%201757.237.637.7422.1266%59%201859.641.640.3926.0968%63%201962.1

81、43.942.9227.0169%62%202069.843.449.0727.8270%64%202176.547.855.832.373%68%2023E76.253.8-7.345六甲基二硅氮烷：高附加值功能性助劑，小而美的生意資料來源：QYResearch、博苑股份招股書、國泰君安證券研究圖：HDMS下游消費結構醫藥64%半導體20%有機合成5%硅橡膠3%其他8%六甲基二硅氮烷是一種可由三甲基氯硅烷與液氨反應制得的硅基功能性助劑，主要應用于醫藥、半導體、有機硅等領域。六甲基二硅氮烷是生產硅橡膠、硅油等有機硅產品的關鍵改性材料，提升疏水、補強、抗撕裂性等性能；作為基團保護劑，參與抗生素、

82、核苷類藥物等的合成；作為粘接助劑、清洗劑、抗蝕劑等用于半導體工業；作為穩定劑用于鋰電池電解液，改善電化學性能和循環性能等。資料來源：新亞強招股書、國泰君安證券研究領域功能有機硅用于白炭黑等表面處理，改善硅橡膠加工性能；用于氣凝膠作為結構控制劑醫藥用于藥物合成，作為官能基團的保護劑、催化劑、活化劑半導體具有高揮發性、低雜質殘留，起到粘接助劑抗蝕作用鋰電鋰電池電解液添加劑，改善鋰電池的電化學性和循環性聚氨酯聚氨酯擴鏈劑，起到固化作用表：六甲基二硅氮烷主要應用領域及相應功能7.446六甲基二硅氮烷：高附加值功能性助劑，小而美的生意行業呈現出市場規模小、玩家少、附加值高的特點。功能性助劑種類繁多、單品

83、類用量少、產品市場規模處于成長期，因而可以看到生產企業中同類產品生產企業較少、規模較小，并且部分功能性助劑技術含量高、市場供應有限、替代性較小，因而附加值較高。據QYResearch數據，2021年全球六甲基二硅氮烷市場規模為25.16億元，2026年預期規模39.96億元；2021年中國六甲基二硅氮烷市場規模為5.98億元，2026年預期規模為12.01億元，保持增長態勢。國內僅少數廠商生產六甲基二硅氮烷，主要包括新亞強、浙江碩而博、江西藍星星火及博苑股份等。比較六甲基二硅氮烷和其他功能性硅烷（硅烷偶聯劑為主）的價格，可以看到其單位價值量高于其他產品。新亞強38%浙江碩而博28%四川嘉碧11

84、%山東博苑醫藥11%吉安永祥硅業4%江西藍星星火8%資料來源：華經產業研究院、國泰君安證券研究圖：國內僅少數六甲基二硅氮烷生產廠商05101520253035404520182019202020212022E 2023E 2024E 2025E 2026E全球中國圖：市場規模預計保持增長態勢（億元）資料來源：QYResearch、博苑股份招股書、國泰君安證券研究圖：六甲基二硅氮烷單價高于其他功能性硅烷（元/噸）020000400006000080000100000120000201720182019新亞強 六甲基二硅氮烷晨光 KH-550晨光 KH-560晨光 CG-Si69宏柏 HP669宏

85、柏 HP1589宏柏 HP669C資料來源：企業招股書、國泰君安證券研究7.447六甲基二硅氮烷vs硅烷偶聯劑：從結構、原料、制備、應用的角度進行區分比較維度差異結構硅烷偶聯劑的分子結構式一般為Y-R-Si(OR)3（Y為有機官能基，SiOR為硅烷氧基），含-Si-O-C-鍵六甲基二硅氮烷的分子式是(CH3)3Si2NH，氨中兩個氫原子被三甲基硅基取代，含-Si-N-Si-鍵原料及供應商硅烷偶聯劑企業的原料主要為：硅粉/三氯氫硅、乙醇、氯丙烯、甘油醚等，供應商相對廣泛新亞強六甲基二硅氮烷的原料主要為三甲基氯硅烷（有機硅單體），供應商主要為有機硅一體化企業合成反應過程硅烷偶聯劑的反應過程可以簡單

86、表達為：硅粉（+氯化氫）=三氯氫硅（+氯丙烯）=氯硅烷(+無水乙醇)=氧基硅烷（+其他原料）=各類硅烷產品六甲基二硅氮烷的反應過程可以簡單表達為：氯硅烷+液氨=硅氮烷，一步氨化反應得到，類似于有機硅單體到中間體環節（即氯硅烷=硅氧烷）下游客戶構成三家硅烷偶聯劑廠商（江瀚/晨光/宏柏）的客戶主要來自輪胎橡膠、有機硅（一體化、深加工）等行業六甲基二硅氮烷廠商新亞強的客戶除來自有機硅以外，還來自醫藥等行業資料來源：江瀚新材招股書、晨光新材招股書、宏柏新材招股書、新亞強招股書、國泰君安證券研究7.448苯基單體：生產難度高、規模小，主要用于高性能要求領域資料來源：新亞強官網、國泰君安證券研究苯基單體可

87、由硅粉和氯化苯反應制得，有助于提升下游產品的耐高低溫、耐候性、耐輻射等特性。苯基氯硅烷包括苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷等新型特種單體，是合成苯基硅橡膠、苯基硅油、苯基硅樹脂的主要原料之一，也可用于制取苯基中間體。對于提高產品的耐高低溫、耐候性、耐輻射等方面有較為顯著的作用，在有機硅單體中的用量和重要性僅次于甲基氯硅烷。苯基生產難度高、規模小。苯基單體技術壁壘較高，生產廠商較少，國內主要生產企業為新亞強、新安股份、大連元永有機硅廠等。據智研咨詢，目前國內苯基氯硅烷現有產能為28000噸，新亞強是國內苯基單體龍頭企業，現有產能達到15000萬噸。苯基適用于對特種性能要求高的場景，國內LED等產業發

88、展帶動苯基單體需求。苯基氯硅烷在航空航天、電氣電子、核工、個護美妝、材料改性等領域的需求量逐漸增大。近年來由于國內 LED 產業的迅速發展，LED 封裝材料的需求快速增加，苯基硅樹脂由于較高的透光率和折射率成為LED封裝膠的重要組成部分，帶動了國內苯基氯硅烷需求增長。領域用途航空航天大推力運載火箭、高超音速飛行器等航空器受發動機尾流影響，對寒熱環境條件要求嚴苛。苯基硅橡膠及硅樹脂耐熱性能卓越，可對飛行器內關鍵器件和機體表面進行保護，滿足其在-100至375極端條件下的應用。電子元器件以二苯基二氯硅烷為原材料，制備乙烯基苯基硅油和含氫苯基硅油，通過對粘度調整和改變填料種類，可制備用于不同級別電子

89、元器件的雙組分加成型灌封膠。較常規甲基有機硅灌封膠具有高折光率、高透光率、耐候性及介電性能優勢。個護美妝苯基三氯硅烷是苯基聚三甲氧基硅烷的核心原材料，賦予產品比甲基硅油更優的折光率、更低的表面張力，與絕大多數化妝品原料相容性好，特別適用于口紅、粉底、護發產品等，提高產品光澤度、成膜性以及防水透氣等性能。粉體改性采用適量的苯基硅油對硅橡膠中的白炭黑進行改性，處理粉料表面羥基，使材料的加工性能和儲存時間得到改善。同時由于苯基結構的引入，硅橡膠的耐熱性能得到改善，在250以上的長時間老化條件下，硅膠材料力學性能表現出優異的穩定性。配合硅氮烷進行使用，實現性能最優化。核工業高苯基含量的苯基硅橡膠具有良好的耐高溫性能和優異的耐輻射性能，是理想的中子屏蔽材料，在核電站的外墻及門窗防護中有很好的應用價值，二苯基二氯硅烷是其主要原材料。其他應用苯基三氯硅烷還可對材料表面進行改性，滿足諸如包裝紙的疏水透氣性、涂料的耐高溫性能，也可對其他材料改性，提升阻燃性能。隨著苯基中間體及深加工產品的進一步開發，苯基有機硅產品將被進一步應用到更多的生活場景中。表：新亞強苯基產品的主要應用7.549免責聲明01