电子级硅烷气：指纯度为 6N 及以上的硅烷。
硅烷、硅烷气：指甲硅烷，又名四氢化硅，化学式为 SiH4。
电子级多晶硅：指一般指纯度为 9N～11N 的多晶硅。
氢化反应：指有机化合物与氢分子的反应，指氢气、金属硅粉和四氯化硅生成三氯氢硅的反应（Si+2H2+3SiCl4→4SiHCl3）。
歧化反应：指氧化作用和还原作用发生在同一分子内部处于同一氧化态的元素上，使该元素的原子（或离子）一部分被氧化，另一部分被还原的反应。本招股说明书中指三氯氢硅反应生成硅烷和四氯化硅（4SiHCl3→SiH4+3SiCl4）。
（1）电子级硅烷气发展概况
德国化学家 H.Buff 于 1857 年发现了硅烷这一物质，但由于缺少实际的应用场景，在随后的 100年左右的时间里，硅烷只是少数研究者在实验室里研究的对象，未有任何的商业化用途。到了 20世纪 50 年代，随着光伏、显示面板及集成电路等新兴产业的蓬勃发展，硅烷作为一种载运硅组分的气体源，凭借纯度高、易于精细控制、沉积温度低、性价比高等优点，其作为化学气相沉积的商用场景才被逐步打开。
在行业发展初期，以德国、美国和日本为代表的国家垄断着当时全球电子级硅烷气生产的核心技术。由于海外气体行业龙头企业布局电子级硅烷气行业时间较早，较国内厂商更早地掌握了成熟的生产工艺，加之早期国内对于电子级硅烷气的总体需求也相对较少，因此在 2008 年前中国国内市场的电子级硅烷气供应完全依赖国外厂商，如 REC Silicon 等。
2008 年，中宁硅业成为国内首家实现电子级硅烷气规模化生产的企业，标志着中国本土企业已经具备了量产电子级硅烷气的能力。得益于国内光伏及显示面板行业快速发展，中国逐步成为全球电子级硅烷气的主要市场，随着国内厂商在供应链本土化方面的大量投入，我国逐步实现了电子级硅烷气的规模化生产和国产替代。
目前国内能够规模化生产、销售电子级硅烷气的企业主要包括兴洋科技、硅烷科技、中宁硅业、陕西天宏、中能硅业和福建恒申等，随着上述企业工艺的改进和产能的提升，电子级硅烷气逐渐成为了国产化率相对较高的电子特气产品，尤其是在光伏和显示面板领域。但集成电路制造领域由于电子级硅烷气用量小且认证壁垒及切换成本很高，因此国产化率仍然很低，目前该市场主要由 RECSilicon 等早期境外电子级硅烷气生产厂商供应。
此外，电子级硅烷气应用领域已经逐步拓展到新能源汽车动力电池负极材料等新兴领域，电子级硅烷气通过化学气相沉积与碳基材料复合成硅碳负极材料，应用在动力电池中能够大幅提升电池能量密度，但目前硅碳负极材料仍在验证阶段，尚未开始大规模商业化应用。随着硅碳负极在新能源汽车动力电池负极材料领域的应用逐渐成熟，未来电子级硅烷气作为硅碳负极材料的直接原材料，其市场需求量有望大幅提升。
（2）电子级硅烷气下游市场情况
电子级硅烷气的应用范围十分广泛，主要应用于太阳能电池片、显示面板、集成电路制造等领域，并拓展至新能源汽车动力电池负极材料领域。电子级硅烷气市场需求与下游产业的景气程度关联性较高。
① 太阳能电池片行业
A. 全球光伏行业发展概况
全球已有多个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标，发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识，再加上光伏发电在越来越多的国家成为最有竞争力的电源形式，预计全球光伏市场将持续高速增长。中国光伏行业协会数据显示，2011 年-2022 年全球光伏累计新增装机容量达1,056.4GW，11 年间保持 31.13%的复合增长率。
根据国际可再生能源署发布的《Global Renewables Outlook:Energy transformation 2050》，可再生能源占一次能源总供应量的份额从 2017 年的约 14%增长到 2050 年的约 65%，太阳能光伏发电作为可再生能源的重要代表，将引领全球电力行业的转型。根据国际可再生能源署预测，2050 年太阳能光伏发电装机容量将达到 8,519GW，2025 年太阳能光伏发电将达到总电力需求的 25%，是 2017年太阳能光伏发电总量的 10 倍以上。
B. 国内光伏行业发展概况
2020 年 9 月 22 日，一般性辩论时宣布中国碳达峰、碳中和的“双碳政策”，即二氧化碳排放量力争在 2030 年达到峰值，2060 年前实现碳中和。受“双碳政策”等行业政策影响，报告期内我国光伏行业快速发展，根据中国光伏行业协会数据，2020 年至 2023 年 1-6 月，全国光伏发电新增装机容量分别为 48.20GW、54.93GW、87.41GW 和 78.42GW，分别同比增长了81.75%、13.96%、59.13%、153.96%。
根据《2030年前碳达峰行动方案》，到2030年，我国风电、太阳能发电总装机容量将达到1,200GW以上。截至 2023 年 6 月末，全国光伏发电累计装机容量为 392.6GW，作为可再生能源的重要组成部分，光伏行业在未来一段时间内有着广阔的发展空间。
C. 我国太阳能电池片行业发展概况
在光伏行业中，电子级硅烷气主要用于在太阳能电池片受光面上制作减反射膜，因此太阳能电池片生产厂商是电子级硅烷气的下游光伏行业的直接客户；由于其用途及单位电池片的硅烷气使用量较为固定，太阳能电池片产量直接决定了电子级硅烷气的需求量。国内光伏行业经过十数年的发展，中国已经成为全球最大的光伏用多晶硅、太阳能硅片、太阳能电池片及组件生产国。
根据中国光伏行业协会数据，2021 年中国太阳能电池片产能和产量的全球占比已经达到 85.10%和 88.40%。受全球光伏发电新增装机容量快速增长的影响，我国太阳能电池片产量大幅增长，报告期内分别为 157.29GW、234.05GW、343.64GW 和 232.41GW，分别同比增长了 22.29%、48.81%、46.82%和 63.64%。根据中国光伏行业协会数据，预计 2023 年全国太阳能电池片产量将超过 477GW，同比增长 38.81%。
在下游太阳能电池片产能产量持续扩张的情况下，国内电子级硅烷气的需求量也快速增加。根据下游客户的经验数据，每 GW 电池片耗用量为 16 吨硅烷，测算 2022 年、2023 年 1-6 月我国光伏领域对电子级硅烷气的需求量为 5,498.24 吨、3,718.56 吨，预计 2023 年全年需求量将增长至 7,632吨。根据 2020-2022 年我国太阳能电池片复合增长率 47.81%初步测算，2025 年我国太阳能电池片产量达到 1,109.76GW，对应电子级硅烷气需求量为 17,756.22 吨。
② 显示面板行业
根据中国电子信息产业发展研究院 2022 年 11 月发布的《中国新型显示产业发展现状与趋势洞察》报告显示：中国新型显示产业在过去十多年内规模持续增长，从 2012 年到 2021 年十年间，年均复合增长率高达 25.8%，同期进出口发生了逆转，从 2012 年的贸易逆差 140 亿美元转变为 2021年的顺差 85 亿美元，标志着我们从“少屏”到“产屏大国”的转变，目前我国显示面板产能超过 2亿平方米，占全球产能 60%左右。
2023 年 7 月 21 日，国家发改委、工信部等七部门联合印发《关于促进电子产品消费的若干措施》，鼓励通过 AI 赋能消费电子实现产业升级，加速产品更新迭代周期，并通过支持电子产品下乡等政策促进下游需求端消费。
2023 年 8 月 10 日，工信部、财政部联合印发《关于印发电子信息制造业 2023—2024 年稳增长行动方案的通知》（工信部联电子[2023]132 号），提出面向新型智能终端、文化、旅游、景观、商显等领域，推动新型显示扩大应用，支持加快无纸化替代应用。上述政策举措将有助于显示面板等电子产品产业链行业长期稳定增长。根据工业和信息化部数据，2018-2022 年我国显示面板产量由 9,599 万平方米增长至 16,000 万平方米，复合增长率为 13.62%。
中国电子材料行业协会数据显示，2019 年我国液晶面板产量 1.1 亿平方米，对应电子级硅烷气需求 1,240.00 吨。2022 年我国显示面板产量 1.6 亿平方米，经测算 2022 年我国显示面板领域对应的电子级硅烷气需求量为 1,803.64 吨。假设 2023-2025 年我国显示面板产量以 2018-2022 年复合增长率 13.62%继续增长，初步测算 2023 年我国显示面板领域对电子级硅烷气的需求量将达到 2,049.30吨，2025 年将达到 2,638.92 吨。随着全球显示面板行业格局越来越稳定，显示面板产量增长放缓，显示面板行业从以往的快速增长阶段逐渐转向平稳发展。
③ 集成电路行业
集成电路行业是我国重点支持的行业，国家将集成电路发展作为“十三五”规划的重要内容并出台一系列支持政策，在当前国际形势下，集成电路行业国产替代的趋势不可逆转，行业发展处于攻坚克难的战略机遇期，将长期处于景气状态。在集成电路制造领域，电子级硅烷气用于外延硅沉积、氧化硅膜沉积和氮化硅膜沉积等。根据中国电子材料行业协会数据显示，2018年集成电路制造领域电子级硅烷气需求量为118吨，预计2021年需求量为 186 吨，2018 年至 2021 年复合增长率为 16.38%。
由于集成电路制造领域的客户需求量较少，加之其对工艺运行稳定性要求较高，因此我国该领域的电子级硅烷气供应仍由 REC Silicon 垄断，未来该领域电子级硅烷气的国产化率将有望提升。若 2021 年至 2025 年，我国集成电路制造领域对电子级硅烷气的需求仍保持 16.38%的复合增长率测算，则初步测算 2025 年该领域电子级硅烷气市场需求量将达到 341.21 吨。
④ 新能源电池负极材料领域
A. 全球锂电池负极材料情况
全球负极材料行业受益于锂电池下游需求增长，近年来产销量逐年快速提升。尤其是动力电池，国内外新能源汽车终端需求带动了其市场需求持续上升，对应负极材料市场规模持续增长。根据高工锂电数据，2017 年至 2022 年，全球锂电池负极材料出货量由 23.5 万吨增长至 155.6 万吨，复合增长率为 45.94%。
B. 中国锂电池负极材料情况
锂电池负极材料市场在 2000 年之前基本以日本厂商为主，市场占有率超过 95%。随着中国锂电池行业的整体发展，中国企业在负极材料领域实现技术突破并快速发展，在全球负极材料市场上占据主要份额。根据 EV Tank 数据显示，中国企业负极材料出货量全球占比继续提升，2022 年已经超过 90%。2017 年-2022 年，中国负极材料出货量由 16.3 万吨增长至 143.3 万吨，复合增长率为54.46%。
根据 EV Tank 预计，在下游锂离子电池需求量的带动下，全球负极材料出货量在 2025 年和 2030年将分别达到 331.7 万吨和 863.4 万吨，其中 90%以上将是中国企业生产。
C. 硅碳负极材料发展前景广阔
负极作为锂离子电池的重要组成部分，使用高比容量的负极材料可以有效提升全电池能量密度。经过数十年发展，目前最常用的石墨材料实际比容量已经可以达到 360-365mAh/g，已接近理论比容量（372mAh/g），继续改善石墨负极性能对锂离子电池性能提升十分有限。而单质硅理论比容量为 4,200mAh/g，是石墨负极材料的 10 倍，因此硅基负极目前被业界公认为是最具前途的下一代锂离子电池负极材料。
虽然单质硅材料拥有较高的比容量，但在实际应用中存在循环稳定性弱、导电性不佳、首次库伦效率低等问题。为解决硅基负极所面临的膨胀及失效等问题，需要对硅基负极进行复合改性，主要路线包括硅碳负极材料和硅氧负极材料。
硅碳负极材料相较于硅氧负极材料的主要缺点在于循环性能较弱，目前硅碳提升循环性能方案之一是降低纳米硅的粒径，但传统研磨法仅能产出 100nm 的粒径。近年来随着机械球磨法的革新、化学气相沉积法（CVD）、等离子蒸发冷凝法（PVD）的逐步应用，纳米硅粒径可降至 30nm 甚至10nm，硅碳负极材料的循环性能大幅提升并对标硅氧负极材料，同时硅碳负极材料的首次库伦效率和单位重量的电池容量显著优于硅氧负极材料，长期来看硅碳负极材料将成为主流的硅基负极材料。目前制备硅碳负极材料的主流方法是机械球磨法、等离子蒸发冷凝法（PVD）、化学气相沉积法（CVD）。
传统物理研磨法研磨出来的粒径较大，需要新的研磨工艺对大颗粒的硅进行研磨、破碎，不断降低其颗粒尺寸；PVD 法生产的颗粒硅性能好但生产成本较高；CVD 法是以电子级硅烷气为反应原料进行纳米硅粉生产，其产出的硅颗粒都在 100nm 以下，目前已发展出将硅烷气直接裂解到多孔碳材料中的生产技术，可以有效控制膨胀、提高循环性能。
随着包括电子级硅烷气规模化供应在内的产业链逐步完善，其生产成本有望大幅下降。根据中金证券《新能源材料系列（五）——硅碳负极产业化脚步临近》，假设 2025 年硅碳极在消费类电池中渗透率将达 50%，2025 年硅碳负极在圆柱动力电池和方形动力电池的渗透率分别达到 30%、25%，测算 2025 年全球电池用硅碳负极出货量为 20 万吨。
（3）电子级硅烷气技术水平及特点
目前可以应用于工业生产的硅烷制备技术包括锂硅法、氟硅法、镁硅法和歧化法，根据《高纯硅烷的制备方法研究》（《无机盐化工》，北大核心期刊），镁硅法早期曾得到国际企业的广泛采用，现已逐渐被其他方法所取代；锂硅法不适于大规模生产，同时存在原材料成本高、工艺复杂、原料获取难度高等问题。
（4）电子级硅烷气市场供求状况、行业利润水平变动趋势及原因
受太阳能电池片产量快速增长的影响，电子级硅烷气市场需求快速增长。由于电子级硅烷气产能扩充从开始建设到完全投产需要 2-3 年的时间，考虑到产品验证及客户导入等因素，行业新进入者所需时间更长。
加上市场上充装阀门、钢瓶及管束式集装箱等充装运输设备采购周期较长，因此报告期内电子级硅烷气整体处于供应紧张的局面，并带动电子级硅烷气市场价格快速增长。由于境外电子级硅烷气运输周期较长，无法稳定满足国内厂商连续大规模的生产需求，目前除集成电路及部分显示面板厂商仍采用国外电子级硅烷气产品外，基本上以国内厂商供应为主。
报告期内，受国内电子级硅烷气供应整体紧张的影响，国内光伏及显示面板行业的电子级硅烷气价格均呈上涨趋势，行业整体利润水平同步上涨。根据硅烷科技 2022 年年度报告及 2023 年半年度报告，受电子级硅烷气产品量价齐升所致，硅烷科技 2022 年、2023 年 1-6 月实现归属于公司股东的净利润 18,922.40 万元、13,783.43 万元，分别同比增长 149.64%、37.25%。
