摘要：工业硅期货即将上市，本文主要探讨工业硅期货对投资新能源股票的重要补充作用。权益标的普遍具有领先工业硅现货的特征，对持有相应资产的投资者来说，利用商品进行对冲具有显著的优势。当股票市场明显发生大幅的回撤时，由于商品尚未完全反应，因此投资者能够在滞后天数内及时使用工业硅进行对冲。
一、工业硅与新能源股票
在新能源股票中，合盛硅业（603260.SH）是最具代表性的硅基生产企业，工业硅、有机硅占到其主营业务的99%（来源Wind），是典型的上游企业。隆基绿能（601012.SH）、宁德时代（300750.SZ）属于新能源的下游企业。另外，新能源ETF（516160.SH）、华泰柏瑞光伏ETF（515790.SH）是市场欢迎度比较高的投资标的。我们选取这五个标的资产，与工业硅现货进行对比。
合盛硅业与工业硅高度相关，发生大涨和大跌时间段较为一致。从相关性来看，由于新能源权益标的与工业硅市场具有互为领先、滞后的关系，如果单独看同步相关性，会造成相关性的严重低估。所以我们给出新能源权益标的相对于工业硅领先/滞后的具体天数。隆基绿能、宁德时代作为下游企业，滞后于工业硅30天。合盛硅业作为上游企业，领先工业硅12天。新能源ETF、光伏ETF包含了大量的新能源股票，分别领先工业硅27、37天。提前的关系意味着对于持有相应股票的投资者来说，选择工业硅商品进行对冲具有显著的优势。
剔除领先/滞后的因素影响，合盛硅业与工业硅相关性达到0.76，新能源ETF、光伏ETF与工业硅相关性达到0.50左右，而隆基绿能、宁德时代由于主营业务的复杂性，与工业硅相关性不高，因此我们认为，合盛硅业、新能源ETF以及光伏ETF具有对冲的可行性。（特别地，此处相关性计算使用了滤波算法，在时域与频域之间互相转换，保证了数据点的个数。）
具体行情而言，自2019年工业硅有价格数据以来，硅价大幅上涨，在去年九月份更是经历了大幅波动。这一轮行情同时也影响着新能源相关股票，三个标的资产都在此期间创下了最大回撤的记录，而工业硅的下跌时间相对更晚，这也与上文中的工业硅滞后互相印证。
使用最小波动率对冲策略，给出各个标的的对冲比例如下：
前面提到权益标的提前于工业硅现货的特征，使得对于持有相应资产的投资者来说，利用商品进行对冲具有非常大的优势。当股票市场明显发生大幅的回撤时，由于商品价格响应滞后，因此投资者完全能够在滞后天数内及时使用工业硅进行对冲。
具体对冲比例上，南方新能源ETF、华泰柏瑞光伏ETF与工业硅的相关性适中，同时波动小，所以给出的对冲比例不高。合盛硅业与工业硅的相关性很高，同时波动也大于工业硅，所以对冲比例较高，为0.96。
我们模拟场景，在去年9月份权益标的回撤开始，继续持有权益标的，在对应滞后天数后（表格1），使用工业硅空头进场进行对冲，使用表格3中的对冲比例，最终我们得到组合的整体收益率。我们看到，经过对冲之后，合盛硅业、新能源ETF、光伏ETF分别少亏了53.33%、15.66%、15.56%，占到了权益标的亏损额的84.05%、71.14%、75.47%。
将工业硅价格向前平移，平移天数见表格1，我们得到了时序上的收益率走势。
将工业硅价格向前平移，平移天数见表格1，我们得到了时序上的收益率走势。
总体而言，利用工业硅现货对冲新能源的股票，效果十分明显，但是现货市场空头需要持有工业硅货物，这对于投资者来说难以实现。而即将在广期所上市的工业硅期货，将填补在新能源股票对冲工具上空白，具有非常重要的意义。待到工业硅期货上市后，我们将持续关注实际使用期货对冲股票投资的组合表现，并发布相应跟踪报告。
二、工业硅概述
工业硅对于投资新能源股票具有很大帮助，这里我们对工业硅本身做一些简要概述。
（一）“硅能源”视角下的中国硅产业
2020年12月12日，习总书记在全治局就努力实现碳达峰碳中和目标球气候雄心峰会上提出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
2021年10月26日，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展，坚持集中式与分布式并举，加快建设风电和光伏发电基地。创新“光伏+”模式，推进光伏发电多元布局。
2022年1月24日下午，中共中央政治局就努力实现碳达峰碳中和目标进行第三十六次集体学习。习近平指出，要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置，积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源。
硅能源”视角下的中国硅产业已经越来越受到社会各界的逐步重视。
工业硅，又称金属硅，是由硅矿石（主要成分为二氧化硅）、木炭、煤及石油焦等碳质还原剂，经高温还原反应后生成，其杂质主要有铁、铝、钙等。按照铁、铝、钙的含量，可分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。从工业硅产业链来看，下游产品主要分为多晶硅、有机硅和铝合金等，终端应用主要在国防军工、信息产业、新能源、新材料等相关行业中，具有广阔的应用前景。
从供给端来看，全球工业硅供给格局中，我国产能产量占据绝对优势地位。
2014-2021年期间，全球工业硅产能产量增长缓慢，绝大部分增长来自于中国产能产量的扩张。中国产量占比持续提升，产能占比由77.4%升至78.96%，产量占比由67%提升至78%。
具体到中国的产能产量。近五年，随着光伏和有机硅产业的快速发展（需求驱动供给），我国工业硅产能、产量呈现稳步增长态势。2010-2021年，我国工业硅年产能从275万吨增加至499万吨，同期产量（含97硅、再生硅）从130万吨增加至321万吨，产能、产量年均增长率分别为7.4%和8.6%。2022年中国工业硅产量预计将刷新历史高位，达到355万吨左右。国内工业硅产能目前存在天花板，新增产能空间有限，预计未来工业硅产量稳步增长。
从需求端来看，全球工业硅需求和消费上升，中国消费占据最大体量。2013-2021年，得益于有机硅下游的不断渗透和多晶硅（光伏产业）的高速发展，全球工业硅需求呈现上涨趋势，从2013年的244万吨增长至2021年的418万吨。预计2022-2025年，全球工业硅需求将快速上升，至2025年全球需求将达到666万吨，年均增长率为12%。需求增长动力主要来自于中国高速发展的光伏产业和稳健增长的有机硅行业。
全球工业硅下游消费企业主要分为有机硅企业、铝合金硅和多晶硅企业。有机硅企业行业集中度较高。2020年，全球耗硅量排名前五的有机硅企业共消耗96万吨工业硅，占全球有机硅耗硅量的72%。铝合金企业数量众多，行业集中度极低。2020年，全球耗硅量前五的铝合金企业均分布于海外，耗硅量总计17万吨，仅占全球合金硅耗硅的14%。与有机硅和合金企业不同，多晶硅企业大部分集中在中国，行业集中度较高。2020年，全球耗硅量前五的多晶硅企业大部分来自中国，耗硅量总计42万吨，占全球多晶硅耗硅的68%。
（二）工业硅与现有场内期货品种间关系
工业硅作为新能源材料，是商品期货大家族中的新人，目前国内已上市的商品期货中，其与有色金属（包括铜、铝、铅、锌、镍、锡等）以及硅铁、锰硅等品种存在一定联系。
从价格相关角度来看，图中8个商品期货品种以及工业硅较为鲜明的分成了两个体系，每个体系内部的相关性较高，而两个体系外部的相关性较低。左上角铜铅锌镍锡铝构成了有色金属体系，右下角硅铁、锰硅、工业硅构成了硅体系，在此之中铝同时与两个体系都存在一定联系，我们猜测这与铝硅合金这一工艺的发展有关。
从价格波动角度来看，尽管工业硅的年化波动率在这些品种中并不算最高，9个品种中排名第4，低于镍、锰硅和硅铁。但从极端情况下的Var值来看，95%情况下的工业硅波动较小，99%情况下的工业硅波动处于中等，99.9%情况下的工业硅波动极大。换言之，工业硅在绝大多数市场行情中，价格较为稳定，但在极端行情中，特别是最极端的行情中，工业硅的波动甚至超过以“妖镍”著称的金属镍。这也是工业硅开发为期货品种，并作用于套期保值的应有之意。
（三）工业硅与硅产业链品种间关系
广期所拟上市的工业硅期货锚定于“硅能源”。“硅能源”不仅包括以光伏概念为主导的多晶硅，还包括以硅基材料替代传统能源材料为代表的有机硅。而Si4210、Si5530分别是有机硅和多晶硅的原材料代表，因此工业硅期货参考国标Si5530制定工业硅期货交割质量标准，凡是达到Si5530标准，均可以参与工业硅期货交割；达到Si4210标准给予升水。
有机硅与多晶硅作为成品，其价格与作为原料的工业硅走势较为接近。定性来看，成品价格的常规波动性强于工业硅，但在极端行情下工业硅的波动并不遑多让，甚至单位时间的振幅更大；定量来看，工业硅相对多晶硅、有机硅等成品分别具有时间长短不等的领先性。（多晶硅产业链较长，多晶硅-硅片-电池片-组件-光伏终端；有机硅产业链较短，有机硅-硅橡胶-电子电器。猜测可能为领先性差异的部分原因。）因此使用工业硅进行交易，绝大多数场景下能够达成既定的对于硅产业链的投资目标。
（四）工业硅与其它新能源品种间关系
工业硅是第一个拟上市的新能源品种，我们进一步考察工业硅与其它新能源品种间关系，包括金属锂以及电解钴。从定性角度来看，工业硅与金属锂的价格在2021年以前波动较小，在2021年以后分别有一次级别较大的波动；而电解钴的波动性近年来变化不大。
尽管工业硅与其它新能源品种的价格走势并不十分接近，但我们认为，待工业硅期货上市后，关注并研究工业硅期货的基差、期限结构、期权隐含波动率等衍生品特有指标，能够在现有的现货价格、供需等维度外，提供更丰富的视角。更为重要的是，此类视角提供的信息并不仅作用于工业硅本身，对于其它新能源品种也有一定的借鉴意义。
（五）工业硅期货合约
交易单位：5吨/手
说明：从国内期货圈已上市品种合约价值比较来看，2021年我国工业硅现货均价约为2万元/吨，如将工业硅期货合约交易单位设计为5吨/手，其合约价值处于有色金属板块中游、整个商品期货圈中上游，与铝、锌合约价值接近。交易单位与目前已经上市的有色金属期货品种，如铜、铝、锌、铅的交易单位保持一致，也便于市场记忆。
最小变动价位：5元/吨
说明：从国内工业硅现货市场报价来看，现货报价一般以5元/吨或10元/吨为单位进行变动。按当每日涨跌幅度±4%计算，每日价格波动幅度在500元左右，最小变动价位定为5元/吨，每个交易日的价格波动有100个点位，与铝、锌、铅等其他期货品种波动点数区间均值接近，既能准确发现价格，又不至于频繁波动。从合约价值与最小变动价位比值来看，按照最小价格变动单位5元/吨计算，工业硅价格与最小变动价位比值与铝、锰硅期货的比值近似，小于铜、锌、硅铁期货的比值，较为适中。
交割单位：5吨/手
说明：从交割便利性上来看，交割单位与交易单位保持一致，可有效避免客户由于交割时需要持仓凑整可能引起的违约。从运输便利性上来看，现货运输单位基本是交割单位5吨/手的整数倍，便于运输凑整。一般规模铝合金企业平均月度用工业硅数量为50-100吨，交割单位5吨/手符合企业需求实际。
合约月份：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12月
说明：工业硅属于连续生产的工业品，年产年销，因此企业的套期保值需求每个月都有，这与其他商品交易所有色金属品种是一致的。
交易时间：每周一至周五（北京时间法定节假日除外）9:00～10:15，10:30～11:30，13:30～15:00，及交易所规定的其他时间。
说明：与其他交易所品种相同。
最后交易日：合约月份第10个交易日
说明：根据交易规则设置。
最后交割日：最后交易日后第3个交易日。
说明：根据交易规则设置。
交易代码：SI
说明：硅元素（Silicon）的英文缩写。
我们模拟场景，在去年9月份权益标的（合盛硅业、南方新能源ETF、华泰柏瑞光伏ETF）回撤开始后，继续持有权益标的，在对应滞后天数内启用工业硅空头进行对冲。经过对冲之后，合盛硅业、新能源ETF、光伏ETF分别少亏了53.33%、15.66%、15.56%，占到了权益标的亏损额的84.05%、71.14%、75.47%。
因此，利用工业硅现货对冲新能源的股票，效果十分明显，但是现货市场空头对于投资者来说相当困难。而即将在广期所上市的工业硅期货，将填补在新能源股票对冲工具上空白，具有非常重要的意义。待到工业硅期货上市后，我们将持续关注实际使用期货对冲股票投资的组合表现，并发布相应跟踪报告。
此外本文还简单介绍了工业硅自身的一些基本面特征，以及其与其它已上市商品期货（包括有色金属板块以及硅铁、锰硅等）、硅产业链其它品种商品、未上市新能源材料等之间的关系，供各位投资者参考。
