多晶硅-光伏上游重要原料研究分析.docx

? ? ? ? ? ? ? ? 多晶硅：光伏上游重要原料 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 查行业数据，就用行行查 ? 行行查（行业数据库）： 2020年下半年以来，国内光伏产业链价格迎来涨价潮。其中，多晶硅料价格一路走高，让下游光伏制造企业看到了原材料保供的重要性。 由于国内生产效率高、成本低，全球多晶硅产业向中国转移的趋势明显。多晶硅行业也历经狂热投资、产能过剩、淘汰兼并的过程，硅料价格从十多年前至今总体趋势向下，具备成本优势的龙头企业慢慢跑出，行业集中度提升。 德国分析机构Bernreuter最新报告指出，“随着太阳能成为最便宜的能源，未来几年全球光伏装机量的增长将超出许多的想象，这将推动多晶硅的需求增长。” 光伏产业链大致可分为多晶硅、硅片，中游电池片、组件，以及下游光伏发电系统三大环节。 光伏发电的技术路线主要包括晶体硅光伏发电和薄膜光伏发电，其中晶体硅光伏发电包括单晶硅片发电和多晶硅片发电。 两者在成本和光能转换效率上各有优劣。单晶硅转换效率比多晶硅要高，但是制作成本也要比多晶硅高。 从单、多晶用料构成来看，全球单晶用料供应量约33万吨，单晶硅片消耗多晶硅约32.4万吨，供需基本平衡；而全球多晶铸锭用料供应量为15.9万吨，多晶硅片消耗多晶硅约13万吨，略有过剩。 图表来源：浙商证券 多晶硅按照产品纯度的不同，可分为工业硅、冶金级多晶硅、太阳能级别多晶硅、及电子级别多晶硅。 太阳能级多晶硅作为光伏产品制造的基础原材料，处于晶硅光伏产业的上游环节，具有产能投资金额大、技术工艺复杂、投产周期长等特点，且具备较高的进入壁垒，行业附加值较高。 在光伏电站爆发初期，厂家为了迅速扩大规模，满足电站的建设的需求，多晶硅占领了大部分市场份额。 目前光伏产业链供应端主要集中在中国大陆，且多晶硅和硅片环节产能向中国西北和西南地区转移趋势明显。 多晶硅制备主要是将工业硅粉通过一系列的化学手段进行提纯从而得到可以用于太阳能行业和电子行业的多晶硅料。 用于光伏生产的是太阳能级多晶硅，一般纯度在6N~9 N之间，国标根据具体的参数差异将太阳能级多晶硅分为太阳能一级、太阳能二级、太阳能三级。 多晶硅料经过融化铸锭或者拉晶切片后，可分别做成多晶硅片和单晶硅片，进而用于制造晶硅电池。 据中国光伏行业协会统计，每生产1千克多晶硅将产生10～15千克四氯化硅，随着多晶硅下游光伏行业的快速发展，2015-2019年中国多晶硅年产量从16.5万吨增长至34.2万吨，复合增速20%。 预计到2025年我国多晶硅年产量将达到102.2万吨，副产的四氯化硅就将达1022万～1533万吨。原材料充足以及产业链一体化的形成将有效降低气凝胶材料成本中枢，在市场上的替代效应更为明显。 我国多晶硅产业相对国外起步较晚，2007年国内在建项目达到2万吨，是国内多晶硅规模化生产的元年，2008年受金融危机的影响，美国欧盟限制打压中国光伏产品的出口，多晶硅价格一路暴跌。 2009年国发38号文将多晶硅列为产能过剩行业，限制国内多晶硅项目的扩产，此后随着全球经济的回暖，欧洲部分国家如意大利加大了对于光伏的支持，市场对于多晶硅的需求回升。 2013年至今为领先全球期，这一阶段我国光伏装机持续扩大，需求增长，多晶硅企业竞争力增强，我国多晶硅产量稳居全球第一。 2018年，国内新建产能达15万吨，进口量首次减少，多晶硅生产布局更加优化，逐步往能源价格洼地如西北等地区转移，生产设备也更为先进。实际上该年可以认为是多晶硅进口替代的元年。 从多晶硅生产技术路线来看，根据光伏协会统计，全球前十大多晶硅生产企业均采用三氯氢硅改良西门子法进行多晶硅生产。 1955年，德国西门子公司成功开发出三氯硅烷在氢气氛围下，在炙热的硅芯/硅棒表面上沉积硅的工艺技术，并于1957年开始工业化生产，即“西门子法”多晶硅生产工艺。 但西门子法多晶硅转化率低，四氯化硅等副产品污染严重，因而增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺的改良西门子法得以提出。 原料方面，由于目前多晶硅生产主要采用氢气还原三氯氢硅的改良西门子法生产，因而三氯氢硅和氢气的纯度和质量直接影响多晶硅质量。 生产设备中的油污、氧化物或粉尘的掺入也将严重影响多晶硅的晶型，生产工艺中反应物的配比、温度的控制也将对产品品质产生较大影响。 制备的流程和机理使得多晶硅料环节的制造偏向精细化工属性，技术的Know-How与中下游偏向物理属性的硅片、电池片和组件环节差异性很大。 由于下游电池正在储备下一代N型和HJT技术，对于多晶硅纯度的要求也越来越高，这使得整个行业的技术壁垒对于新进入者来说也越来越高。 整个多晶硅生产流程相对封闭，决定了其生产成本主要受生产过程中的能源、原材料消耗以及初始建设投资影响。 在当前主流