多晶硅行业研究产业链生产供给需求分

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(报告出品方/作者:东证期货,孙伟东)

1、多晶硅产业链:生产工艺复杂,下游聚焦光伏半导体

多晶硅主要由工业硅、氯气和氢气制备而来,位于光伏及半导体产业链的上游。据CPIA数据,目前全球主流的多晶硅生产方法是改良西门子法,国内外95%以上的多晶硅是采用改良西门子法生产的。改良西门子法制备多晶硅过程中,首先将氯气与氢气结合生成氯化氢,然后与工业硅破碎研磨后的硅粉反应生成三氯氢硅,进一步通入氢气将其还原生成多晶硅。多晶硅可融化冷却后制成多晶硅锭,也可通过直拉法或区熔法生成单晶硅。相比多晶硅,单晶硅由晶体取向相同的晶粒组成,因此具有更为优越的导电性与转换效率。多晶硅锭和单晶硅棒均可进一步切割加工为硅片、电池,进而成为光伏组件的关键部分,应用于光伏领域。除此之外,单晶硅片还可通过反复的打磨、抛光、外延、清洗等工艺形成硅晶圆片,作为半导体电子器件的衬底材料。

多晶硅杂质含量要求严格,行业具有高资金投入以及高技术壁垒特征。由于多晶硅纯度会严重影响到单晶硅拉制环节,因此纯度要求极为严格,多晶硅纯度最低为99.%,最高则无限接近于%。此外,国家标准对杂质含量提出明确要求,并以此将多晶硅分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,其中硼、磷、氧、碳元素含量是重要参照指标。《多晶硅行业准入条件》规定企业必须有健全的质量检验管理制度,产品标准严格符合国家标准;此外,准入条件还对多晶硅生产企业的规模及能耗提出要求,比如太阳能级、电子级多晶硅项目规模分别大于吨/年、0吨/年,新建和改扩建项目投资中最低资本金比例不得低于30%,因此多晶硅属于资金密集型产业。据CPIA统计,年投产的万吨级多晶硅生产线设备投资成本小幅上升为1.03亿元/千吨,原因是大宗金属材料价格的上涨,预计未来投资成本将随着生产装备技术的进步以及单体规模的提高而下降。根据规定,太阳能级、电子级直拉用多晶硅还原电耗应当分别小于60千瓦时/千克、千瓦时/千克,对能耗指标要求较为严格。多晶硅生产倾向属于化工行业,生产过程较为复杂,技术路线、设备选型、调试运行等环节门槛高,生产过程中多次涉及复杂的化学反应,控制节点数量达千级以上,新进入者很难快速掌握成熟工艺。因此多晶硅生产行业存在较高的资金及技术壁垒,也推进着多晶硅厂商对工艺流程、包装及运输过程进行严格的技术优化。

2、多晶硅分类:纯度决定用途,太阳能级占据主流

多晶硅,属于单质硅的一种形态,由晶面取向不同的晶粒组成,主要通过工业硅加工提纯而来。多晶硅外观呈灰色金属光泽,熔点约为℃,常温下不活泼,熔融状态下较为活泼。多晶硅具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。多晶硅的分类方式较多,除了上文提到的按照国家标准划分等级,这里介绍较为重要的三种分类方式。按纯度要求及用途不同,可以将多晶硅分为太阳能级多晶硅和电子级多晶硅。太阳能级多晶硅主要用于光伏电池的生产制造,而电子级多晶硅作为芯片等生产的原材料,广泛应用于集成电路产业。太阳能级多晶硅的纯度为6~8N,即要求杂质总含量低于10-6,多晶硅的纯度需达到99.%以上。而电子级多晶硅纯度要求更为严格,最低为9N,目前最高可达12N。电子级多晶硅生产难度较大,国内掌握电子级多晶硅生产技术的企业较少,仍较为依赖进口。目前太阳能级多晶硅产量远大于电子级多晶硅,前者大约为后者的13.8倍,预计随着光伏装机量的迅猛提升,太阳能级多晶硅的需求增速将高于电子级多晶硅。

根据硅料掺入杂质及导电类型的不同,可分为P型、N型。当硅中掺杂以受主杂质元素,如硼、铝、镓等为主时,以空穴导电为主,为P型。当硅中掺杂以施主杂质元素,如磷、砷、锑等为主时,以电子导电为主,为N型。P型电池主要有BSF电池和PERC电池两种,年PERC电池在全球市场中的占比已经超过91%,BSF电池被淘汰出局。在PERC替代BSF的期间,P型电池转换效率从不足20%提升到超过23%,即将逼近24.5%的理论上限,而N型电池的理论上限为28.7%,且N型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低等优点,因此企业纷纷开始布局N型电池的量产线。据CPIA预测,年N型电池占比将从3%大幅提升至13.4%。预计未来五年内,将迎来N型电池对P型电池的迭代。根据表面质量的不同,可划分为致密料、菜花料和珊瑚料。致密料表面颗粒凹陷程度最低,小于5mm,外观无颜色异常、无氧化夹层,价格最高;菜花料表面颗粒凹陷程度适中,为5-20mm,断面适中,价格中档;而珊瑚料表面凹陷较为严重,深度大于20mm,断面疏松,价格最低。致密料主要用于拉制单晶硅,菜花料、珊瑚料则主要用于制作多晶硅片,企业日常生产中可在致密料中掺杂不低于30%的菜花料来生产单晶硅,从而节约原料成本,但菜花料的使用会在一定程度上降低拉晶效率,企业需在两者之间进行权衡后选择合适的掺杂比例。近期致密料与菜花料的价差基本稳定在3元/千克,若价差进一步拉大,则企业在单晶硅拉制中有可能考虑掺杂更多的菜花料。

3、工艺:西门子法占据主流,电耗成为技术变革关键

多晶硅的生产流程大体分为两步,第一步先将工业硅粉与无水氯化氢反应得到三氯氢硅和氢气,经反复蒸馏提纯后分别得到气态三氯氢硅、二氯二氢硅以及硅烷;第二步是将上述高纯气体还原成晶体硅,而还原步骤在改良西门子法和硅烷流化床法中有所不同。改良西门子法生产技术成熟,产品质量高,是目前应用最为广泛的生产技术。传统的西门子生产法是用氯气和氢气合成无水氯化氢,氯化氢和粉状工业硅在一定的温度下合成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯,提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行热还原反应,从而得到沉积在硅芯上的单质硅。改良西门子工艺则在此基础上,同时配备了回收利用生产过程中伴随产生的大量氢气、氯化氢、四氯化硅等副产物的配套工艺,主要包括还原尾气回收与四氯化硅再利用技术。尾气中的氢气、氯化氢、三氯氢硅、四氯化硅通过干法回收得以分离出来,氢气和氯化氢可再用于与三氯氢硅的合成与提纯,三氯氢硅直接回收进入热还原炉内进行提纯,四氯化硅经氢化后生成三氯氢硅可用于提纯,这一步骤也被称为冷氢化处理。企业通过实现闭路生产,显著降低原材料及电力的消耗量,从而有效节约生产成本。

我国采用改良西门子法生产多晶硅的成本包括原材料、能耗、折旧、处理费用等,行业技术进步显著带动成本下移。其中原材料主要是指工业硅和三氯氢硅,能耗包含电力及蒸汽,处理费用则是指生产设备的检查、修理费用。根据百川盈孚对年6月上旬多晶硅生产成本的统计,原材料是占比最高的成本项,在全部成本中占到41%,其中硅元素的来源以工业硅为主。行业中常用硅单耗代表单位高纯硅产品所耗费的硅量,计算方式是将外购工业硅粉、三氯氢硅等含硅物料全部折成纯硅计算,再扣除外售氯硅烷按含硅比折成的纯硅数量。据CPIA数据,年硅耗水平下降0.01kg/kg-Si,达到1.09kg/kg-Si,预计随着冷氢化处理及副产物回收利用水平的提高,预计到年将降低到1.07kg/kg-Si。据不完全统计,多晶硅行业前五名企业(通威集团、大全新能源、保利协鑫、新特能源、东方希望)硅耗水平均低于行业平均水平,已知其中大全新能源、保利协鑫年硅耗分别为1.08kg/kg-Si、1.05kg/kg-Si。占比第二高的是能源消耗,合计占比32%,其中电力占总成本的比例为30%,表明用电价格及效率仍是多晶硅生产的重要影响因素。衡量用电效率的两大指标分别是综合电耗及还原电耗,还原电耗是指三氯氢硅和氢气发生还原反应生成高纯硅料的过程,其电耗包括硅芯预热、沉积、保温、结束换气等工艺过程中的电力消耗。年,随着技术进步和能源的综合利用,多晶硅生产的平均综合电耗同比下降5.3%至63kWh/kg-Si,平均还原电耗同比下降6.1%至46kWh/kg-Si,未来有望进一步下降。此外,折旧也是构成成本的重要项,其占比达17%。值得注意的是,根据百川盈孚数据,年6月上旬多晶硅生产总成本约为元/吨,市场中多晶硅均价约为元/吨,毛利率高达70%以上,因此吸引着大量企业投资建设多晶硅产能。

多晶硅生产厂商降低成本的途径有两个,一是缩减原材料成本,二是降低电力消耗。原材料方面,厂商可以通过与工业硅厂商签订长期合作协议,或者建设上下游一体化产能来降低原材料成本,比如合盛硅业的多晶硅生产工厂基本依靠自身工业硅供应。电力消耗方面,厂商可以借助低电价与综合能耗改善来降低电力成本,其中综合电耗中约70%为还原电耗,而还原也是制取高纯晶硅的关键环节。因此国内多数多晶硅产能聚集在新疆、内蒙古、四川和云南等低电价区域,但随着双碳政策的推进,获取大量且低廉的电力资源难度较高,因此降低还原电耗是当今较为可行的降本方式。目前降低还原电耗的有效方法是增加还原炉中硅芯的数量,从而扩大单台产量,目前国内主流还原炉型是36对棒、40对棒以及48对棒,即将迎来从48对棒炉型向60对棒、72对棒炉型的升级,但与此同时也对企业生产技术水平提出了更高的要求。

相较于改良西门子法,硅烷流化床法的优势有三个,一是电耗低,二是拉晶产出高,三是更有利于与较为先进的CCZ连续直拉技术相结合。据硅业分会数据,硅烷流化床法的综合电耗为改良西门子法的33.33%,还原电耗为改良西门子法的10%,硅烷流化床法具有显著的能耗优势。拉晶方面,颗粒硅的物理特性可令其更容易充分填充单晶硅拉棒环节的石英坩埚,根据REC的测试结果,相比%的块状多晶硅,50%/50%混合法块状多晶硅和颗粒硅可增加单炉坩埚装料量29%,同时减少41%的装料时间,显著提高单晶硅的拉制效率。此外,颗粒硅的直径小且流动性好,更适合搭配CCZ连续直拉法。目前中下游单晶拉制环节的主要技术为RCZ单晶复投法,是一根单晶硅棒拉制完成后再复投加料拉晶,而CCZ连续直拉法能够实现加料熔化与晶棒拉制同时进行,省去了单晶硅棒冷却的时间,因此生产效率较高。CCZ连续直拉法的快速发展,也将带动对颗粒硅的需求上涨。虽然颗粒硅具有某些缺点,比如摩擦产生的硅粉较多、表面积大易吸附污染物、熔化时氢结合为氢气易引起跳料,但根据相关颗粒硅企业最新公告,这些问题正在改进中且已取得一定进展。

硅烷流化床工艺成熟于欧美国家,我国企业引入后处于起步阶段。早在上世纪80年代,以REC和MEMC为代表的国外颗粒硅就开始对颗粒硅生产进行探索,并实现规模化生产。其中REC在年颗粒硅总产能达到吨/年,且相较同期的西门子法同行具备至少2-3美元/kg的成本优势,但年之后由于中国双反政策的实施、产品难以满足单晶拉制需要,公司颗粒硅生产停滞不前最终停产,转向与中国合资建立了陕西天宏,从事颗粒硅的生产;此外,原公司的收购方韩华宣布要于年实现美国1.8万吨年产能的复产。同时,MEMC的颗粒硅技术也在快速发展,年MEMC美国工厂的颗粒硅年产能已达吨,后来公司在年被保利协鑫收购,所有专利权也随之转让。目前,国内颗粒硅制造厂商主要有保利协鑫和陕西天宏两家,其中保利协鑫于年实现量产,截止年底其颗粒硅产能为3万吨,目前公司在徐州、乐山、包头三大基地共规划了50万吨颗粒硅产能;天宏瑞科年底产能为2万吨,在建产能为8万吨。

4、原材料:工业硅是最核心原材料,供给满足多晶硅扩产需求

工业硅是多晶硅制备的核心原材料,预计-年国内工业硅产量稳步增长。-年,我国工业硅生产处于扩张阶段,产能及产量的年均增长率分别达到7.4%、8.6%。据SMM数据,、年国内工业硅新增产能89万吨、.5万吨,其中合盛硅业仍占据近半壁江山,新增产能分别为40万吨、50万吨。假设未来工业硅企业仍保持60%左右的产能利用率及开工率,、年国内新增产能大约可带来32万吨、38.3万吨的产量增长。据广期所估计,22/23/24/25年国内工业硅产能约为///万吨,对应产量为///万吨。

叠加工业硅其余两大下游领域的增速较缓,国内工业硅产量基本能满足多晶硅生产。年我国工业硅产能.5万吨,对应产量.3万吨,其中多晶硅、有机硅、铝合金分别消耗62.3万吨、89.8万吨、64.9万吨,此外还有近78万吨的产量用于出口。年多晶硅、有机硅、铝合金对工业硅的消耗占比分别为19%、28%和20%,有机硅比重最高,多晶硅和铝合金均在20%左右。-年,有机硅产量增速预计保持在10%左右,铝合金产量增速低于5%水平,因此我们认为-年可用于多晶硅用途的工业硅数量较为充足,完全能够满足多晶硅生产的需求。(报告来源:未来智库)

5、多晶硅供给:我国占据主导地位,生产逐渐向龙头企业聚集

近年来,全球多晶硅产量逐年增加,且逐渐向我国聚集。-年,全球多晶硅年产量从43.2万吨一路上涨至63.1万吨,其中年增长最快,增速达21.11%。期间全球多晶硅生产逐渐向我国集中,我国多晶硅产量占比从年的56.02%上升到年的80.03%。对比年与年全球多晶硅产能前十名企业,可以发现其中中国企业数量由4家上升到了8家,部分美国、韩国企业产能占比大幅下降,掉出了前十名的队伍,比如HEMOLOCK、OCI、REC以及MEMC;产业集中度明显提升,行业前十名产能合计占比由57.7%上升至90.3%,年产能占比超过10%的中国企业有五家,分别是协鑫科技、永祥股份、新特能源、新疆大全和东方希望,合计占比达65.7%。多晶硅产业逐渐向我国转移的原因主要有三个,一是我国多晶硅生产企业在原材料、电力及人工成本方面具备显著优势,国内外工业硅价差较大,每吨价差可超万元,且国内电价、工人工资低于国外,因此国内整体生产成本远低于国外,且还将随着技术进步而不断下降;二是我国多晶硅产品质量不断提升,多数在太阳能级一级品水平,个别先进企业在纯度要求更高的电子级多晶硅生产技术方面取得突破,逐渐迎来国产电子级多晶硅对进口的替代,例如新特能源、特变电工、亚洲硅业正在积极推进电子级多晶硅项目建设;三是我国下游硅片制造环节产生大量多晶硅需求,年国内硅片产量占全球总产量的比重高于95%,使得国内多晶硅自给率逐步提升,对海外多晶硅企业的市场造成一定挤压效果。

-年,我国多晶硅年产量稳步提升,主要集中在新疆、内蒙古、四川等电力资源丰富的地区。年,我国多晶硅产量从39.2万吨上升至50.5万吨,增幅达28.83%。产能方面,我国多晶硅产能总体呈上升趋势,但年有所下降,原因是国内部分生产厂商停产,例如年底停产的江苏康博、宁夏东梦、盾安光伏以及大幅减产的洛阳中硅。此外,我国多晶硅企业的产能利用率自年起连续提升,年产能利用率达97.12%。分省份看,年我国多晶硅产量主要集中在新疆、内蒙古、四川等电价低廉地区,其中新疆产量为27.04万吨,在国内总产量中占比过半。

我国多晶硅行业具有高集中度的特点,CR6值为77%,且未来有进一步上升趋势。多晶硅生产属于高资金、高技术壁垒的行业,项目建设、投产周期通常长达两年及以上,新厂商进入该行业较为困难。从未来三年已知的计划扩产及新建项目看,行业内寡头厂商凭借自身技术、规模优势,将继续扩张自身产能,垄断地位将继续上升。

经测算,-年我国多晶硅供给将迎来大规模增长,年国内多晶硅产量将达到.4万吨,带动全球多晶硅产量规模扩大。年随着国内多晶硅价格大幅上涨,各大厂商纷纷投资建设新产线,同时吸引着新厂商加入该行业,由于多晶硅项目从建设到投产至少需要一年半到两年,因此年的新建产能一般在下半年、年实现投产。这与目前各大厂商已公布的新建项目计划十分吻合,-年的新增产能主要集中在和年,之后随着多晶硅供需以及价格的逐渐稳定,行业内总产能也会逐步稳定下来,即产能增速逐渐减小。此外,近两年多晶硅企业产能利用率维持在高位,但新项目产能爬坡需要时间,且新进入的厂商掌握相关制备技术需要一个过程,因此未来几年新建多晶硅项目的产能利用率较低。由此可对-年国内多晶硅产量进行预测,预计年国内多晶硅产量约为.4万吨。

海外产能集中度较高,未来三年增产幅度及速度不及国内。海外多晶硅产能主要集中于四家龙头企业,其余皆以小产能为主。从产能规模上看,瓦克化学在海外多晶硅产能中占据半壁江山,其位于德国、美国的工厂产能分别是6万吨、2万吨,出于对年及之后全球多晶硅产能急剧扩张可能带来供给过剩的担忧,公司尚处于观望状态,未规划新增产能。韩国多晶硅巨头OCI在保留国内原有电子级多晶硅产线且计划于年达到0.5万吨的同时,正在逐步将国内的太阳能级多晶硅产线迁移到马来西亚,加上其收购的日本德山位于马来西亚的多晶硅工厂,、年OCI在马来西亚的产能达到2.7万吨、3万吨,实现了低能耗成本且逃避了中国对美、韩多晶硅的高关税,公司规划产能9.5万吨但投产日期不明确,预计未来四年以每年0.5万吨的水平增加。挪威企业REC拥有位于美国华盛顿州、蒙大拿州的两个生产基地,年产能分别为1.8万吨太阳能级多晶硅、0.2万吨电子级多晶硅,年我国针对美国多晶硅的双反政策出台后,早已深陷财务困境的REC选择停产,而后受到年多晶硅价格景气刺激,公司决定于年底实现华盛顿州项目1.8万吨、蒙大拿州0.2万吨的重新投产,年可完成产能爬坡。Hemlock是美国最大的多晶硅生产商,主营高纯电子级多晶硅,生产的高技术壁垒导致公司产品在市场上难以被替代,结合公司并未计划几年内新建项目,预计公司产能将在-年保持在1.8万吨。此外,年以上四家企业之外的企业新增产能为0.5万吨,由于缺乏对所有企业投产计划的了解,因此这里假设-年每年新增产能0.5万吨。

根据海外产能情况,推算年海外多晶硅产量约为17.6万吨,这里假设海外多晶硅产能利用率不变。年多晶硅价格大涨后,国内企业纷纷加码扩产,相比之下海外企业的新增项目计划较为谨慎,这是由于多晶硅行业主导权已被掌握在我国手中,盲目增产可能带来损失。从成本端看,能耗是多晶硅成本的最大组成部分,因此用电价格至关重要,我国新疆、内蒙古、四川等地区具备明显优势。从需求端看,作为多晶硅的直接下游,我国硅片产量全球占比超99%,多晶硅下游产业主要集中在我国,国内生产的多晶硅价格低、运输成本低,需求量得以充分保障,国外多晶硅则恰恰相反;其次,我国对美国、韩国的太阳能级多晶硅进口征收较高的反倾销关税,极大抑制了国内对美、韩多晶硅的消费,这种情况下海外企业出于对下游需求的顾虑,谨慎建设新项目;此外,近几年国外多晶硅企业受关税影响发展缓慢,部分产线减产甚至关停,在全球产量中占比逐年降低,因此并未在年多晶硅价格上涨中获取可媲美国内企业的高额利润,财务状况不足以支撑其快速大规模扩张产能。

基于对-年我国及海外多晶硅产量的分别预测,可以加总得到全球多晶硅产量预测值,预计年全球多晶硅产量可达.1万吨。根据产量的预测值,可以大致得出国内多晶硅产量的全球占比,预计-年国内多晶硅份额逐渐扩大,年可超87%。

6、光伏端需求:光伏装机需求旺盛,基于装机预测倒推多晶硅需求

6.1、多晶硅消费:全球及国内消费量稳增,以光伏发电用途为主

近十年来全球多晶硅消费量持续上升,我国占比不断扩大,以光伏产业为主导。至年,全球多晶硅消费量总体呈现出上升趋势,从23.7万吨上升至65.3万吨左右。年我国光伏新政出台,明确降低光伏发电补贴幅度,当年光伏新增装机量同比下降18%,多晶硅需求量受到冲击。年以来,国家出台多项政策推进光伏平价上网,光伏产业快速发展的同时,多晶硅的需求量也步入高速增长期。在这期间,我国多晶硅消费量在全球总消费量中的占比不断上升,从年的61.5%上升至年的93.9%,这主要得益于我国快速发展的光伏产业。从年全球不同类型多晶硅消费格局看,用于光伏电池的硅料起码占到94%以上,其中太阳能级多晶硅与颗粒硅分别占到91%、3%,而可用于芯片的电子级多晶硅占比为6%,可见目前多晶硅需求以光伏为主导。预计随着双碳政策的升温,光伏装机量需求更加旺盛,太阳能级多晶硅消费量及占比将继续提升。

6.2、硅片:单晶硅片占据主流,连续直拉技术快速发展

多晶硅的直接下游环节是硅片,目前我国在全球硅片市场中占据主导地位。-年,全球及中国硅片产能、产量均持续上升,光伏行业持续景气,硅片作为连接硅料与电池的桥梁,且无限制产能的包袱,因此不断吸引大量企业进入该行业。年我国硅片厂商大幅扩产,国内硅片产量.5GW,带动全球硅片产量增长至.4GW,在全球硅片总产量中占比高达99.1%。根据国内外已有产能及国内新建产能,预计未来几年内硅片产量将保持15-25%的年增长率,我国硅片产量仍在全球范围内保持绝对优势地位。

多晶硅可制成多晶硅锭或单晶硅棒,其中多晶硅锭的生产工艺主要包括浇铸法和直熔法,目前以第二种为主,损耗率基本保持在5%左右。浇铸法主要是先在坩埚内将硅料熔化,然后浇铸在另一个经过预热的坩埚内进行冷却,通过控制冷却速率,采用定向凝固技术铸造多晶硅锭。直熔法的热熔过程与浇铸法相同,也是先在坩埚内直接将多晶硅熔化,但是冷却步骤不同于浇铸法,主要是通过坩埚底部的热交换使熔体冷却,采用定向凝固技术铸造多晶硅。虽然两种方法在本质上极为相似,但直熔法只需使用一个坩埚,且生产出的多晶硅产品质量好,有利于生长取向性较好的多晶硅锭,生长过程易自动化,可以使晶体内部位错降低。目前太阳能材料行业的龙头企业之一,中环股份一般采用直熔法制多晶硅锭,碳、氧含量较低,控制在10ppma、16ppma以下。未来多晶硅锭的生产依然以直熔法为主,五年内损耗率保持在5%左右。

单晶硅棒的生产以直拉法为主,立式悬浮区熔法为辅,两者生产出的产品用途存在差异。直拉法是在一个直筒型的热系统中,用石墨电阻加热装在高纯度石英坩埚中的多晶硅以使其熔化,然后将籽晶插入熔体表面进行熔接,转动籽晶的同时反转坩埚,籽晶缓慢向上提升,经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程,得到单晶硅。立式悬浮区熔法是指将柱状的高纯多晶材料固定于炉室中,将金属线圈沿多晶长度方向缓慢移动并通过柱状多晶,在金属线圈中通过高功率的射频电流,使得多晶柱线圈内部的部分熔化,线圈移过后,熔料再结晶生成单晶。由于生产工艺的不同,带来了生产设备、生产成本和产品质量等方面的差异。目前,区熔法制得的产品纯度较高,可用于半导体器件的制作,而直拉法能够满足制作光伏电池用单晶硅的条件,且具有较低的成本,因此是主流方法。年直拉法市占率约为85%,预计未来几年内会有小幅提升,年、年市占率预测值分别为87%、90%。区熔单晶硅方面,当前全球范围内区熔单晶硅的产业集中度较高,排名靠前的公司主要有WackerChemie(德国)、Shin-EtsuHandotai(日本)、Komatsu(日本,已被Sumco收购)、TOPSIL(丹麦),国内区熔单晶硅生产商有中环股份、京运通等,其中中环股份的国内市占率在65%以上,产量和市占率已连续5年居国内首位。未来区熔单晶硅的产量规模不会出现大幅上升,原因是国内相关技术较日本、德国较为落后,尤其是高频加热设备能力和成晶工艺条件,且行业内存在着技术封锁,因此生产大直径区熔硅单晶的技术需要国内企业自身继续摸索。

直拉法又可分为连续拉晶技术(CCZ)和重复拉晶技术(RCZ),目前行业内主流方法为RCZ,正处于由RCZ向CCZ过渡阶段。RZC的单晶拉制与加料步骤是相互独立的,每一次拉制前必须要等待单硅晶棒在闸门室中冷却完毕并移除,而CCZ可以实现边拉制边加料熔化。RCZ已较为成熟,未来技术提升空间较小;而CCZ具有降本增效方面的优势,正处于快速发展阶段。成本方面,相比RCZ单根拉棒前需要大约8小时化料,CCZ可以通过免去这一步骤来大幅提高生产效率、降低坩埚成本和能耗,合计单炉产量比RCZ高20%以上,生产成本比RCZ低10%以上。效率方面,CCZ在坩埚的寿命周期(个小时)内可以完成8-10根单晶硅棒的拉制,而RCZ只能完成4根左右,生产效率可提升-%。从品质看,CCZ电阻率更均匀、氧含量更低、金属杂质累积速度更慢,因此更适用于制备n型单晶硅片,而n型单晶硅片现在也正处于高速发展期。目前国内多家企业已宣布具备CCZ技术,包括通威集团、天通股份、中环股份和上机数控等,颗粒硅-CCZ-n型单晶硅片的路线已基本明朗,其中天通股份与颗粒硅龙头协鑫科技开展密切合作,已经开始使用%颗粒硅料,其他企业多用多晶硅块与颗粒硅的掺杂物。未来,CCZ会基本取代RCZ,但需要一定过程。

单晶硅片生产工艺分为拉晶、切方、切片、清洗分选四个环节,金刚线切片法的出现大幅降低了切片损耗率。拉晶环节在上文有所介绍,切方包括截断、开方、磨面倒角操作,切片则是使用切片机将柱状硅单质切为硅片,清洗分选是硅片生产的最终环节。金刚线切片法较传统的砂浆线切片优势明显,主要体现在耗时短、损耗低。金刚线速度是传统切割的五倍,比如针对单片硅片切割,传统砂浆线切割需耗时约10小时,金刚线切割仅需2小时左右。金刚线切割损耗也比较少,金刚线切割造成的损伤层小于砂浆线切割,有利于切割更薄的硅片。近年来,为了降低切削损耗和生产成本,企业纷纷转而使用金刚线切片法,且金刚线母线直径越来越低。年,金刚线母线直径为43-56μm,用于单晶硅片的金刚线母线直径降幅较大,且呈不断下降趋势。预计、年,用于切割单晶硅片的金刚线母线直径分别为36μm、33μm,用于切割多晶硅片的金刚线母线直径分别为51μm、51μm。这是由于多晶硅片中缺陷及杂质较多,细线容易发生断线,因此用于多晶硅片切割的金刚线母线直径大于单晶硅片,且随着多晶硅片市占率逐渐降低,用于多晶硅片切割的金刚线母线直径降幅趋缓。

目前硅片主要分为多晶硅片及单晶硅片两种类型,单晶硅片具有使用寿命长、光电转换效率高的优势。多晶硅片由晶面取向不同的晶粒构成,单晶硅片则是以多晶硅为原材料制成的、晶面取向一致的晶粒集合体。外观上,多晶硅片、单晶硅片呈蓝黑色和黑褐色,由于两者分别由多晶硅锭和单晶硅棒切割加工而来,因此形状分别为方形及准方形。多晶硅片和单晶硅片的使用寿命均在20年左右,若封装方式及使用环境较为适宜,使用寿命可达25年以上,总的来说单晶硅片的寿命略长于多晶硅片。此外,单晶硅片在光电转换效率上也略胜一筹,其位错密度和金属杂质比多晶硅片小得多,各种因素综合作用使得单晶的少子寿命比多晶高出数十倍,从而表现出转换效率优势。年,多晶硅片的最高转换效率在21%左右,单晶硅片最高可达24.2%。

除了寿命长、转换效率高以外,单晶硅片还具有薄片化的优点,有利于降低硅耗和硅片成本,但需注意碎片率的上升。硅片薄片化有助于降低制造成本,且当前的切片工艺完全能满足薄片化的需要,但硅片厚度还要满足下游电池片、组件制造端的需求。总的来说,近年来硅片厚度不断减小,多晶硅片厚度明显大于单晶硅片,其中单晶硅片进一步分为n型硅片与p型硅片,而n型硅片主要包括TOPCon电池用途和HJT电池用途。年,多晶硅片平均厚度为μm,未来缺乏需求驱使其继续变薄,因此预测-年其厚度小幅下降,年之后厚度维持在μm左右;p型单晶硅片平均厚度在约为μm,预计年、年下降至μm、μm。n型单晶硅片中,用于HJT电池的硅片厚度约μm,用于TOPCon电池的n型硅片平均厚度为μm,预测年、年的厚度将分别达到μm和μm、μm和μm。

此外,多晶硅片生产耗硅量高于单晶硅片,但生产步骤相对简单,为多晶硅片带来成本优势。多晶硅作为多晶硅片与单晶硅片共同所需的原材料,在两者生产中的消耗量不同,这源于两者在纯度及生产步骤上存在不同。年,多晶铸锭的耗硅量为1.10kg/kg,预计未来研发投入有限导致变化较小,年后维持在1.1kg/kg左右,年小幅下降至1.09kg/kg;单晶拉棒耗硅量为1.kg/kg,存在一定的优化空间,预计年、年分别为1.05kg/kg和1.kg/kg。在单晶拉制过程中,可以通过降低清洗破碎环节的损耗、严格控制生产环境、降低底料比例、提高精度控制、优化降级硅料分级和处理技术等,实现拉棒耗硅量的下降。尽管多晶硅片硅耗较高,但由于多晶硅锭通过热熔铸锭的方法生成,而单晶硅棒通常采用直拉单晶炉缓慢生长的方式制造,电耗较高,因此多晶硅片生产成本相对较低。年,单晶硅片的平均生产成本约为0.元/W,多晶硅片则为0.66元/W。

随着硅片厚度下降和金刚线母线直径减小,每公斤等径硅棒/硅锭的出片量将增加,且相同重量单晶硅棒的出片数高于多晶硅锭。功率上,各硅片的使用功率因种类和尺寸而异。年,p型mm尺寸每公斤单晶方棒出片量约为64片,多晶方锭出片量约为59片。p型单晶硅片中,.75mm尺寸每公斤单晶方棒出片量约为70片,p型mm尺寸每公斤单晶方棒出片量约为53片,p型mm尺寸每公斤单晶方棒出片量约为40片。-年,硅片持续薄片化毫无疑问将带来同体积硅棒/硅锭出片数的增多,较小的金刚线母线直径和介质粒度也有助于降低切削损耗,从而增加出片量。预计及年,p型mm尺寸每公斤单晶方棒出片量约为71和78片,多晶方锭出片量约为62和62片,这是由于多晶硅片的低市占率难以引起技术大幅进步。不同类型及尺寸的硅片功率存在差别,据隆基绿能及中环股份公告数据,.75mm尺寸硅片折算平均功率约为5.8W/片,mm尺寸硅片平均功率约为6.25W/片,mm尺寸硅片平均功率约为7.49W/片,mm尺寸硅片平均功率约为10W/片。

近几年,硅片逐渐向着大尺寸的方向发展,大尺寸化有利于增加单片功率,从而摊薄电池片的非硅成本。但硅片尺寸调整还需考虑上下游匹配和标准化问题,尤其是荷载和大电流问题。目前市场上关于未来硅片尺寸发展方向存在两大阵营,分别是以晶科能源、隆基股份和晶澳股份等为代表的mm尺寸,以及以中环股份、天合光能、东方日升为代表的mm尺寸。mm的提出主要是从垂直产业一体化的角度出发,基于对光伏电池的安装运输、组件的功率和效率、上下游协同性的考虑;而mm则主要是从生产成本、系统成本的角度出发,mm硅片在单炉拉棒环节中产量提升15%以上,下游电池生产成本降低约0.02元/W,电站建设总成本降低约0.1元/W。未来几年,预计mm以下尺寸的硅片将被逐渐淘汰;mm硅片的上下游匹配问题将会逐步得到有效解决,成本成为影响企业投资生产更重要的因素,因此mm硅片市占率将稳步上升;mm硅片凭借其在垂直一体化生产的优势,将成为市场中主流的尺寸,但随着mm硅片应用技术的突破发展,mm将会为其让步。此外,更大尺寸的硅片在未来几年也难以在市场中得到广泛应用,这是因为大尺寸硅片的人工成本与安装风险将大大增加,很难被生产成本、系统成本的节省而抵消。年,市场上硅片尺寸包括.75mm、mm、.75mm、mm、mm、mm等。其中,.75mm和mm尺寸占比合计达到50%,.75mm尺寸占比下降为5%,未来将被逐渐替代;mm是现有电池产线可升级的最大尺寸方案,将是近2年的过渡尺寸,预计年市占率不足2%;年mm和mm尺寸合计占比达45%,未来市占率将快速提高,预计年合计市占率可超98%。

近年来单晶硅市场份额持续提升,已占据市场主流位置。-年单晶硅占比从不足20%上涨至93.3%,涨幅明显。年及市场上的硅片主要以多晶硅片为主,占比达50%以上,主要原因是单晶硅片的技术优势不能覆盖成本劣势。年至今,随着单晶硅片的光电转换效率明显超过多晶硅片,且单晶硅片生产成本随着技术进步而不断下降,单晶硅片市场份额占比不断提高,成为市场中的主流产品。预计年单晶硅片占比将达到96%左右,年单晶硅片市占率可达97.7%。(报告来源:未来智库)

6.3、电池:PERC电池主导市场,n型电池发展推升产品品质

光伏产业链的中游环节包括光伏电池片、光伏电池组件,将硅片加工为电池片,是实现光电转换最为核心的步骤。由硅片加工成常规电池片大约需要七个步骤,首先将硅片放入氢氟酸中,使其表面产生金字塔状的绒面结构,从而降低太阳光的反射率,增加光吸收;二是在硅片一侧表面进行磷扩散,制成PN结,其好坏直接影响到电池片的效率;三是对扩散阶段在硅片侧表面形成的PN结进行清除,防止电池片短路;四是在形成PN结的一面镀一层氮化硅薄膜,减小光线反射,同时增加效率;五是在硅片正反面印刷金属电极,以收集光伏作用产生的少数载流子;六是将丝网印刷阶段印刷的电路烧结成型,与硅片成为一体,即为电池片;最后将不同效率的电池片归类。

晶硅电池通常以硅片为衬底进行制作,可根据硅片种类分为p型电池和n型电池,其中n型电池具有更高的转换效率,近年来正在逐渐替代p型电池。p型硅片是在硅材料中掺入硼元素制成的,n型硅片则是掺入了磷元素。因此,n型硅片中硼元素的浓度较低,从而抑制硼氧复合体的结合,提高硅材料的少子寿命,同时在电池中不会出现光致衰减。此外,n型的少数载流子为空穴,p型的少数载流子为电子,大多数杂质原子金属对空穴的俘获截面小于电子。因此,n型电池的少子寿命较高,光电转换率较高。根据实验室数据,p型电池的转换效率上限为24.5%,n型电池的转换效率最高为28.7%,因此n型电池代表了未来技术的发展方向。年,n型电池(主要包括异质结电池和TOPCon电池)相对成本较高,量产规模仍较少,目前市场占比约为3%,较年基本持平。

年,n型电池转换效率提升明显,预计未来五年内技术进步空间较大。年,规模化生产的p型单晶电池均采用PERC技术,平均转换效率达到23.1%,较年提高0.3个百分点;采用PERC技术的多晶黑硅电池片转换效率达到21.0%,较年提高0.2个百分点;常规多晶黑硅电池效率提升动力不强,年转换效率约19.5%,仅提升0.1个百分点,未来效率提升空间有限;铸锭单晶PERC电池平均转换效率为22.4%,较单晶PERC电池低0.7个百分点;n型TOPCon电池平均转换效率达到24%,异质结电池平均转换效率达到24.2%,两者较年均有较大提升,IBC电池平均转换效率达到24.1%,今后随着技术发展,TBC、HBC等电池技术也可能会不断取得进步。未来随着在生产成本的降低及良率的提升,n型电池将会是电池技术的主要发展方向之一。

从电池技术路线看,电池技术的迭代更新主要历经了BSF、PERC,基于PERC改进而来的TOPCon,以及颠覆PERC的新技术HJT;TOPCon可与IBC进一步结合形成TBC,HJT也可与IBC结合成为HBC。p型单晶电池主要运用PERC技术,p型多晶电池包括多晶黑硅电池与铸锭单晶电池,后者是指在常规多晶铸锭工艺的基础上加入单晶籽晶,定向凝固后形成方型硅锭,并通过一系列加工工艺制成单晶与多晶混合的硅片,由于其本质上使用了多晶的制备路线,因此被列入p型多晶电池范畴。n型电池主要包括TOPCon单晶电池、HJT单晶电池及IBC单晶电池。年,新建量产产线仍以PERC电池产线为主,PERC电池片市场占比进一步提升至91.2%。随着国内外户用项目的产品需求纷纷集中于高效产品,年BSF电池市场占比由8.8%下降至5%。

6.4、组件:电池片成本占主要部分,组件功率取决于电池片

光伏组件生产步骤主要包括电池片互联和层压,电池片在组件总成本中占主要部分。由于单个电池片的电流和电压很小,因此需要将电池片通过汇流条互联起来,这里先把它们串联起来提高电压,再把它们并联起来取得高电流,然后将光伏玻璃、EVA或POE、电池片、EVA或POE、背板按照一定顺序密封热压,最后通过铝边框和硅胶密封边缘保护。从组件生产成本构成上看,材料成本占比为75%,占据主要地位,其次是制造费用、履约成本和人工费用。材料成本则以电池片成本为首,据多家企业公告可知,电池片在光伏组件总成本中占比约为2/3。

光伏组件通常按照电池片类型、尺寸、数量进行划分,不同组件的功率存在差别,但均处于上升阶段。功率是光伏组件的关键性指标,代表了组件将太阳能转化为电能的能力。从不同种类光伏组件功率统计数据中可以看出,当组件中电池片的尺寸、数量相同时,组件的功率n型单晶>p型单晶>多晶;组件电池种类相同时,电池片的尺寸、数量越大,组件功率越大;相同规格的TOPCon单晶组件和异质结组件,后者功率大于前者。据CPIA预测,未来几年内组件功率将以每年5-10W的幅度上升。此外,组件封装将带来一定的功率损失,主要包括光学损失和电学损失,前者是由光伏玻璃、EVA等封装材料的透过率和光学失配引起的,后者主要指电池片串联所使用的焊带和汇流条自身电阻带来的电路损失、电池片并联引起的电流失配损失,两者加总的功率损失占比约为8%。

6.5、光伏装机:各国政策驱动明显,未来新增装机空间巨大

全球对环保目标下的净零排放已基本达成共识,叠加光伏项目经济性逐渐显露,各国积极探索发展可再生能源发电。近年来,世界各国纷纷做出实现碳减排的承诺,温室气体主要排放国大多制定了相应的可再生能源目标,可再生能源装机量空间巨大。IRENA基于1.5℃的温控目标,预测年全球可再生能源装机可达10.8TW。此外,据WOODMac数据,中国、印度、美国等国家太阳能发电的平准化度电成本(LCOE)已低于最便宜的化石能源,未来还将进一步下降。各国政策的积极推动以及光伏发电自身的经济性,导致近年来全球及中国光伏累计装机量的稳步增长。-年,全球光伏累计装机量从.3GW上升至.5GW,我国光伏累计装机量更是从6.7GW上升到GW,实现了超44倍的增长。此外,我国每年新增光伏装机占到全球总新增装机的20%以上,年我国新增光伏装机53GW,占全球新增装机规模的40%左右。这主要得益于我国丰富均匀的光能资源分布、完善发达的上下游以及国家政策的大力支持,在此期间我国发挥出了光伏发电的巨大潜力,累计装机规模占比从不足6.5%跃升至36.14%。

基于以上分析,CPIA给出了-年全球及国内光伏新增装机预测,预计在乐观和保守两种情况下,年全球新增装机规模分别为、GW,国内新增装机规模分别为、GW。下面我们将基于每年新增装机规模,对多晶硅需求量做出预测。

6.6、光伏用途多晶硅需求预测

-年,基于CPIA对乐观及保守两种情况下全球及国内的光伏新增装机的预测值,可对光伏用途的多晶硅需求量做出预测。电池片是实现光电转换的关键步骤,而硅片是电池片的基础原材料,也是多晶硅的直接下游,因此是进行多晶硅需求预测的重要环节。由硅棒、硅锭各自的单位公斤出片数和市场占比,可算出单位公斤硅棒、硅锭的加权出片数。然后,根据不同尺寸硅片的功率和市场占比,可以得到硅片加权功率,进而根据新增光伏装机估算出所需硅片数量。接下来可以根据硅片数量与单位公斤硅棒、硅锭的加权出片数之间的数量关系,得出所需硅棒、硅锭的重量。进一步结合硅棒/硅锭加权耗硅量,可最终得到新增光伏装机对多晶硅的需求。根据预测结果,近五年全球新增光伏装机对多晶硅的需求量将持续上升,在年达到峰值,而后三年小幅下降。预计年乐观及保守情况下,全球每年新增用于光伏装机的多晶硅需求量分别为.89万吨、90.78万吨,年全球光伏用途多晶硅需求量在乐观及保守情况下分别为.21万吨、89.69万吨。根据我国在全球光伏装机中的占比,年预计我国光伏用途多晶硅需求量在乐观及保守情况下分别为36.96万吨、30.26万吨,海外则分别为73.93万吨、60.52万吨。

7、半导体端需求:规模远小于光伏领域需求,未来增长可期

除制作光伏电池外,多晶硅还可作为制造芯片的原材料,应用于半导体领域,具体可细分为汽车制造、工业电子、电子通信、家电等领域。从多晶硅到芯片主要分为三个步骤,首先将多晶硅拉制成单晶硅晶棒,然后切割成一片片较薄的硅片,通过一系列打磨、倒角、抛光的操作生产硅晶圆片,即为半导体工厂的基本原料,最后将硅晶圆片切割后激光刻入各种电路结构,从而制成具有一定特性的芯片产品。常见的硅晶圆片主要包括抛光片、外延片和SOI硅片。抛光片是硅片通过抛光去除表面的损伤层,从而得到的平整度较高的芯片生产材料,既可直接用于制作芯片,也可用于制作外延片和SOI硅片。外延片是使抛光片进行外延生长而得到的,而SOI硅片则是在抛光片衬底上通过键合或离子注入等方式制作而来的,制备工艺难度较高。

通过年半导体端对多晶硅的需求量,结合机构对未来几年半导体行业增速的预测,可大致估算-年半导体领域产生的多晶硅需求量。年,全球电子级多晶硅产量在多晶硅总产量中占到6%左右,太阳能级多晶硅和颗粒硅合计占到94%左右,大部分电子级多晶硅用于半导体领域,其他多晶硅基本全部用于光伏行业。因此可以假设,年用于半导体行业的多晶硅数量约为3.7万吨。此外,按照FortuneBusinessInsights所预测的未来半导体行业的复合增长率,-年半导体用途的多晶硅需求量将以每年8.6%的速度递增。预计年,半导体领域的多晶硅需求量在5.15万吨左右。(报告来源:未来智库)

8、多晶硅进出口:进口远超出口,德国、马来西亚占比较高

年,我国大约18.63%的多晶硅需求来自于进口,且进口规模远超出口规模。-年,我国多晶硅进出口格局均以进口为主,原因可能是国内多晶硅下游需求旺盛,其中主要是近年来发展发展迅速的光伏产业,其对多晶硅的需求量占到总需求的94%以上;此外,企业尚未掌握高纯度电子级多晶硅的生产技术,因此部分集成电路行业所需多晶硅仍需依靠进口。根据硅业分会数据,、年进口量持续下降,年多晶硅进口下降的根本原因在于国内产能大幅增加,由年的38.8万吨上升至年的45.2万吨,同时OCI、REC、韩华等部分海外企业因亏损而退出多晶硅行业,因此国内多晶硅的进口依赖度大大较低;年国内产能虽然没有上升,但疫情影响导致国内光伏项目建设推迟,同期多晶硅订单数量减少。年,我国光伏市场发展迅猛,国内多晶硅表观消费达61.3万吨,拉动进口量回升。近五年我国多晶硅净进口量在9-14万吨之间,其中年约为10.38万吨,预计-年我国多晶硅净进口量维持在10万吨/年左右。

我国多晶硅进口主要来自德国、马来西亚、日本和中国台湾,年这四个国家的进口合计占比达90.51%。其中我国约有45%的多晶硅进口来自德国,26%的多晶硅来自马来西亚,13.5%来自日本,以及中国台湾的6%。德国拥有世界多晶硅巨头瓦克公司,是海外多晶硅的最大源头,年在全球总产能中占到12.7;马来西亚拥有韩国OCI公司大量的多晶硅产线,来源于OCI所收购日企Tokuyama在马来西亚的原有工厂以及OCI由韩国迁往马来西亚的部分工厂,迁移的原因在于马来西亚免费提供工厂场地、电力成本比韩国低三分之一;日本和中国台湾则拥有Tokuyama、GET等公司,在多晶硅生产上占有一席之地。年我国多晶硅产量49.2万吨,其中国内新增光伏装机与芯片生产需求量分别为20.64万吨、0.15万吨,其余28.41万吨产量主要用于下游加工并出口至海外。我国的多晶硅下游环节中,硅片、电池、组件均以出口为主,其中组件出口尤为突出。年我国出口硅片46.4亿片、光伏电池32亿个,分别合计出口22.6GW、10.3GW,光伏组件出口98.5GW,且进口极少。在出口额构成上,年组件出口额达.1亿美元,占比86%,其次是硅片和电池。年,我国硅片、光伏电池、光伏组件的全球产量分别达97.3%、85.1%、82.3%,预计未来三年全球光伏产业继续向我国集中,各环节产量及出口量十分可观。因此估计-年用于加工生产下游产品并出口到国外的多晶硅数量将会逐步上升,用海外多晶硅需求减去海外产量的方式进行估算,年我国通过加工生产成下游产品出口到国外的多晶硅约为58.3万吨。

9、总结与展望

多晶硅位于工业硅的下游,同时位于整条光伏及半导体产业链的上游,地位十分重要。光伏产业链大体为多晶硅-硅片-电池片-组件-光伏装机,半导体产业链大体为多晶硅-单晶硅片-硅晶圆片-芯片。不同用途对多晶硅的纯度要求存在差别,光伏行业主要使用太阳能级多晶硅,半导体行业则使用电子级多晶硅,前者的纯度范围为6N-8N,而后者要求纯度在9N以上。

多年来全球及国内多晶硅的主流生产工艺是改良西门子法,近几年有企业积极探索成本更低的硅烷流化床法,或将对生产格局产生影响。改良西门子法生产的棒状多晶硅能耗高、成本高、纯度高,硅烷流化床法生产的颗粒硅则具有能耗低、成本低、纯度相对较低的特点。国内已有保利协鑫等企业实现了颗粒硅的量产以及利用颗粒硅拉制多晶硅的技术,但还未广泛推广。未来颗粒硅是否能够替代前者,关键点在于成本优势能否覆盖质量劣势,下游应用效果,以及硅烷安全性的提高。近年来,全球多晶硅产量逐年增加,且逐渐向我国聚集。-年,全球多晶硅年产量从43.2万吨一路上涨至63.1万吨,其中年增长最快。期间全球多晶硅生产逐渐向我国集中,我国多晶硅产量占比从年的56.02%上升到年的80.03%。-年我国多晶硅供给将迎来大规模增长,预计年国内多晶硅产量为.4万吨,海外产量将达到17.6万吨,因此年全球多晶硅产量约为万吨。

全球及我国多晶硅需求主要集中在光伏领域,和半导体领域的需求量不在一个数量级。多晶硅的需求受光伏装机驱动,经过光伏组件-电池片-硅片环节逐渐传导至多晶硅,对其产生需求。未来随着全球光伏装机的扩张,多晶硅需求总体看好。乐观情况下,年我国及海外光伏新增装机分别对多晶硅产生36.96GW、73.93GW的需求,保守情况下的需求量也将分别达到30.24GW和60.49GW。年全球多晶硅供需紧张,带来全球多晶硅价格高企,这一局面或将延续至年,在年之后逐渐转向供给宽松阶段。年下半年疫情影响开始减弱,下游扩产拉动多晶硅需求,通威集团、保利协鑫、新疆大全等企业纷纷计划扩产,但长达一年半以上的扩产周期导致产能集中在年底和年得以释放,导致年出现4.24万吨的供给缺口,因而价格大涨。据预测,年在光伏装机乐观及保守情况下的供需缺口分别为-15.65万吨、0.24万吨,总体仍将处于供给相对紧缺的状态。年及以后,年底、年初动工建设的新增项目开始投产并实现产能爬坡,供需逐渐趋于宽松,价格或将受到下行压力。后续需


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