(三)發(fā)展趨勢分析
1.上游環(huán)節(jié)全球產(chǎn)業(yè)布局進一步向中國集中
近年來,全球范圍內(nèi)硅料、硅片產(chǎn)業(yè)的布局持續(xù)向中國轉(zhuǎn)移。一方面,得益于持續(xù)的技術(shù)更新迭代,我國硅料、硅片環(huán)節(jié)在技術(shù)、度電成本、產(chǎn)品質(zhì)量等方面相較海外國家具有較大優(yōu)勢。相對較低的電價水平和人工成本,規(guī)模效應(yīng)帶來的度電成本持續(xù)下行,推進我國生產(chǎn)優(yōu)勢凸顯。另一方面,受新冠肺炎疫情影響,海外硅料、硅片企業(yè)被迫減產(chǎn)、停產(chǎn)或關(guān)閉,也對全球產(chǎn)能的轉(zhuǎn)移起到一定促進影響。
2.硅料產(chǎn)能持續(xù)擴張或?qū)?dǎo)致產(chǎn)能過剩
2021年以來,硅料市場出現(xiàn)持續(xù)供應(yīng)失衡,市場成交價出現(xiàn)持續(xù)上漲并傳導(dǎo)至整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈,下游環(huán)節(jié)成本承壓。
資料來源:中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會
圖8 硅料市場成交均價走勢圖
為盡量規(guī)避市場波動風(fēng)險,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)紛紛布局新、擴建硅料產(chǎn)能,以提前鎖定硅料供應(yīng)規(guī)模及價格。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅2021年我國硅料環(huán)節(jié)公布的擴產(chǎn)規(guī)劃總量已超過160萬噸,至2022年4月仍有企業(yè)持續(xù)公布新、擴建產(chǎn)能計劃。如這些產(chǎn)能全部如期落地,作為一個產(chǎn)能彈性系數(shù)相對較小的行業(yè),多晶硅行業(yè)或?qū)⒊霈F(xiàn)供過于求、產(chǎn)能過剩情況。
3.生產(chǎn)布局向低電價地區(qū)轉(zhuǎn)移尋求成本下行
硅料環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本主要由電費、工業(yè)硅成本、折舊費、人工成本等構(gòu)成,其中電費成本占據(jù)最高份額,約為30%。受此影響,為進一步壓縮生產(chǎn)成本,近年來,硅料、硅片產(chǎn)業(yè)持續(xù)向電價相對較低的新疆、四川、內(nèi)蒙古、寧夏等西部地區(qū)轉(zhuǎn)移,以期通過節(jié)省電費的方式降低度電成本,提高產(chǎn)品市場競爭力。發(fā)展對于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、推進能源生產(chǎn)和消費革命、促進生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。近年來,在國家政策引導(dǎo)與技術(shù)革新驅(qū)動的雙重作用下,光伏產(chǎn)業(yè)保持快速增長態(tài)勢,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大,技術(shù)迭代更新不斷,目前已在全球市場取得領(lǐng)先優(yōu)勢。尤其在“十三五”期間,光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本穩(wěn)步下降,多晶硅價格下降24.9%,硅片、電池片、組件價格均下降超過50%,系統(tǒng)價格下降47.2%,為光伏發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)平價上網(wǎng)奠定重要基礎(chǔ)。
當(dāng)前,我國光伏發(fā)電行業(yè)已正式取消中央財政補貼支持。為進一步推進產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)聚焦降本增效,不斷深化產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同,為推進光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)更大發(fā)展積蓄力量。
上游環(huán)節(jié)發(fā)展分析
(一)多晶硅環(huán)節(jié)
作為光伏晶硅電池的關(guān)鍵原材料,太陽能級多晶硅(以下簡稱“多晶硅”)是由工業(yè)硅經(jīng)過提純加工而成,純度一般在99.9999%~99.9999999%之間,導(dǎo)電性能與其純度呈正相關(guān)。“十三五”以來,受下游光伏發(fā)電行業(yè)飛速增長的裝機規(guī)模驅(qū)動,我國多晶硅行業(yè)進入“量價齊飛”的黃金發(fā)展期。
1.供需:全球最大多晶硅生產(chǎn)基地
在供給端,我國多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐不斷提速,已成長為全球最大多晶硅生產(chǎn)基地。據(jù)統(tǒng)計,2021年,我國多晶硅實現(xiàn)年產(chǎn)量50.5萬噸,同比增長27.5%,約占全球總產(chǎn)量的80%。產(chǎn)量增長主要有兩方面原因。一是我國硅資源儲量較為豐富。目前,我國保有儲存硅石礦150處左右,其中以西北地區(qū)最為富足,共計保有礦石儲量19.1億噸,占全國保有礦石儲量的48%,利用率為7%。二是我國多晶硅自給能力持續(xù)提升。數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)多晶硅自給率從2010年的47.8%持續(xù)提升至2019年的75.4%,對外依存度大幅降低。
在需求端,快速擴大的光伏市場有力刺激了多晶硅市場需求。在國內(nèi)市場,“十四五”期間,我國大型光伏基地項目的陸續(xù)開工建設(shè)將驅(qū)動硅料市場穩(wěn)定增長。在海外市場,海外多國對新冠肺炎疫情采取的消極策略導(dǎo)致海外產(chǎn)能大幅減產(chǎn)、退出,一定程度上加速了全球多晶硅產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移,對我國多晶硅市場發(fā)展起到推動作用。
值得關(guān)注的是,受到下游光伏發(fā)電裝機大幅增長及供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)擴產(chǎn)周期不匹配等因素疊加影響,2021年,我國硅料市場出現(xiàn)供應(yīng)失衡,市場成交價一路上漲,并傳導(dǎo)至整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈。2022年,硅料市場成交價格漲勢不減,截至4月底已連續(xù)15周維持上漲態(tài)勢,多晶硅供應(yīng)持續(xù)處于緊平衡狀態(tài),導(dǎo)致下游環(huán)節(jié)、尤其是組件端價格承壓上漲接近平價上網(wǎng)成本天花板。為降低上游價格波動對企業(yè)盈利的負(fù)面影響,2020年下半年以來,光伏企業(yè)紛紛加碼新、擴建硅料產(chǎn)能。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前已公布的新、擴產(chǎn)項目如全部落地投產(chǎn),多晶硅產(chǎn)能增長速度將高于終端市場需求,不利于行業(yè)良性發(fā)展。
2.技術(shù):多晶硅制備以三氯氫硅法為主
目前,我國多晶硅環(huán)節(jié)的主流生產(chǎn)技術(shù)主要有三氯氫硅法和硅烷法兩種方式,產(chǎn)品形態(tài)分別為棒狀硅和顆粒硅。據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(CPIA)發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2021年版)》,2021年,我國三氯氫硅法制造的棒狀硅約占全國總產(chǎn)量95.9%,是我國最主流的多晶硅生產(chǎn)方法。三氯氫硅法的技術(shù)及生產(chǎn)技藝推進了多晶硅產(chǎn)業(yè)平均成本持續(xù)下降,為光伏發(fā)電度電成本的繼續(xù)下行貢獻(xiàn)積極力量。
硅烷法是生產(chǎn)多晶硅的主要技術(shù)方向之一。此項技術(shù)主要是通過將硅烷進行分解以獲得高純硅料,其生產(chǎn)工藝更便于進行連續(xù)生產(chǎn),理論生產(chǎn)成本較三氯氫硅法降低20%~30%左右,尾氣更易于回收利用,綜合電耗較三氯氫硅法節(jié)省40%~50%,為高電價地區(qū)尋求更低成本提供了更多選擇。由于該工藝中存在使用的硅烷氣體較為活潑(安全系數(shù)較低)、氫碳等雜質(zhì)含量難控制等問題,目前還無法實現(xiàn)量產(chǎn)。數(shù)據(jù)顯示,2021年,顆粒硅年產(chǎn)量在全國硅料市場中的市場份額約為4.1%,同比提升1.3個百分點。
目前,我國采用硅烷法制多晶硅的企業(yè)相對較少,僅協(xié)鑫科技能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),其他企業(yè)如陜西天宏硅材料有限責(zé)任公司等進展較為緩慢,尚未進入商業(yè)化階段。據(jù)協(xié)鑫科技發(fā)布的預(yù)增公告,2021年,其顆粒硅產(chǎn)能為3萬噸,其中2萬噸已實現(xiàn)滿負(fù)荷生產(chǎn),客戶包含中環(huán)股份、晶科能源、晶澳科技、隆基股份等多家企業(yè)。目前,協(xié)鑫科技在江蘇徐州、四川樂山、內(nèi)蒙古包頭三地設(shè)立的顆粒硅項目均已啟動建設(shè)或擴建,并與其他龍頭企業(yè)積極開展技術(shù)合作,希望加快培育顆粒硅產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。
綜合市場表現(xiàn)及技術(shù)發(fā)展水平來看,未來一段時間,我國多晶硅制備仍將以三氯氫硅法為主,硅烷法顆粒狀多晶硅的市場份額有望實現(xiàn)進一步增長,其他新工藝、新方法需要在安全、環(huán)保、質(zhì)量、大規(guī)?;俺杀镜确矫嫱ㄟ^市場的檢驗與認(rèn)可,才有可能在多晶硅市場占據(jù)一席之地。
3.市場:國內(nèi)馬太效應(yīng)凸顯,全球市場話語權(quán)不斷提升
作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈的最上游環(huán)節(jié),多晶硅屬于技術(shù)、資本雙密集型企業(yè),行業(yè)壁壘相對較高,對進入企業(yè)提出較高要求。目前,我國龍頭企業(yè)在產(chǎn)能、技術(shù)、制備工藝等方面均已位于全球領(lǐng)先地位,全球市場話語權(quán)不斷提升。
馬太效應(yīng)強化,行業(yè)分化日漸明顯。CPIA發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2021年,我國多晶硅產(chǎn)量達(dá)萬噸及以上企業(yè)達(dá)到8家,CR[1]5達(dá)86.7%,TOP5企業(yè)平均產(chǎn)量超過8.5萬噸,同比增長27.5%。憑借自身在技術(shù)研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)升級等方面的先發(fā)優(yōu)勢及規(guī)模效應(yīng),龍頭企業(yè)加速優(yōu)勢轉(zhuǎn)換,逐漸在市場競爭中占據(jù)更多訂單,進而實現(xiàn)更高利潤率。與此同時,盡管行業(yè)內(nèi)不斷涌現(xiàn)新進入者,但激烈競爭下,研發(fā)能力薄弱、競爭力較差的企業(yè)因無法獲得訂單而被加速淘汰,市場洗牌持續(xù)進行。
占全球市場份額不斷提升,競爭力愈發(fā)明顯。從全球市場來看,2017年,我國多晶硅的產(chǎn)能、產(chǎn)量首次超過全球總量半數(shù),我國多晶硅企業(yè)、尤其是新建企業(yè)在技術(shù)、設(shè)備、能源條件、價格等方面的全球市場競爭力優(yōu)勢愈加明顯。據(jù)伯恩魯特研究公司(Bernreuter Research)公布的全球多晶硅制造商排名,截至2020年,我國多晶硅產(chǎn)量約占全球總量的80%,全球十大多晶硅生產(chǎn)商中有七家來自于我國,全球市場議價權(quán)日漸加強。
(二)硅片環(huán)節(jié)
多晶硅料經(jīng)過融化鑄錠或者拉晶切片后,可分別做成多晶硅片和單晶硅片,進而用于制造晶硅電池。當(dāng)前,我國硅片產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、規(guī)模等方面,均已占據(jù)全球領(lǐng)先地位。
1.供需:全球硅片行業(yè)主要生產(chǎn)市場
在供給端,近年來,我國硅片市場產(chǎn)能、產(chǎn)量持續(xù)攀升。據(jù)統(tǒng)計,截至2021年,我國硅片年產(chǎn)量22700萬千瓦,同比增長40.6%,持續(xù)保持高速增長態(tài)勢。
在需求端,一方面,下游光伏發(fā)電裝機繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢,有效刺激國內(nèi)硅片市場需求,驅(qū)動我國硅片行業(yè)保持較快發(fā)展。另一方面,近年來,我國已成為全球硅片行業(yè)的主要生產(chǎn)市場。數(shù)據(jù)顯示,我國2021年出口總額達(dá)到24.5億美元,同比上漲38.3%。
2.技術(shù):硅片大尺寸薄片化進程加快
硅片的生產(chǎn)流程主要分為晶體生產(chǎn)環(huán)節(jié)和切片環(huán)節(jié)。其中,晶體生產(chǎn)環(huán)節(jié)根據(jù)不同的生產(chǎn)方式,又可分為拉棒和鑄錠。拉棒技術(shù)主要分為懸浮區(qū)熔法和直拉法兩種形式,目前量產(chǎn)的太陽能級單晶硅棒均是通過直拉法生產(chǎn)。鑄錠技術(shù)是制備太陽能晶體硅的主要技術(shù)之一,主要分為全熔鑄錠法(以榮德新能源為代表)和半熔鑄錠法(以協(xié)鑫科技為代表)。
很長時間以來,多晶硅憑借成本優(yōu)勢,在我國硅片市場占據(jù)主要市場份額。伴隨硅料生產(chǎn)工藝及金剛線切割技術(shù)的持續(xù)提升,單晶硅片成功實現(xiàn)生產(chǎn)成本大幅下降,在光電轉(zhuǎn)換效率、晶體品質(zhì)和電學(xué)性能表現(xiàn)等方面優(yōu)勢凸顯。據(jù)統(tǒng)計,我國單晶硅片(P型+N型)市場份額從2016年的20%升至2021年的94.5%。與此同時,截至2021年底,我國多晶硅片市場份額約為5.2%,同比下降4.1個百分點。需要說明的是,盡管多晶硅片的市場份額已大幅縮減且位于持續(xù)下降通道,其在細(xì)分市場仍將保持一定份額,不會被單晶硅片完全取代。
切片技術(shù)根據(jù)切割方式可分為金剛線切割和砂漿鋼線切割兩種方式。其中,金剛線切割技術(shù)是利用鑲嵌有金剛石的鋼線和待切割材料之間的兩體相互摩擦作用,相對于傳統(tǒng)砂漿切割,具有切割速度快、切除硅片品質(zhì)高、成本低、切割液更環(huán)保等優(yōu)點。
伴隨金剛線切割技術(shù)走向成熟,2017年,單晶硅因其均勻質(zhì)地率先完成金剛線工藝配套,并提前享受到產(chǎn)能提升、成本下降等技術(shù)紅利,在性價比方面展現(xiàn)出更優(yōu)表現(xiàn),砂漿切片技術(shù)隨之被全面取代。2018年,在黑硅技術(shù)逐步成熟及下游黑硅電池生產(chǎn)線規(guī)?;懂a(chǎn)的帶動下,多晶硅片切片基本完成從砂漿切割向金剛線切割轉(zhuǎn)換。
當(dāng)前,我國光伏發(fā)電行業(yè)已進入平價上網(wǎng)時代。為進一步降本增效,滿足企業(yè)對于項目收益率的要求,硅片環(huán)節(jié)向大尺寸、薄片化方向發(fā)展趨勢明顯。
“大尺寸”,即單位時間內(nèi)能夠生產(chǎn)更大功率的硅片,是硅片制造端提高產(chǎn)量、降低單瓦非硅成本的重要措施。據(jù)CPIA數(shù)據(jù),2020年,182mm及210mm硅片的國內(nèi)市場份額僅為4.5%,在2021年已升至45%,到2022年有望達(dá)到75%,大尺寸硅片逐漸占據(jù)市場主流。在提升組件功率的同時,硅片大尺寸化趨勢也使產(chǎn)品的碎片率顯著提升,并增加了絨面尺寸、擴散方阻、鍍膜厚度等分布不均問題的出現(xiàn)可能,在一定程度上提高了制備工藝門檻。
“薄片化”,即通過縮減硅片厚度以減少耗硅量、降低硅料成本,當(dāng)前已成為硅片環(huán)節(jié)大熱的技術(shù)發(fā)展方向。據(jù)中環(huán)股份發(fā)布的《關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品規(guī)格創(chuàng)新降低硅料成本倡議書》,如產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)全規(guī)格單晶硅片全面從175μm減薄至160μm厚度,預(yù)計可節(jié)省6.8%的硅料使用量,顯著降低硅片前期成本,提升產(chǎn)品市場競爭力。需要說明的是,硅片厚度越小碎片風(fēng)險越高,可能導(dǎo)致的后端環(huán)節(jié)制程良率的損失及光伏產(chǎn)品可靠性下降等問題,需要行業(yè)持續(xù)推進技術(shù)研發(fā)或完善相關(guān)解決方案,才能真正實現(xiàn)薄片硅片的規(guī)?;瘧?yīng)用。
綜合來看,未來一段時間,硅片發(fā)展將繼續(xù)圍繞降本、增效兩個環(huán)節(jié)上下延伸,在提高發(fā)電效率的同時降低項目度電成本,全方位拓展利潤空間。
3.市場:“雙寡頭”格局引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展
作為資本密集型產(chǎn)業(yè),硅片龍頭企業(yè)憑借規(guī)模優(yōu)勢,在技術(shù)、成本、市場渠道等方面壘高先發(fā)優(yōu)勢,強勢吸引市場份額,導(dǎo)致中小企業(yè)因產(chǎn)能開工率及產(chǎn)品競爭力不斷降低而逐漸停產(chǎn)、退出硅片業(yè)務(wù),推進行業(yè)集中度不斷提升。據(jù)統(tǒng)計,2021年,我國硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)量達(dá)500萬千瓦以上的企業(yè)7家。其中,CR5達(dá)84%,TOP5年平均產(chǎn)量超過3800萬千瓦,同比增長64.2%。當(dāng)前,我國硅片產(chǎn)能大多集中在中環(huán)、隆基等龍頭企業(yè),據(jù)兩家企業(yè)公布的年度報告,2021年,隆基股份單晶硅片年產(chǎn)量7000萬千瓦,中環(huán)股份的年產(chǎn)量不相伯仲。兩家企業(yè)的高產(chǎn)能,不僅保證了在市場中與其他企業(yè)形成斷層式超越,更保證了自身的高利潤率。
(三)發(fā)展趨勢分析
1.上游環(huán)節(jié)全球產(chǎn)業(yè)布局進一步向中國集中
近年來,全球范圍內(nèi)硅料、硅片產(chǎn)業(yè)的布局持續(xù)向中國轉(zhuǎn)移。一方面,得益于持續(xù)的技術(shù)更新迭代,我國硅料、硅片環(huán)節(jié)在技術(shù)、度電成本、產(chǎn)品質(zhì)量等方面相較海外國家具有較大優(yōu)勢。相對較低的電價水平和人工成本,規(guī)模效應(yīng)帶來的度電成本持續(xù)下行,推進我國生產(chǎn)優(yōu)勢凸顯。另一方面,受新冠肺炎疫情影響,海外硅料、硅片企業(yè)被迫減產(chǎn)、停產(chǎn)或關(guān)閉,也對全球產(chǎn)能的轉(zhuǎn)移起到一定促進影響。
2.硅料產(chǎn)能持續(xù)擴張或?qū)?dǎo)致產(chǎn)能過剩
2021年以來,硅料市場出現(xiàn)持續(xù)供應(yīng)失衡,市場成交價出現(xiàn)持續(xù)上漲并傳導(dǎo)至整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈,下游環(huán)節(jié)成本承壓。
為盡量規(guī)避市場波動風(fēng)險,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)紛紛布局新、擴建硅料產(chǎn)能,以提前鎖定硅料供應(yīng)規(guī)模及價格。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅2021年我國硅料環(huán)節(jié)公布的擴產(chǎn)規(guī)劃總量已超過160萬噸,至2022年4月仍有企業(yè)持續(xù)公布新、擴建產(chǎn)能計劃。如這些產(chǎn)能全部如期落地,作為一個產(chǎn)能彈性系數(shù)相對較小的行業(yè),多晶硅行業(yè)或?qū)⒊霈F(xiàn)供過于求、產(chǎn)能過剩情況。
3.生產(chǎn)布局向低電價地區(qū)轉(zhuǎn)移尋求成本下行
硅料環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本主要由電費、工業(yè)硅成本、折舊費、人工成本等構(gòu)成,其中電費成本占據(jù)最高份額,約為30%。受此影響,為進一步壓縮生產(chǎn)成本,近年來,硅料、硅片產(chǎn)業(yè)持續(xù)向電價相對較低的新疆、四川、內(nèi)蒙古、寧夏等西部地區(qū)轉(zhuǎn)移,以期通過節(jié)省電費的方式降低度電成本,提高產(chǎn)品市場競爭力。
原標(biāo)題:我國光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀與形勢分析