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 7月12日，2022年《財(cái)富》中國(guó)500強(qiáng)排行榜揭曉，有82家能源企業(yè)，13家光伏企業(yè)上榜。

在全球脫碳的大趨勢(shì)下，光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)凸顯，光能源已經(jīng)成為最主要的可再生能源。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2021 我國(guó)光伏發(fā)電量為 3259 億KW/h，同比增長(zhǎng) 25.1%，占總比重 3.9%，截至 2021 我國(guó)光伏市場(chǎng)新增裝機(jī) 54.88GW，累計(jì)裝機(jī)量為 306GW。

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上游為高純度的多晶硅；中游為光伏電池片、光伏組件以及逆變器等；下游主要包括光伏電站。隨著光伏產(chǎn)業(yè)景氣高漲，帶動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)上下游廠商發(fā)展迅速。

硅的熱潮

晶體硅材料是最主要的光伏材料，其市場(chǎng)占有率在90%以上。用于光伏生產(chǎn)的太陽能級(jí)多晶硅需要的多晶硅純度達(dá)99.9999%以上。

根據(jù)2021光伏行業(yè)對(duì)外發(fā)展年度匯報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2021年全國(guó)多晶硅產(chǎn)量達(dá)50.5萬噸，同比增長(zhǎng)28.8%；進(jìn)口多晶硅20.4億美元，同比大幅上漲114%，進(jìn)口數(shù)量為11.4萬噸，同比上升13.4%。預(yù)計(jì)未來五年上游工業(yè)硅、多晶硅仍會(huì)存在較大的產(chǎn)能缺口。

此外，全球光伏新增裝機(jī)量也正在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)，帶動(dòng)硅產(chǎn)業(yè)鏈迎來一系列變革。

光伏硅片正在加速向“大尺寸”和“薄片化”方向發(fā)展。隨著硅片面積增加，每次的芯片產(chǎn)出數(shù)量就越多，芯片出現(xiàn)缺陷的概率也會(huì)降低，因此會(huì)顯著提升芯片的產(chǎn)出，從而大幅降低成本。下游硅片企業(yè)在規(guī)模化競(jìng)爭(zhēng)中持續(xù)刺激先進(jìn)產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)需求，老的半導(dǎo)體工廠逐漸被替代，如何生產(chǎn)出合格的更大尺寸的硅片成了硅片企業(yè)始終重點(diǎn)關(guān)注的問題，硅片企業(yè)也正在進(jìn)行新一輪的刷新。

除了硅片廠商持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)的新增產(chǎn)能外，存量產(chǎn)能替換也會(huì)帶來一部分設(shè)備需求。

多晶硅催生行業(yè)新需求

硅片設(shè)備

2022年以來，硅片設(shè)備新入局者大增，如青海高景、上機(jī)數(shù)控、雙良節(jié)能等大幅擴(kuò)產(chǎn)。由隆基、中環(huán)等企業(yè)充分發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，保持市占率和先進(jìn)產(chǎn)能，已用182、210 硅片替代傳統(tǒng) 166、158硅片。在此基礎(chǔ)上，硅片設(shè)備如單晶爐、截?cái)鄼C(jī)、開方機(jī)、倒角機(jī)、切片機(jī)、切割耗材、熱場(chǎng)材料等需求大增。電池設(shè)備方面以晶科能源、中來股份為代表的企業(yè)積極投產(chǎn)。

由于太陽能級(jí)的設(shè)備與材料較電子級(jí)要求相對(duì)較低，給半導(dǎo)體業(yè)提供了大量機(jī)會(huì)，也給本土設(shè)備與材料公司帶來了非常好的發(fā)展點(diǎn)和贏利點(diǎn)。

IGBT

IGBT是逆變器的核心半導(dǎo)體器件。逆變器連接發(fā)電端與電網(wǎng)，隨著光伏裝機(jī)容量的迅速提升，驅(qū)動(dòng)逆變器行業(yè)成長(zhǎng)。

由于IGBT器件的性能直接影響新能源發(fā)電的效率，伴隨著光伏需求旺盛、海外芯片供應(yīng)緊張，客戶對(duì)功率半導(dǎo)體的價(jià)格敏感度較低，而對(duì)其性能和可靠性要求較高。后來由于疫情的影響海外各光伏芯片大廠交期延長(zhǎng)，IGBT芯片供需矛盾日益凸顯，建立國(guó)產(chǎn)IGBT供應(yīng)鏈體系亟不可待，為國(guó)產(chǎn)IGBT等器件的導(dǎo)入提供了廣闊的發(fā)展空間。

根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2025 全球光伏逆變器新增裝機(jī)量有望達(dá) 330GW，假設(shè)2025 光伏逆變器替換裝機(jī)量為 42GW。按照 IGBT 占組串式逆變器 BOM 成本的 18%，以及占式逆變器 BOM 成本的15%計(jì)算，預(yù)計(jì) 2025 年光伏逆變器 IGBT 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到105億元。

光伏裝機(jī)量大增，逆變器需求得到進(jìn)一步釋放，為了進(jìn)一步降低光伏發(fā)電的成本，除了需要光伏發(fā)電技術(shù)的快速迭代外還包括原材料成本的下降。

第三代半導(dǎo)體

“碳中和”趨勢(shì)浪潮下，以GaN、SiC為代表的第三代半導(dǎo)體具備耐高溫、耐高壓、高頻率、大功率等優(yōu)勢(shì)，相比硅器件可降低50%以上的能量損失，并減小75%以上的裝備體積，是助力社會(huì)節(jié)能減排并實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的重要發(fā)展方向。

以光伏逆變器為例，由于對(duì)功率半導(dǎo)體器件性能、指標(biāo)和可靠性要求日益提高，更高的工作電壓、更大的工作電流、更高的功率密度以及更高的工作溫度都將是未來的挑戰(zhàn)。隨著行業(yè)邁入“后1500V”以及“20A大電流”時(shí)代，要建成更大組串，進(jìn)一步降低成本，采用寬禁帶半導(dǎo)體即GaN和SiC，成為太陽能逆變器的制勝之道。

具有GaN和SiC隔離器的電力電子設(shè)備可將太陽能微逆變器和串式逆變器的效率提升到98%以上，并且在微型逆變器領(lǐng)域可在不增加電力成本的基礎(chǔ)上具有最大的價(jià)格溢價(jià)能力。因此SiC模塊已得到英飛凌、安森美、富士電機(jī)等國(guó)際大廠的規(guī)?；瘧?yīng)用。當(dāng)前國(guó)內(nèi)碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈也正在快速突破，斯達(dá)、新潔能、聞泰科技、露笑科技等公司新成果頻現(xiàn)，全球碳化硅市場(chǎng)規(guī)模正在快速成長(zhǎng)。

根據(jù)行業(yè)不完全統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì) 2022 年硅料新增產(chǎn)能 36 萬噸、硅片新增產(chǎn)能 170GW、電池片新增和升級(jí)產(chǎn)能 100GW、光伏組件新增產(chǎn)能 130GW。不考慮提前備貨、運(yùn)輸、調(diào)試、安裝等因素，粗略估計(jì)光伏設(shè)備領(lǐng)域有望超過 570 億元，呈現(xiàn)高度景氣狀態(tài)。

不過，面對(duì)潛力如此巨大的行業(yè)，又怎么少得了逐利的資本？

多晶硅生產(chǎn)環(huán)節(jié)屬于高投入、高技術(shù)、高載能行業(yè)，前兩年光伏產(chǎn)業(yè)需求量大幅增加帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的產(chǎn)能迅速擴(kuò)張。但從增長(zhǎng)速度上看，硅料產(chǎn)能增長(zhǎng)相對(duì)較慢，中下游產(chǎn)品出口量增長(zhǎng)迅速，導(dǎo)致上游硅料產(chǎn)能和產(chǎn)量增幅均無法滿足中下游市場(chǎng)需求，上下游結(jié)構(gòu)性供需失衡，引起硅料價(jià)格大漲。

而造成這一漲價(jià)現(xiàn)象的直接原因是部分企業(yè)為追逐利潤(rùn)故意營(yíng)造多晶硅、硅片嚴(yán)重短缺的假象，助推中間貿(mào)易商、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)囤積居奇、哄抬物價(jià)。

目前硅料市場(chǎng)仍處于供應(yīng)極度短缺的局面，各硅料企業(yè)訂單尚未執(zhí)行完畢就被要求新簽訂單鎖量，被催單交貨的情況只增不減，光伏組件供應(yīng)端頻繁出現(xiàn)違約、毀約現(xiàn)象。

根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅業(yè)分會(huì)的數(shù)據(jù)，今年7月初國(guó)內(nèi)單晶復(fù)投料價(jià)格區(qū)間在28.8萬元/噸-30萬元/噸，成交均價(jià)為29.16萬元/噸。

從光伏產(chǎn)業(yè)鏈來看，硅料、硅片、電池片和組件各個(gè)環(huán)節(jié)的盈利狀況雖相對(duì)分化但明顯受益。今年上半年硅料、硅片企業(yè)在漲價(jià)背景下賺得“盆滿缽滿”，硅片、電池、組件企業(yè)也吹到漲價(jià)東風(fēng)并紛紛加入。據(jù)悉，今年上半年我國(guó)多晶硅料產(chǎn)量為22.7萬噸，同比增長(zhǎng)10.7%。而同期，我國(guó)硅片、電池片、光伏組件這三個(gè)環(huán)節(jié)增幅均30%。硅料價(jià)格上漲，影響了整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈。帶動(dòng)硅片、組件等整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格上漲，導(dǎo)致下游組件端的成本壓力爆棚。

在此格局下，市場(chǎng)只會(huì)兩種景象。一種是下游企業(yè)因資金能力不足導(dǎo)致減產(chǎn)，需求萎縮；另一種是由于上游企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)激進(jìn)，產(chǎn)能在未來過度釋放，新的失衡在產(chǎn)業(yè)鏈上出現(xiàn)。

馬歇爾在《經(jīng)濟(jì)學(xué)原理》中曾說：“在短期里，需求是影響價(jià)格的決定性因素；而在長(zhǎng)期里，供給是影響價(jià)格的決定因素。”

當(dāng)前我國(guó)硅料已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化，受國(guó)外硅料的價(jià)格波動(dòng)較小，加之近兩年國(guó)內(nèi)政策也在大力扶持光伏產(chǎn)業(yè)，因此這次周期性的價(jià)格上漲所引起的市場(chǎng)沖突或許會(huì)在不久后化解，不過剩下這段時(shí)間還需要下游企業(yè)繼續(xù)承壓。

半導(dǎo)體和光伏的連帶效應(yīng)

光伏產(chǎn)業(yè)以半導(dǎo)體為基，不管是硅料或是功率半導(dǎo)體抑或是降本增效的第三代半導(dǎo)體，對(duì)于光伏而言，與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)同步進(jìn)步，因此他們的發(fā)展必然不是孤立的。

光伏硅片現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)是向半導(dǎo)體的大尺寸、高純度、高工藝水平看齊；而光伏作為一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)成熟的行業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、供需關(guān)系、發(fā)展路線也可以給予半導(dǎo)體崛起一定的指導(dǎo)作用。因此光伏與半導(dǎo)體的路線終會(huì)形成交匯，二者的協(xié)同效應(yīng)一定會(huì)在更多的環(huán)節(jié)釋放出來，產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用。

除此之外，太陽能、LED(發(fā)光二極管)以及封裝測(cè)試業(yè)在逐步發(fā)展，給半導(dǎo)體支撐業(yè)提供了一個(gè)技術(shù)階梯，使這些企業(yè)在不同的技術(shù)層面上能夠找到市場(chǎng)的發(fā)展點(diǎn)，并積累了寶貴的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。這些量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，以及量產(chǎn)技術(shù)、管理經(jīng)驗(yàn)和資金的積累，對(duì)于發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)是非常有利的。

在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，光伏依然將是炙手可熱的領(lǐng)域，而半導(dǎo)體與光伏定會(huì)協(xié)同發(fā)展。值得注意的是，除了優(yōu)點(diǎn)相互借鑒外，光伏產(chǎn)業(yè)也應(yīng)該借鑒半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的不足，從光伏產(chǎn)業(yè)鏈全生命周期的角度考慮問題，提前布局相關(guān)半導(dǎo)體設(shè)備及材料，在自給自足的基礎(chǔ)上確保光伏產(chǎn)業(yè)按照綠色高質(zhì)量的要求發(fā)展。

原標(biāo)題：光伏為矛、半導(dǎo)體為盾，“碳中和”穩(wěn)步前進(jìn)