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編者按：縱覽半導(dǎo)體硅片的發(fā)展脈絡(luò)，光伏硅片大型化是趨勢，大硅片能夠打破當(dāng)前光伏降本瓶頸，助力行業(yè)在未來2-3年成本下降，維持行業(yè)“增持”評(píng)級(jí)。

1、光伏硅片尺寸來自半導(dǎo)體，我們認(rèn)為尺寸變大是趨勢。縱覽半導(dǎo)體硅片發(fā)展歷程，尺寸在不斷增加，原因是硅片尺寸增加可以顯著降低半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)成本。由于更大的硅片對(duì)下游來說更具有成本優(yōu)勢，使得硅片環(huán)節(jié)持續(xù)換代，有很明顯的產(chǎn)品周期。換代往往意味著行業(yè)變革，抓住機(jī)遇的廠商能夠脫穎而出，夯實(shí)壁壘。光伏硅片看似奇怪的尺寸，其實(shí)是源自半導(dǎo)體。從推進(jìn)節(jié)奏上看，光伏硅片要落后于半導(dǎo)體硅片1-2代，主要原因是要解決硅單晶生長環(huán)節(jié)的成本問題，一旦新一代大硅片成本超越上一代硅片，換代升級(jí)就會(huì)啟動(dòng)。

2、210是全新的平臺(tái)，能夠帶來各個(gè)環(huán)節(jié)成本下降。12寸硅片難點(diǎn)在于拉制和成本，中環(huán)股份經(jīng)過多年研發(fā)，成功將210應(yīng)用。210是一個(gè)體系，會(huì)帶來幾乎所有環(huán)節(jié)的成本下降，硅片變大后，將能夠有效降低各個(gè)環(huán)節(jié)的成本，提升各個(gè)環(huán)節(jié)的投資回報(bào)水平。根據(jù)我們的保守測算，成本端能夠有0.03（硅片）+0.05（電池）+0.1（組件）=0.18元/W的成本下降，同時(shí)帶來0.2元/W的額外溢價(jià)。因此整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都將受益于210體系，所有210體系的參與方都將分享超過0.38元/W的價(jià)值。

3、210體系能夠打破光伏降本瓶頸，支撐光伏行業(yè)未來3年成本下降，行業(yè)先行者有望充分受益。光伏行業(yè)成本下降目前已到瓶頸期，各個(gè)環(huán)節(jié)除單晶硅片環(huán)節(jié)外利潤都已經(jīng)擠壓到微利的水平。210體系的橫空出世，能夠再大幅降低裝機(jī)成本，有望帶來裝機(jī)成本10%的下降。我們預(yù)計(jì)未來2-3年行業(yè)將充分挖掘210體系的價(jià)值，行業(yè)的先行者有望充分受益。目前行業(yè)里相當(dāng)體量的上下游企業(yè)已經(jīng)參與到210體系價(jià)值發(fā)現(xiàn)中來。

風(fēng)險(xiǎn)提示：光伏海外貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)、大尺寸遇到不可預(yù)測的工藝問題的風(fēng)險(xiǎn)。

1. 光伏硅片源自半導(dǎo)體硅片，尺寸變大是趨勢

1.1.半導(dǎo)體硅片尺寸增加能夠帶來成本降低

半導(dǎo)體硅片的發(fā)展過程中，尺寸不斷增加。1918年前蘇聯(lián)科學(xué)家切克勞斯基(Czochralski)建立起了直拉式晶體生長方法（CZ法），從而奠定了硅單晶的主要生長方法，從1965年的2寸晶體（寸為英寸，描述的是直拉晶體的直徑），到近年來的12寸晶體，單晶硅片的尺寸持續(xù)增加。


硅片尺寸增加可以顯著降低半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)成本。半導(dǎo)體芯片采用光刻邏輯電路的生產(chǎn)工藝，硅片面積越大，一次性生產(chǎn)出的芯片數(shù)量就越多，而且硅片面積增加，芯片裝上缺陷的概率也會(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。

1.2.硅片不斷換代，產(chǎn)品周期明顯

由于更大的硅片對(duì)下游來說更具有成本優(yōu)勢，導(dǎo)致硅片環(huán)節(jié)持續(xù)換代，有很明顯的產(chǎn)品周期。從歷史來看，一旦新一代硅片出現(xiàn)后，新一代硅片的份額開始快速提升，老一代硅片的份額就會(huì)開始逐漸下降，原因就是更大的硅片對(duì)客戶更有成本優(yōu)勢，新建的半導(dǎo)體工廠在硅片規(guī)格上往往選擇更大的硅片。老的半導(dǎo)體工廠往往就變成了存量產(chǎn)能，逐漸退出。


換代往往意味著行業(yè)變革，抓住機(jī)遇的廠商能夠脫穎而出，夯實(shí)壁壘。總結(jié)了發(fā)展規(guī)律，如何生產(chǎn)出合格的更大尺寸的硅片就成了半導(dǎo)體硅片企業(yè)始終重點(diǎn)關(guān)注的問題。我們看到曾經(jīng)的龍頭由于在產(chǎn)能變革期落后了，導(dǎo)致新的龍頭信越、SUMCO份額的上升。


1.3.光伏硅片尺寸源自半導(dǎo)體硅片，取得成本優(yōu)勢后普及

光伏硅片看似奇怪的尺寸，其實(shí)是源自半導(dǎo)體硅片。我們觀察光伏硅片的對(duì)邊距（相對(duì)的兩條邊的距離），尺寸從100mm、125mm、156mm不等，為什么會(huì)是一些比較奇怪的尺寸呢？主要原因就是光伏硅片源自半導(dǎo)體硅片，5寸棒、6寸棒、8寸棒切下來形成的光伏硅片的對(duì)邊距恰好分布在100mm、125mm、156mm附近。


從推進(jìn)節(jié)奏上看，光伏硅片要落后于半導(dǎo)體硅片1-2代，主要原因是要解決硅單晶生長環(huán)節(jié)的成本問題。半導(dǎo)體硅片在整個(gè)成本中占比較低，成本主要凝聚在芯片制造環(huán)節(jié)，因此一旦更大的硅片面世，行業(yè)會(huì)快速進(jìn)入導(dǎo)入期。而光伏硅片不同，硅片在成本中占比較高，如電池環(huán)節(jié)，硅片成本占比超過50%。因此大硅片如果要取代上代產(chǎn)品，必須在經(jīng)濟(jì)性上超越上代產(chǎn)品。而生產(chǎn)更大的硅片對(duì)于硅片企業(yè)來說難度會(huì)大幅上升，生產(chǎn)的效率也會(huì)下降，因此需要相當(dāng)長的時(shí)間改進(jìn)工藝提升生產(chǎn)效率才可行。


2.210是全新技術(shù)平臺(tái)，能夠帶來各個(gè)環(huán)節(jié)成本下降

2.1.中環(huán)股份經(jīng)過多年研發(fā)，成功將210應(yīng)用

光伏12寸硅片有兩個(gè)難點(diǎn)，一個(gè)難點(diǎn)在于硅棒的拉制，另一個(gè)難點(diǎn)在于成本的下降。中環(huán)股份在實(shí)現(xiàn)12寸硅棒拉制后，又用了2年時(shí)間提升生產(chǎn)效率，終于在單晶硅的生長環(huán)節(jié)超越了傳統(tǒng)的8寸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了成本的降低。我們預(yù)計(jì)中環(huán)股份生產(chǎn)12寸晶體，單爐產(chǎn)出有望較生產(chǎn)8寸晶體提升50%。


2.2.各環(huán)節(jié)成本顯著下降，ROIC大幅提升

210是一個(gè)體系，會(huì)帶來幾乎所有環(huán)節(jié)的成本下降。硅片變大后，將能夠有效降低各個(gè)環(huán)節(jié)成本，提升各個(gè)環(huán)節(jié)的投資回報(bào)水平。

硅片端：硅片的生產(chǎn)速度大幅提升，預(yù)計(jì)單爐產(chǎn)出提升50%，單爐年產(chǎn)能提升到15MW左右。相應(yīng)的，設(shè)備投入、坩堝、氣體、人工、動(dòng)力等并不是呈等比例增加，相應(yīng)的單位成本就會(huì)大幅降低。根據(jù)我們的測算，預(yù)計(jì)非硅成本相較于8寸片提升50%，硅片瓦數(shù)提升80%，假設(shè)8寸片非硅成本為0.8元/片，則210硅片非硅約為1.2元/片，單W非硅可降低0.03元/W，相當(dāng)于硅片環(huán)節(jié)毛利率提升5%以上。

電池端：電池片環(huán)節(jié)是最受益210體系的環(huán)節(jié)。因?yàn)殡姵仄峭康母拍?，面積越大，產(chǎn)能越大。以愛旭科技為例，原工廠設(shè)計(jì)產(chǎn)能為3.8GW，改為生產(chǎn)210后，產(chǎn)能可以提升到5GW以上（我們測算實(shí)際產(chǎn)能或超過5GW），原因就在于硅片面積增加產(chǎn)出增加。相應(yīng)的，折舊、人工、動(dòng)力等成本都會(huì)下降。在常規(guī)電池廠中，折舊成本約0.05元/W，人工0.05元/W，動(dòng)力0.05元/W，在不考慮其他變化的情況下，這三塊成本有望降低超過30%，非硅成本總計(jì)有望下降0.05元/W。由于目前頭部電池片企業(yè)單位凈利潤僅為0.05-0.07元/W，0.05元/W的成本下降帶來的是凈利率的大幅提升，將顯著提升ROIC水平。


組件端：210體系由于采用方片，同時(shí)更大硅片帶來更少的片間距占比，組件端轉(zhuǎn)換效率有望提升1%。意味著面積不變的情況下440W的組件可以提升到460W。相應(yīng)的，組件除電池以外的成本均被攤低。同時(shí)生產(chǎn)M2組件改為生產(chǎn)G12組件，組件廠產(chǎn)出也大幅度提升。根據(jù)測算組件端成本降低將達(dá)到0.1元/W以上。


BOS環(huán)節(jié)：組件端效率提升1%，意味著相同的電站擁有更高的功率，目前電站的單位裝機(jī)成本為4元/W左右，組件效率提升1%，意味著帶來0.2元/W的額外價(jià)值。

根據(jù)我們的保守測算，成本端能夠節(jié)省0.03+0.05+0.1=0.18元/W的成本下降，同時(shí)帶來0.2元/W的額外溢價(jià)。因此整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都將受益于210體系，所有210體系的參與方都將分享超過0.38元/W的價(jià)值。


3.210體系打破瓶頸，支撐光伏成本再降3年

3.1.光伏成本下降目前已到瓶頸期，210體系能打破瓶頸

光伏行業(yè)要求成本必須逐年下降，但目前已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)瓶頸期。雖然行業(yè)非硅成本每年都在進(jìn)步，但缺乏跨越式的成本下降，目前硅料、電池、組件環(huán)節(jié)盈利能力均較差，硅料環(huán)節(jié)目前電價(jià)高于0.3元/kWh的產(chǎn)能基本處于虧損狀態(tài)，甚至包括海外的兩家單晶料主力供應(yīng)商德國瓦克和韓國OCI；電池片環(huán)節(jié)最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)能也僅能實(shí)現(xiàn)0.05~0.07元/W的凈利潤，舊PERC產(chǎn)能基本虧損；組件環(huán)節(jié)利潤率更為低下，凈利率僅為1%左右。目前僅有硅片環(huán)節(jié)利潤較為豐厚，后續(xù)成本下降路徑主要依賴硅片降價(jià)，但如果硅片環(huán)節(jié)利潤也擠出，行業(yè)難覓新的降本手段。新的電池技術(shù)如IBC尚在提效降本階段，無法形成有效的量產(chǎn)，行業(yè)進(jìn)入降本瓶頸期。

210體系的橫空出世，能夠再大幅降低裝機(jī)成本。210體系之所以重要，是因?yàn)檫@個(gè)體系的可行性、可靠性、可量產(chǎn)性最強(qiáng)，主要涉及的是硅片規(guī)格和尺寸的變化，并不涉及光伏電池的生產(chǎn)工藝變化，是看得見摸得著的技術(shù)。根據(jù)測算，210體系總計(jì)帶來的價(jià)值高達(dá)0.38元/W，相當(dāng)于目前裝機(jī)成本的10%，是一次較為重大的技術(shù)體系，打破了當(dāng)前的瓶頸期。預(yù)計(jì)在未來2-3年內(nèi)，行業(yè)逐漸將10%的成本下降發(fā)掘出來，取得光伏度電成本的下降。2-3年后，也許IBC等高效電池技術(shù)成熟，將接力210，繼續(xù)助推光伏行業(yè)降低成本。

3.2.上下游積極參與，210體系推進(jìn)速度超預(yù)期

210體系已經(jīng)引起了產(chǎn)業(yè)鏈的重視，推進(jìn)速度較快。

硅片環(huán)節(jié)

中環(huán)股份：2019年8月16日正式發(fā)布G12即210大硅片，將建設(shè)中環(huán)五期拉晶產(chǎn)能，生產(chǎn)210大硅片。根據(jù)規(guī)劃，2020年出貨量有望達(dá)到16GW，根據(jù)我們的測算，中環(huán)股份在2021年底將形成36GW以上的大硅片產(chǎn)能。

隆基股份：目前主推166大硅片，隆基股份2015年以后的單晶爐有能力生產(chǎn)210大硅片，將根據(jù)客戶需要生產(chǎn)銷售。


電池片環(huán)節(jié)

愛旭科技：天津一期目前有3.8GW的166產(chǎn)能，義烏二期有5GW的210產(chǎn)能。后續(xù)愛旭科技產(chǎn)能將在2022年底擴(kuò)充至45GW，我們認(rèn)為后續(xù)擴(kuò)充的產(chǎn)能均以210產(chǎn)能為主。

通威股份：目前已經(jīng)形成3.8GW的166產(chǎn)能，預(yù)計(jì)在2020年3月底形成5GW的210產(chǎn)能。


組件環(huán)節(jié)

天合光能：在中環(huán)股份816發(fā)布會(huì)后，天合光能研發(fā)團(tuán)隊(duì)便投入研發(fā)210組件，確認(rèn)三分片結(jié)合多主柵（MBB）技術(shù)將會(huì)是未來3-5年更優(yōu)選的組件技術(shù)解決方案，預(yù)計(jì)天合光能將建設(shè)5GW210組件產(chǎn)能，2020年有望看到天合光能210組件大批量出貨。

東方日升：2019年12月12日宣布與環(huán)歐國際達(dá)成戰(zhàn)略合作，并全球首發(fā)500WG12組件。預(yù)計(jì)2020年將形成3GW210組件產(chǎn)能，并爭取在2020年Q2實(shí)現(xiàn)批量出貨。


4.風(fēng)險(xiǎn)提示

光伏海外貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)。海外已經(jīng)成為重要的光伏裝機(jī)區(qū)域，但如果出現(xiàn)貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)會(huì)影響行業(yè)需求。如果出現(xiàn)貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)如懲罰性關(guān)稅等會(huì)對(duì)需求和盈利產(chǎn)生不利影響。

大尺寸遇到無法克服的工藝問題的風(fēng)險(xiǎn)。大硅片尤其是210大硅片屬于新生事物，雖然可靠性可行性已經(jīng)較高，但仍然存在小概率的工藝風(fēng)險(xiǎn)，假如遇到無法克服的工藝問題，大硅片路線推進(jìn)將受到影響。
原標(biāo)題：210體系打破瓶頸，支撐光伏成本再降3年