文/ 孙李平1硅片职业概述硅片制作业坐落光伏工业链中游，硅片制作企业经过向上游收买多晶硅料，运用单晶硅成长炉或多晶硅铸锭炉出产出单晶硅棒或多晶硅锭，再将其切开为...
硅片制作业坐落光伏工业链中游，硅片制作企业经过向上游收买多晶硅料，运用单晶硅成长炉或多晶硅铸锭炉出产出单晶硅棒或多晶硅锭，再将其切开为单晶硅片或多晶硅片，之后销售给下流企业，用于出产太阳能电池及组件（见图1）。我国现已成为全球最大的太阳能级硅片出产基地。
我国硅片产值与光伏装机容量走势根本共同， 2011-2020年我国硅片产值全体呈逐年添加态势。2020年我国硅片产值为161.3GW，同比添加19.8%，坚持较高增速；占全球硅片产值的97.4％，同比増长4.3个百分点，在全球硅片范畴占有肯定主导位置（见图2）。
硅片工业布局进一步向我国大陆会集。该现象的首要原因包含：一是国内硅片技能及本钱优势进一步闪现，接连拉晶投料量、切片等工艺方面的技能前进，以及区位布局的电力资源优势，我国大陆企业在硅片环节的出产本钱呈持续下降气势，较海外企业出产本钱优势持续加强；二是新增单晶硅片产能首要来自国内，单晶硅片的商场比例加快前进，海内外多晶硅片厂被逼封闭或停产的规划加大。2019年全球新增产能超越50GW，根本坐落我国大陆。隆基、中环和晶科三大硅片厂商的新增产能超越全球新增产能的70％，头部企业产能会集化趋势持续加强。我国硅片职业代表企业首要有隆基股份、中环、保利协鑫、南玻、晶澳科技和亿晶光电等。其间，隆基2020年硅片产值排名榜首，单晶硅片出货量58.15GW。截止2020年末，隆基单晶硅片产能到达85GW。尽管近年来商场上已根本无新增多晶硅片产能，但多晶存量产能规划依然较大，为防止被单晶产品快速代替，多晶企业也经过各种技改手法前进产品。跟着光伏职业从补助年代逐渐过渡到商场化竞赛年代，竞赛战略由曩昔的贱价竞赛，转向依托技能前进完成降本增效的竞赛战略，在新的竞赛战略下商场比例向头部优质企业加快会集。曩昔几年，我国硅片职业商场会集度较高且不断前进，2020年我国硅片产值排名前五的企业商场占有率为88.1%，较2019年前进了15.3%。头部企业的竞赛愈加剧烈，竞赛焦点也由本来的规划和本钱转向企业的归纳竞赛力，包含商业模式立异、技能研制、融资才能、运营办理、商场营销等（见图3）。
硅片出产环节的电耗首要来自拉单晶或多晶硅铸锭环节。低价的电力供应是前进企业产品竞赛力的重要方面。因而，企业纷繁运用西部区域动力要素低价的优势，在当地建造并扩产单晶拉棒、切片产线GW，其间除了晶澳科技在河北有部分拉棒产能外，其他产能均坐落西部区域，如内蒙古、宁夏、云南、新疆等地。隆基、中环则在江苏无锡、宜兴等布局切片厂，靠近下流电池片制作基地（见表1）。
硅料是硅片本钱的重要组成部分，而且跟着硅片技能的前进，硅料本钱占比进一步上升。硅片企业前进供应链办理才能，能够抵挡上游硅料价格大幅动摇是完成硅片企业赢得竞赛优势的要害因素之一。2013年以来多晶硅价格相对比较稳定，上一年以来多晶硅价格从低位10美元/kg以下添加到20美元/kg以上，价格大幅上升给硅片企业带来了巨大的冲击（见图4）。
为了将多晶硅质料本钱控制在企业能够承受的价格区间，不同类型的硅片企业采纳了不同的办法，大都的硅片采纳与多家多晶硅企业签定长周期、大金额的多晶硅订购协议。隆基股份与新特签署五年期多晶硅料长单收买合同，合同约好收买量不少于27万吨，预估合同总金额约 192.35亿元人民币，年均合同金额占隆基 2019年度经营本钱的约16.45%；与亚洲硅业签署多晶硅料长单收买合同，合同收买量12.48万吨，预估合同总金额约94.98亿元；与韩国OCI签定三年期多晶硅料收买合同，收买多晶硅料约 7.77 万吨；与新疆大全签署的太阳能级多晶硅签署收买合同，估计总收买量为 3.24万-4.32万吨，期限为2021年1月至 2023年12月。晶澳与新特签署多晶硅收买合同，显现于2020年10月至2025年12月期间向新特动力股份收买原生多晶硅97,200吨，估计约人民币91.37亿元。无锡上机数控与新特动力签署多晶硅收买合同，2021至2025年向新特收买原材料多晶硅料7.035万吨，与江苏中能硅业签署估计2020-2021年收买数量为 1.67 万吨多晶硅。京运通与新特动力签署多晶硅收买合同，从2019年1月至2021年 12 月算计收买数量 32,000 吨，其间 2019 年算计收买数量 8,000 吨，2020 年算计收买数量12,000吨，2021 年算计收买数量 12,000 吨。有的硅片企业经过参加多晶硅项意图出资与项目所属公司树立深化的协作的联络，签署的收买合同金额更大、供货周期更长。中环股份与保利协鑫在多晶硅范畴协作较为深化，两边签署的多晶硅收买合同期限长，收买规划大。收买合同显现，从2022 年1月1日起至2026年12月31日五年内中环向保利协鑫收买多晶硅料估计35万吨；别的，中环也与通威股份签署收买多晶硅的合同，收买规划约 7 万吨，其间 2018 年不低于1400 吨，2019-2021 年每年约 20000-25000 吨。硅片非硅本钱是指除硅料外的硅片本钱，是表现硅片出产企业技能水平和本钱控制才能的重要目标。依据IHS的数据，当时硅基太阳电池占有商场比例的95%，其间以单晶硅电池为主。单晶晶面取向相同、无晶界，在晶体质量、电学功能、机械功能等方面具有优异质量和更高的转化功率。依据2021年4月1日美国国家可再生动力实验室最新发布的不同类型的太阳能电池最高功率数据，在实验室条件下各类型电池功率不断改写，不过单晶硅电池一向比多晶硅电池功率高，商业化大规划运用的非聚光单晶硅电池最高功率26.1%、多晶硅电池最高功率23.3%；其他新式电池没有进入规划化商业化运用阶段，其实验室最高功率依次为聚光单晶硅电池27.6%，异质结晶硅电池26.7%，薄膜晶硅电池21.2%（见图5）。
单晶多晶价差大幅缩小，单晶技能经济性优势显着，曩昔几年单晶硅电池比例大幅上升，依据我国光伏职业协会数据，2017年单晶电池商场比例占比仅为28%， 2020年其占比已上升至90.2%。晶硅电池作为商场干流产品，长时间存在着单晶硅和多晶硅技能道路的竞赛，多晶产品凭仗低本钱的优势在曩昔较长时期内占有了首要商场比例，单晶价值未能得到充分表现。跟着单晶出产制作技能的打破和本钱大幅下降，职业的商场竞赛格式逐渐明亮，单晶主导未来光伏商场的格式现已构成。单炉装料量的添加能够大幅前进单晶炉的出产才能，摊薄硅片的设备本钱。现在单晶直拉法均匀单炉装料量已达1300kg，均匀电耗水平降至29.1kWh/kg，估计到2025年有望别离达2000kg和21.6kWh/ kg。金刚线切开全面遍及，前进出片量，摊薄硅片出产本钱。硅片切开首要有砂浆切开和金刚线切开两种工艺，金刚线切开技能相较传统砂浆切开具有切开速度快、单片损耗低、切开液愈加环保等长处，金刚线代替优势显着。金刚线切开在单晶范畴现已得到全面运用，但因为单晶、多晶晶格结构的不同，使得金刚线在单晶硅片切开的运用上更具降本增效的优势。未来，细分商场金刚线企业持续环绕细线化、薄片化等技能，下降切开本钱。截止2020年末，金刚线龙头企业美畅股份的金刚石线%，为职业龙头，是隆基、晶科、晶澳、协鑫等硅片抢先企业的金刚石线榜首供货商。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。2020 年，金刚线μm，。因为多晶硅片中缺点及杂质较多，细线容易发生断线， 因而用于多晶硅片的金刚线母线直径大于单晶硅片，且跟着多晶硅片需求减缓，用于多晶硅片的金刚线母线直径降幅趋缓。跟着金刚线直径下降以及硅片厚度下降，等径方棒/方锭每公斤出片量将添加。2020 年 P 型166mm尺度每公斤单晶方棒出片量约为62片，多晶方锭出片量约为58片。薄片化有利于下降硅耗和硅片本钱，但会影响碎片率。现在切片工艺完全能满意薄片化的需求，但硅片厚度还要满意下流电池片、组件制作端的需求。硅片厚度对电池片的自动化、良率、 转化功率等均有影响。2020 年，多晶硅片均匀厚度为180μm，P型单晶硅片均匀厚度在175μm 左右，N型硅片均匀厚度为168μm（见图6）。
全球动力需求总量在展开中经济体的拉动下将持续坚持稳步添加，其间电力在动力供应侧和消费侧的增速表现出微弱的添加态势。纵观全球，新动力与可再生动力在许多国家动力和电力消费中的比重持续扩展（见图7），电力化、清洁化现已成为全球动力展开的趋势。例如，美国加州规则到2045年，终端顾客运用的零售电力和政府收买电力有必要100%来自可再生动力和零碳动力；印度方案2022年完成可再生动力装机量175GW；德国2018年可再生动力电力占比已前进至40%以上，并首超煤电占比，方案到2050年将其再前进至80%以上；西班牙规划到2030年累计光伏装机量到达77GW，太阳能将成为该国最廉价的电力来历；意大利发布2020-2030年的动力展开战略，累计光伏装机量上调至50GW。依据世界动力署（IEA）猜测，2030年前后可再生动力将成为全球最大的电力来历，全球在2015年至2040年间的电力出资中，将有近60%归属可再生动力范畴，以光伏、风电和水电为代表的可再生动力将是未来电力装机增量的主力。
近年来，伴跟着光伏工业规划的不断扩展，技能迭代和工业晋级加快，光伏发电本钱持续快速下降，运用规划不断扩展。在全球多个国家、区域的光伏发电本钱已低于惯例动力，部分国家已完成光伏“平价上网”，经济性逐渐成为职业展开的首要驱动力。以我国、美国、日本以及印度等为代表的大批新式商场敏捷兴起，商场重心加快从欧洲单一商场向全球化商场搬运，全球GW级商场数量快速添加，新式商场运用遍地开花，全球光伏商场需求“去中心化”趋势显着，构成了传统商场与新式商场结合、愈加均衡的多元化商场格式。光伏运用商场向全球化的拓宽，不光极大扩展了光伏运用商场的地域和规划，也为光伏工业展开供给了愈加宽广的新增商场，还彻底改变了曩昔过度依靠单一商场的不均衡商场格式，有用下降了单一商场需求动摇对职业全体展开的影响，有利于全球光伏工业愈加健康、均衡和可持续展开。以隆基为代表的硅片企业向笔直一体化方向不断展开。从2014年开端，隆基依托先进的单晶硅片技能开端向单晶电池组件扩展，从而逐渐扩展到电站、以及最近提出的光伏加氢能等归纳动力的概念。隆基的硅片和组件在商场中的位置均得到了大幅的前进（见表2和表3）。2014年11月隆基收买了乐叶光伏科技公司，将其作为自己的单晶电池、组件渠道，向下流拓宽，开辟单晶电池和组件商场。当时，隆基较高的产能运用率是完成高利润率的要害。跟着隆基笔直一体化战略的落地，其产品品种大幅扩张，全面的产品优势能否坚持并保持较高的产能运用率值得持续调查。不过，隆基也在活跃在光伏新式的技能方向展开研制储藏。
经过技能前进完成降本增效成为职业竞赛的主题，下流出资者愈加注重全生命周期度电本钱，各大光伏企业和研讨机构纷繁投入巨资展开技能研制，投入的人力和资金规划大幅添加，职业技能迭代晋级加快。商场干流的电池技能加快改造，企业面临加快的技能立异格式下是否有足够的预备是保证其可持续展开的要害。从短期来看，异质结电池或许成为下一代大规划商业化运用的电池类型，其比现在现已大规划商业化的高功率PERC电池功率高约1%，而且发电功率对温度更不灵敏。若异质结电池制作设备技能有大幅的前进，或许加快异质结电池代替PERC电池。从远期来看，以钙钛矿电池为代表的新概念低本钱电池现已成为研制的热门，也是未来十分有远景的太阳电池技能方向，这些技能走到成功商业化运用将对现在老练的电池技能形成巨大的冲击。主张放到更长的时间尺度来看待不同太阳电池技能的迭代更新趋势。
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