主页 > 趣闻百科

多晶硅是干什么用的(光伏之多晶硅)

云基奔 2024-03-28 03:03:12

摘要:一、行业概述(一)发展现状2013年,中国发电总量为537万GWH,其中,光伏仅有8300GWH,占比仅0.16%;至2021年,中国总发电量相比2013年增长55.9%,达838万GWH,其中光伏发电占比3.9%,达32.7万GWH

一、行业概述

(一)发展现状

2013年,中国发电总量为537万GWH,其中,光伏仅有8300GWH,占比仅0.16%;至2021年,中国总发电量相比2013年增长55.9%,达838万GWH,其中光伏发电占比3.9%,达32.7万GWH。过去9年间,光伏发电量年平均增速超过70%,远超同时间段中国总电力年化增长率5.74%的水准。

从2013-2021年来看,中国主要清洁能源,核电、风电、光伏年化增速均超过中国电力总增长,显示出中国整体向能源转型的积极推进。分开来看,我国光伏年化增长率达到71.5%,而核电、风电分别为17.3%和23.1%,较光伏装机的速度大幅落后。

2022年6月,我国光伏装机量再创同比新高,达到10GW。与光伏自身比较,10GW装机量约为2021年6月同比的2.3倍,是风电同期的2倍,是核电2021年全年装机量的3倍,当前发展势头极为迅猛。

(二)行业细分

光伏发电可分为集中式光伏发电和分布式光伏发电。集中光伏电站西部居多,高效利用优质太阳能资源;分布式光伏东部居多,可提高电网消纳能力。

由于太阳能电网消纳问题尚未解决,分布式光伏能够更好结合人口和用电需求,提高光伏利用率;同时初始投资金额低、配套设施建设快、回报周期短,因此近年来分布式光伏发展迅速。集中式光伏发电能力强,但与人口不匹配,因此输电储电技术的进步将带动新一轮集中式光伏的建设周期。

从总量上看,集中式光伏累计并网容量高于分布式光伏;增量上看,分布式光伏的新增并网有超越集中式光伏的趋势。截止2021年,中国集中式光伏电站装机近200GW,分布式光伏装机约107GW。

近几年分布式光伏发展较快的原因是东南沿海地区光伏建设开始起量,该地区主要以分布式光伏为主。目前华东华北地区已经成为我国太阳能光伏装机量最大的区域。山东、河北、江苏成为中国光伏装机量最大的三个省份,分别拥有28GW、25GW、18GW的装机容量。

二、行业政策

(一)政策支持

2021年至今,我国光伏迎来了全面的平价入网,行业进入稳步增长时期。2020年12月21日,国新办发布《新时代的中国能源发展》白皮书,指出推动光伏发电技术进步和成本降低,标志着光伏行业进入全面平价时代。

2021年国内利好政策密集出台,全面平价和市场化的背后,是光伏技术的进步与变革。大尺寸硅片发展、多晶硅薄片化、多晶硅产能释放、EVA(光伏电池封装胶膜)产能扩张和存量改造、电池技术更新、切割工艺进步,光伏产品生产成本不断下降、光电转化效率大幅提升,度电成本显著下降,光伏产品的经济性提升支撑光伏下有装机的弹性规模扩张。

2021年至今主要光伏政策汇总

(二)补贴政策

光伏行业涉及到收入和成本的两个主要指标是LCOE(平准化度电成本)和FIT(光伏发电标杆上网电价)。在全投资模型下,LCOE投资大致等于初始投资加上运维费用然后除以发电小时数;FIT则是指光伏电站把所发电量卖给电网公司时收取的售电价格,大致等于燃煤机组标杆上网电价加上政府补贴。

当前,随着光伏组件、逆变器等关键设备的效率提升,双面组件、跟踪支架等的使用,运维能力提高,LCOE较之前有大幅下降。

2021年受多晶硅价格影响,初始投资成本有所上升,但集中式电站分属的一、二类资源区仍达到0.25元/度电的水平,已低于煤电基准价。即使是在东部地区光照条件较差的分布式光伏,LCOE也基本达到了能够盈利的水平。

当前,国家层面的产业政策已经进入了无补贴时代,但各地方政府正逐渐成为户用光伏市场的政策推动者,用地方财政补贴弥补国补退出留下的空缺,持续推进产业的发展。

三、发展趋势

中国是全球太阳能资源最丰富的地区,主要集中在内蒙、甘肃、青海和西藏。根据中国太阳能辐射总量等级划分,约有22.8%的国土面积属于最丰富带,年辐射总量不低于1750KWH/㎡,44%的面积属于很丰富带,年辐射量在1400-1750KWH/㎡之间。通过情况下,年辐射量超过1400KWH/㎡是用来计算光伏电站可开发性的基础条件。我国有66.8%的土地有潜力成为较高性价比的光伏电站选址,是世界太阳能资源最优秀的地区之一。

据中信期货预测,2022年,中国光伏装机或超100GW,全球光伏装机在230-270GW之间(2021年中国装机54.8GW,全球装机183GW);至2030年,中欧美光伏装机或为现有装机规模的3-4倍,中国2030年累计总装机量或超1200GW,世界累计光伏装机量或超3600GW。

四、产业链

(一)链条构成

硅基光伏产业主要包括12个环节和10个大宗商品:工业硅、多晶硅(多/单晶硅)、硅片、电池片、组件、背板、焊带、逆变器、胶膜、浆料、边框、支架、光伏玻璃。其中主要涉及工业硅、多晶硅、铜、铝、锡、钢铁、白银、纯碱、EVA树胶、有机硅等大宗商品。

(二)行业集中度

我国光伏产品在全球市场处于龙头地位,多晶硅、硅片、电池片、组件、背板、胶膜、玻璃环节集中度较高。

资料源:CPIA

在多晶硅领域,2021年,我国产量达万吨及以上企业达到8家,CR10达88.8%,TOP5企业平均产量超过8.5万吨,同比增长27.5%。凭借自身在技术研发及生产技术升级等方面的先发优势及规模效应,龙头企业加速优势转换,逐渐在市场竞争中占据更多订单,进而实现更高利润率。与此同时,尽管行业内不断涌现新进入者,但激烈竞争下,研发能力薄弱、竞争力较差的企业因无法获得订单而被加速淘汰,市场洗牌持续进行。

电池片行业集中度相对多晶硅、硅片而言较低,竞争较为激烈,2018年电池片行业CR5为29.5%,随着头部企业的产能扩张,2021电池片行业CR5为45%,提升了约16个百分点。电池片出货量排名前二的企业是通威、爱旭。

(三)利润细分

2016年光伏行业整体毛利润约为900亿,到了2021年,毛利润达到2,779亿人民币。除2018年受平价上网政策影响外,光伏产业毛利润同比增速均为正增长,其中2021年甚至超过60%,2017-2021年的五年平均增长率为27%。

细分上看,多晶硅、电池片及组件贡献了主要的利润增长,毛利润绝对值分别增长448、437和328亿元;过去5年间,产业细分环节毛利同比增速超过40%的有工业硅、多晶硅、电池片及光伏浆料,平均增速分别为93%、48%、44%和46%。

从产业链内各环节的利润分布情况来看,产业上游的占比偏高,例如多晶硅环节2016-2020年平均利润占比为14.3%,而2021年增长至21.6%;此外,组件环节也是光伏产业链利润的主要组成部分,2021年组件环节的利润占比为20.3%,仅次于多晶硅。

从产业利润的迁移情况来看,2022年上半年,行业的利润进一步向上游集中,多晶硅、电池片利润大幅增长,其余环节的利润被进一步压缩,这点在多晶硅领域表现的尤为明显。2022H1,多晶硅利润占比达到33.7%,大幅高于2021年底的21.6%。

五、多晶硅

(一)概述

1.简介

多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,这些晶面取向不同的晶粒结合起来,就形成了多晶硅。多晶硅呈现灰色金属光泽,密度2.32~2.34g/cm³,熔点1410℃,沸点2355℃。

现实中,多晶硅可做单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面,对其鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体及光伏期间的基础材料。

2.分类

按纯度要求及用途不同,可以将多晶硅分为太阳能级和电子级。

太阳能级主要用于光伏电池的生产及制造,纯度为6-8N(>99.9999%);电子级多用于半导体产业,纯度要求达到11N。

目前国内掌握电子级多晶硅生产技术的企业较少,主要还是依赖于进口;太阳能级的产量远大于电子级,前者大概是后者的13.8倍,未来,随着光伏装机量的迅猛增长,太阳能级多晶硅的需求增速将高于电子级。

根据《太阳能级多晶硅》(GB/T 25074-2017)国家标准分类规定,太阳能级多晶硅根据外形分为块状和棒状;根据导电类型分为N型和P型。其中,当硅中掺杂以施主杂质(V族元素,如磷、砷、锑等)为主时,以电子导电为主,为N型多晶硅;当硅中掺杂以受主杂质(Ⅲ族元素,如硼、铝、镓等)为主时,以空穴导电为主,为P型多晶硅。根据技术差别分为4级,参考分类如下:

根据表面质量的不同,可将多晶硅分为致密料、菜花料和珊瑚料。致密料表面凹陷程度最低,小于5毫米,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度适中,在5-20毫米左右,价格中档;珊瑚料表面凹陷较为严重,深度大于20毫米,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高于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,企业需要在两者之间进行权衡,寻找到均值均衡点。

当前,致密料与菜花料的差价基本稳定在3元/Kg,若未来两者的差价进一步拉大,则企业在单晶硅的拉制过程中有可能考虑掺杂更多的菜花料。

(二)生产工艺

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和氢气,经反复蒸馏提纯后分别得到气态的三氯氢硅、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。

当前,主流多晶硅生产技术主要有硅烷硫化床法和改良西门子法,全球主要多晶硅生产企业中,除挪威REC外,均完全或主要采用改良西门子法。根据中国光伏业协会的数据,2019年全球多晶硅产量中,采用改良西门子法生产的占比达97.8%;2021年我国采用此法生产的占总产量的95.9%。

1.改良西门子法

西门子法的核心在于化学沉积工艺(CVD),在CVD炉中,将硅芯加热到一定程度,然后将预热后的高纯原料按一定配比注入CVD炉中,反应原料在硅芯上发生反应,高纯度多晶硅沉积在硅芯上,最后将副产物排出。

过去几十年,业内企业主要对尾气回收再利用进行优化,主要涉及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,氢气和氯化氢可在用于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,四氯化硅经氧化后生成三氯氢硅可用于提纯,这一步骤被称为冷氢化处理。企业通过实现闭环生产,显著降低原材料及电力的消耗量,可以节约生产成本。

2.硅烷流化床法

流化床法是上世纪70年代,在改良西门子法工业化生产多晶硅二十多年后开发的新一代生产工艺,主要目的是降低多晶硅的生产能耗和成本。该法主要优势是转化率高、能耗低、可连续生产、副产物污染小,但由于其安全性较差、炉壁沉积、流态化控制、产品纯度控制等问题亟待解决,导致该方法尚未实现大规模应用。

3.优劣对比

流化床法和西门子法相对比,各有优劣。

首先,硅烷流化床法化学反应转化率高,物料利用充分,有利于减少循环次数、削减生产成本;其次,硅烷流化床法是一个连续的生产过程,能够有效降低能耗,而改良西门子法是间歇式生产过程;

最后,硅烷流化床法生产的颗粒硅,改良西门子法生产的是棒状硅。具体点说,颗粒硅在铸锭环节,大约可增加约30%的坩埚填料量,故可降低铸锭环节的现金成本。但是,硅烷流化床法存在安全隐患大、技术不成熟、产出的颗粒硅过于致密反而容易挤碎坩埚等缺点。

对于改良西门子法而言,其优点是基本实现无排放,生产安全性得到大幅提升,并成为多晶硅生产中最为成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺,此工艺下生产出的硅料产品具有质量好、致密度高等特点,但其最大的缺点是耗电量大。在多晶硅的生产过程中,还原炉及硅芯均需要加热到1000℃的高温,另外炉体需要冷却控温(避免硅沉积在钟罩上),这是需要耗费大量电力的主要原因。运用改良西门子法,当硅棒在炉内完成生长之后,需要断电断气降温出炉,导致了炉内热量全部损耗。最后,一次转换比例和气体回收,也增加了耗电量。目前西门子法生产1吨多晶硅需要耗电5-6万度(光大证券测算)。此外,西门子法还存在着工艺繁杂的缺点。多晶硅在炉内生产完成之后,需要进行破碎,才能够进行后续的单晶拉制或者多晶铸锭。相对而言,此破碎过程较为复杂,容易混入非金属、灰尘纤维等杂质,从而影响晶体质量。根据中国粉体网数据,破碎成本在3元/kg左右。

在实际运用中,2021年,硅烷流化床的市占率约在4.1%,不过近两年部分大产能陆续计划投产,市占率有望提高。

(三)产业链

多晶硅产业链的上游为原材料和设备,主要用到工业硅、铸锭设备、线切割设备等;中游环节是多晶硅的制备设备,主要以工业硅为原材料,通过物理/化学方法将工业硅进一步提纯,制备多晶硅锭、单晶棒等;下游环节为应用领域,主要是光伏和集成电路。

工业硅是多晶硅制备的核心原材料,2010-2021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,2022、2023年国内工业硅新增产能89万吨、106.5万吨,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。另据广期所估计,22/23/24/25年国内工业硅产能约为590/697/671/650万吨,对应产量为355/391/418/438万吨,国内工业硅产量稳步增长,其产能预测如下(SMM预测):

2021年我国工业硅产能538.5万吨,对应产量321.3万吨,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。

2021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。2022-2025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2022-2025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。

目前,光伏行业是多晶硅使用量最大的行业领域。根据工信部数据,2021年,多晶硅、硅片、电池、组件产量分别达到50.5万吨、227GW、198GW、182GW,分别同比增长27.5%、40.6%、46.9%、46.1%。

(四)市场供需

1.供给侧

近年来,全球多晶硅产量逐年增加,且逐渐向我国聚集。2017-2021年,全球多晶硅年产量从43.2万吨一路涨至63.1万吨,其中2021年增长最快,增速达到21.11%。同时间段内,我国多晶硅产量在全球占比从2017年的56.02%上升至2021年的80.03%。

对比2010年至2021年全球多晶硅产能前十名企业,我国企业从4家上升至8家,行业内产业集中度明显提升。2021年,行业CR10产能合计占比约90.3%,产能占比超过10%的中国企业有5家,分别是通威集团、江苏中能、新特能源、新疆大全和东方希望,合计占比大65.7%。

多晶硅产业逐渐向我国转移的原因主要有三:

首先,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、人工成本低于国外,是的内资企业整体生产成本远低于国外,且还将随着技术进步不断下降;其次,我国多晶硅产品质量不断提升,多数在太阳能级一级水平,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郭金贵对进口的替代,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;最后,我国下游硅片制造环节产生大量多晶硅需求,2021年国内硅片产量占全球总产量的比重高于95%。

此外,我国多晶硅产业发展步伐不断提速,已成长为全球最大多晶硅生产基地。据统计,2021年,我国多晶硅实现年产量50.5万吨,同比增长27.5%,约占全球总产量的80%。产能方面,我国多晶硅产能总体呈上升趋势,但2020年有所下降,原因是国内部分生产厂商停产,例如2019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2018年起连续提升,2021年产能利用率达97.12%。分省份看,2021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。

2021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的时间,因此2021年的新建产能一半在2022年末或2023年初实现投产。这与目前各大厂商已公布的新建项目计划十分吻合,2022-2025年的新增产能主要集中在2022年和2023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,即产能爬坡需要时间。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。据卖方机构测算,2022-2025年,我国多晶硅供给将迎来大规模增长,2025年国内多晶硅产量将达到119.4万吨。

相比于国内的大幅扩产,海外市场却显得相对的谨慎。海外多晶硅产能主要集中在四家龙头企业。根据产量的预测值,预计2022-2025年国内多晶硅份额逐渐扩大,2025年全球产量占比可超87%。

根据投产计划能够正常投产落地、年新增产能对应半年产量和已存产能维持90%的高开工率假设,预计至2025年,中国年产量达318.4万吨,海外产能预期不变,则全球年产量达331.4万吨。2025年-2030年,在产能过剩的背景下,假定无新增产能产量,而开工率维持不变,则中国年产量将达360万吨,全球年产量将达373万吨。

基于原料工业硅行业的快速投产,预期2025年工业硅产能可达650万吨,另外2021年工业硅行业开工率仅为65%,仍有提升空间,多晶硅的预期产出完全可实现。预计多晶硅在工业硅消费中的占比将从当前的28%提升至2025年的52%,光伏对于工业硅定价的边际影响力增强。

2.需求端

2012-2021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。近五年来,我国多晶硅表观消费量稳步增长。2021年中国多晶硅表观消费量为59.08万吨,同比增长21.06%。

2021年全球装机量达到170GW,其中我国装机量为54.88GW,占全球装机总量的32.3%。同时电池组件出口量约为100GW,占国内产量的53.3%,电池组件出口量也在不断创新高。

根据光伏装机量与光伏组件容配比1.2和每万吨多晶硅对应3.5GW光伏组件计算(东证衍生品估算),2025年全球光伏多晶硅在乐观和中性条件下分别需求87万吨和57万吨,2030年光伏多晶硅在乐观和中性条件下分别需求113万吨和67万吨。

从终端光伏装机和半导体行业来看,多晶硅行业已经进入产能过剩周期。根据东证衍生品对于未来光伏新增装机的预测,以及基于Fortune Business预测未来半导体行业的复合增长率8.6%来计算:

乐观情况下,至2025年,全球和中国消费量将分别增至92万吨和32万吨,至2030年,全球和中国消费量将分别增至121万吨和42万吨。

中性情况下,至2025年,全球和中国消费量将分别增至62万吨和26万吨,至2030年,全球和中国消费量将分别增至74万吨和31万吨。

(3)综述

投研机构综合行业内的供需情况分析得出,2022年市场多晶硅供需偏紧,2023年后多晶硅或出现过剩:从供应端看,2021年在国内多晶硅紧缺的背景下,多晶硅利润率达到80%以上,促使国内企业纷纷加速投产,预期至2025年,中国国内产能将由51.9万吨增至400万吨,对应年产量达318.4万吨左右。在海外产能不变的情况下,全球产能将由67.1万吨增至415.2万吨。上游工业硅的投产完全能够覆盖其产量。从需求看,全球多晶硅在乐观/中性条件下,2025年在光伏行业需求为57/87万吨,2030年在光伏行业需求为67/113万吨。多晶硅的主要用途为光伏,电子级多晶硅占比极小,目前对于终端需求多晶硅产能存在过剩的可能,在光伏产业链中,由于下游扩产速度较快,造成阶段性紧缺,多家卖方机构预计在2023年开始多晶硅出现过剩。

(五)成本分拆

1.成本细分

多晶硅生产的主要成本有三,首先,多晶硅的原材料是金属硅,其中金属硅的成本占比约为35%;其次,多晶硅的生产本质是提纯的过程,所以需要消耗大量的能源,其中电力成本约占34%,蒸汽成本约为2%;最后,多晶硅的设备投资额在所有环节中排第一,万吨投资额达到7.5亿元(不含税),设备折旧占成本的13%左右。

百川盈孚数据,2022年5月中旬,多晶硅总生产成本约为6万元/吨,成本受工业硅价格和电价影响权重较大,其中工业硅占比43%,电费占比28%,三氯氢硅用来模拟计算氯气成本。但也要注意多晶硅行业生产利润率达到80%,这也是驱动企业增产扩产的主要动力。

(1)电力

所以,降低生产成本,首先要降低的是电力成本。电力成本包括电价和综合电耗两个方面。电价方面,近年来,国内多晶硅主要生产企业陆续将产能向新疆、内蒙、四川等低电价地区转移,预计至2022年,上述地区的产能集中度可达88.7%,未来多晶硅产能仍有向具有电价优势地区转移的趋势。

综合电耗指的是工厂生产单位多晶硅产品所耗用的全部电力,包括合成、电解制氢、精馏、还原、尾气回收和氢化等环节的电力消耗。财通投研及光伏协会数据,截至2022年5月中旬,国内多晶硅业平均综合电耗为66.5KWh/kg-Si,当前一线企业的电耗已经低于65KWh/kg-Si,中国光伏行业协会更做出预计,2025/2030年这一指标将降低至62/60KWh/kg-Si左右,较当前将下降6.8%/9.8%。

(2)硅单耗

硅单耗指生产单位高纯硅产品所耗费的硅量,主要包括合成、氢化工序、硅粉、三氯氢硅、四氯化硅等含硅物料全部折成纯硅计算,外售氯硅烷等按含硅比例折成纯硅计算,从总量中扣除。2021年,行业硅耗均值在1.09kg/kg-Si水平。随着氢化水平的提升及副产物回收利用率的增强,预计到2025年将降低至1.06kg/kg-Si左右。

2.企业示例

以西门子工艺为例,据CPIA报告,2021年单炉致密料占比维持70%-80%,多晶硅平均还原电耗较2020年下降6.1%,为46kWh/kg-Si。未来随着气体配比的不断优化、大炉型的投用和稳定生产、以及单晶厂家对于菜花料的试用,还原电耗仍将呈现持续下降趋势,到2030年还原电耗有望下降至42kWh/kg-Si。目前流化床法还原电耗仅3kWh/kg-Si。

2021年,冷氢化平均电耗在4.7kWh/kg-Si左右,同比下降11.3%,到2030年有望下降至4.1kWh/kg-Si以下。技术进步的手段包括反应催化剂的开发、提高工艺环节中热能回收利用率、提高反应效率等。

2021年,多晶硅平均综合电耗已降至63kWh/kg-Si,同比下降5.3%。未来随着生产装备技术提升、系统优化能力提高、生产规模增大等,预计至2030年有望下降至55kWh/kg-Si。目前硅烷流化床法颗粒硅综合电耗较三氯氢硅法棒状硅低40%-50%。预计到2030年,通过余热利用降低蒸发量,精馏塔排出的物料再回收利用降低残液处理水耗等措施,可将耗水量控制在0.09t/kg-Si的水平。

2021年,多晶硅平均水耗在0.1t/kg-Si的水平,同比下降16.7%。新疆地区气候干燥,蒸发量大,水耗较行业平均值高。

2021年企业蒸汽耗量均值为18.4kg/kg-Si左右,同比下降20%,在新疆等寒冷地区蒸汽耗量较其他地区高。随着企业还原余热利用率提升、提纯、精馏系统优化等,2030年企业蒸汽耗量将降至8.8kg/kg-Si。因为西门子法还原温度高,利用热能可生成较多蒸汽,外采蒸汽需求较低,目前甚至部分企业不需要外采蒸汽,而硅烷流化床法蒸汽消耗约20kg/kg-Si。

2021年,硅耗在1.09kg/kg-Si水平,基本与2020年持平,且近5年变化幅度不大。随着氢化水平的提升,副产物回收利用率的增强,预计到2030年将降低到1.07kg/kg-Si,以行业龙头通威为例。

据中信期货调研估计,通威公司2021年生产成本能做到低于4万元/吨,较2016年累计下降33%。从通威成本下降和销量变化可以看出,多晶硅的生产成本和规模大小相关。产销量越大规模效应越明显,能源成本被摊薄的越多,从而导致单位成本越低。

大全的情况也如出一辙。大全的多晶硅生产成本也呈现出逐年下降的趋势,截至2021年,大全多晶硅的生产成本为4.03万/吨,公司在2019年产量迅速提升,相对应的,2019H1后,公司的成本迅速下降。

六、综述

在光伏需求方面,预计2022年全球光伏新增装机同比增长30.4%,高于2021年水平,国内2021年分布式光伏快速发展进入新的阶段,受风光基地和整县分布式光伏开发拉动,2022年集中式和分布式并重,大概率装机超过100GW。

在光伏供给方面,多晶硅产能2022年大幅提升,但从2021-2022年两年看,多晶硅、硅片、电池片、组件四个环节产能年均增长41%、58%、41%和43%,硅片明显高于其他环节,预计多晶硅仍是产业链相对瓶颈环节。受投产爬坡等因素影响,全年仍相对偏紧,多晶硅环节紧缺导致产业链利润分配主要集中在上游,2023年后多晶硅或出现过剩:从供应端看,2021年在国内多晶硅紧缺的背景下,多晶硅利润率达到80%以上,促使国内企业纷纷加速投产,预期至2025年,中国国内产能将由51.9万吨增至400万吨,在海外投产不明和较为稳定的历史产能表现基础上,假设海外产能不变,则全球产能将由67.1万吨增至415.2万吨。

从需求看,全球多晶硅在中性/乐观条件下,2025年在光伏行业需求为57/87万吨,2030年在光伏行业需求为67/113万吨。多晶硅的主要用途为光伏,电子级多晶硅占比极小,目前对于终端需求多晶硅产能存在较大过剩的可能。在光伏产业链中,由于下游扩产速度较快,造成阶段性紧缺,多家投研机构据此预计在2023年开始多晶硅出现过剩。

(0)

相关推荐

发表评论

登录后才能评论