顆粒硅行業(yè)研究：光伏硅料新一代技術(shù)-獲重大突破、助力降本

1、顆粒硅行業(yè)研究：光伏硅料新一代技術(shù)_獲重大突破、助力降本1. 顆粒硅：光伏硅料新一代技術(shù)，將助力行業(yè)大幅降本顆粒硅作為光伏硅料環(huán)節(jié)新一代技術(shù)，具備更大的成本降低潛力，對(duì)光伏行業(yè)降低度 電成本、在全球大范圍推廣從而實(shí)現(xiàn)“碳中和”至關(guān)重要。1.1. 產(chǎn)品質(zhì)量、成本、應(yīng)用已優(yōu)勢(shì)漸顯，有望成為新一代光伏硅料技術(shù)目前，光伏行業(yè)的上游原材料主要分為 2 種：塊狀硅和顆粒硅。1) 塊狀硅：生產(chǎn)工藝為西門子法工藝。通過(guò)氣相沉積方式，生產(chǎn)棒狀硅、塊狀硅，為 目前光伏行業(yè)主流的上游原材料，占比全球總產(chǎn)能 95%以上。2) 顆粒硅：生產(chǎn)工藝為硅烷流化床法（FBR）。在流化床中，通過(guò)使硅烷裂解并在晶種 上沉積，生產(chǎn)顆

2、粒硅、顆粒狀多晶硅。顆粒硅 VS 塊狀硅：在成本、質(zhì)量、應(yīng)用端優(yōu)勢(shì)漸顯，有望成為新一代光伏硅料技術(shù)1) 成本端：顆粒硅投資強(qiáng)度、電耗、人工成本更低。顆粒硅的 FBR 生產(chǎn)技術(shù)流程更短、 后處理工序更少、占地空間更小。其投資強(qiáng)度下降 30%、生產(chǎn)電耗降低約 70%、項(xiàng)目 人員需求降低 30%、水耗下降 30%、氫耗下降 42%。據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，F(xiàn)BR 法顆粒硅電耗僅 為 18 度電/KG，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)多晶硅綜合電耗 60-70 度電/ KG。2) 使用端：顆粒硅填充性更好、利于連續(xù)直拉拉晶。顆粒硅形似球狀，流動(dòng)性好，可以 多裝 15%-20%的顆粒硅（增加單位產(chǎn)出，降低生產(chǎn)成本，避免大塊料堵塞），是大

3、規(guī) 模 CCz 技術(shù)應(yīng)用的必要條件，相比目前傳統(tǒng)的 RCZ 單晶復(fù)投法，拉晶效率更高。同 時(shí)，顆粒硅的外置復(fù)投系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，節(jié)省人工成本、以及復(fù)投硅料的時(shí)間。3) 品質(zhì)端：顆粒硅沒(méi)有破碎時(shí)的雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。因顆粒硅無(wú)需破碎工藝，避免硅料的損耗、 并降低破碎成本，消除破碎過(guò)程中引入雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，綜合品質(zhì)已達(dá)到了單晶用料要求。展望未來(lái)：關(guān)注顆粒硅產(chǎn)品品質(zhì)提升、下游硅片客戶驗(yàn)證、關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化1）技術(shù)質(zhì)量端：由于技術(shù)工藝的差異，顆粒硅仍存在雜質(zhì)高（氫、碳）、拉晶過(guò)程產(chǎn)品質(zhì) 量不穩(wěn)定、純度相對(duì)較低、安全性等問(wèn)題。因此，在下游客戶使用的過(guò)程中，目前顆粒硅 主要為下游拉晶廠商摻雜使用。未來(lái)隨著顆粒硅氫氣、

4、金屬雜質(zhì)、含碳量等方面進(jìn)一步優(yōu) 化，疊加下游使用顆粒硅的工藝提升，將得到徹底解決。2）下游客戶端：目前行業(yè)包括中環(huán)、上機(jī)、隆基、晶澳等主流硅片廠商紛紛進(jìn)行不同程 度的使用，反應(yīng)良好。如順利驗(yàn)證，需求有望快速釋放。3）設(shè)備端：目前顆粒硅大部分設(shè)備已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但核心硫化床相關(guān)的設(shè)備主要來(lái)自進(jìn) 口，未來(lái)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化是降低投資成本、加速顆粒硅擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度的重要方式。同時(shí)，公 司正研發(fā)特殊復(fù)合材料替代石墨件，用于滿足關(guān)鍵設(shè)備的長(zhǎng)周期和潔凈化生產(chǎn)。1.2. 顆粒硅供給：規(guī)劃產(chǎn)能超 50 萬(wàn)噸，協(xié)鑫和上機(jī)數(shù)控合資建 30 萬(wàn)噸供給端：目前顆粒硅行業(yè)主要有 2 家量產(chǎn)供應(yīng)商，1 家已實(shí)現(xiàn)中試階段。1) 保利

5、協(xié)鑫：目前公司在徐州的顆粒硅項(xiàng)目年有效產(chǎn)能達(dá)到 1 萬(wàn)噸。到 2021 年 3 季度 末，將實(shí)現(xiàn) 3 萬(wàn)噸量產(chǎn)；2022 年上半年實(shí)現(xiàn)徐州 5.4 萬(wàn)噸全部達(dá)產(chǎn)。目前，公司已 在徐州、樂(lè)山、內(nèi)蒙古 3 地布局，合計(jì)規(guī)劃產(chǎn)能近 50 萬(wàn)噸。如未來(lái)擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)展順利， 將驗(yàn)證顆粒硅技術(shù)的可復(fù)制性，推升行業(yè)滲透率加速提升。2) 陜西天宏：公司成立于 2014 年，是由陜西有色天宏新能源和美國(guó) REC 共同出資組建 的中外合資企業(yè)，目前擁有顆粒硅量產(chǎn)產(chǎn)能 1.8 萬(wàn)噸/年。3) 亞洲硅業(yè)：2018 年 6 月，公司在青藏地區(qū)成功出爐首批顆粒硅，產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)參數(shù) 檢測(cè)結(jié)果均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，目前暫未大規(guī)模量產(chǎn)。1

6、.3. 顆粒硅需求：晶澳 15 萬(wàn)噸采購(gòu)合同，隆基、中環(huán)、上機(jī)加快試用需求端：中環(huán)、隆基、上機(jī)已紛紛布局。我們判斷，顆粒硅的品質(zhì)及應(yīng)用已逐步得 到下游認(rèn)可，未來(lái)滲透率有望加速提升。1) 晶澳科技: 2021 年 5 月 28 日，晶澳與協(xié)鑫全資附屬公司江蘇中能簽訂顆粒硅采購(gòu) 協(xié)議。將于 2021 年 7 月 1 日至 2026 年 6 月 30 日期間，向江蘇中能采購(gòu)顆粒硅，預(yù) 計(jì)總采購(gòu)量約 14.58 萬(wàn)噸，折算平均每年采購(gòu)達(dá) 2.9 萬(wàn)噸。2) 中環(huán)股份：公司于 2019 年開始使用顆粒硅。2021 年 2 月 3 日，公司公告與保利協(xié) 鑫簽訂多晶硅購(gòu)銷合作長(zhǎng)單框架協(xié)議。合同規(guī)定在 202

7、2 年 1 月至 2026 年 12 月 期間，向保利協(xié)鑫采購(gòu)包括顆粒硅在內(nèi)的多晶硅料合計(jì)共 350,000 噸，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包 括顆粒硅、特級(jí)免洗疏松料、特級(jí)免洗致密料。3) 隆基股份：2021 年 2 月 1 日，隆基股份公告 7 家子公司銀川隆基硅材料有限公 司、寧夏隆基硅材料有限公司、麗江隆基硅材料有限公司、華坪隆基硅材料有限公 司、銀川隆基光伏科技有限公司、曲靖隆基硅材料有限公司、騰沖隆基硅材料有限 公司與江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司簽訂多晶硅料采購(gòu)協(xié)議，根據(jù)協(xié)議，雙方 2021 年 3 月至 2023 年 12 月期間多晶硅料合作量不少于 9.14 萬(wàn)噸。如按照中 國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)硅

8、業(yè)分會(huì) 2021 年 1 月 27 日公布的單晶高純硅料成交均價(jià) 9.06 萬(wàn)元/噸測(cè)算，預(yù)估本合同總金額約 73.28 億元人民幣（不含稅）。2021 年 2 月 9 日，隆基股份在投資者交流平臺(tái)表示，目前有小批量顆粒硅應(yīng)用。但 擁有金屬含量高、碳含量高、有粉料、含氫的 4 大缺點(diǎn)，如果缺點(diǎn)能夠低成本的很 好解決，公司愿意使用。4) 上機(jī)數(shù)控：2021 年 2 月 28 日公司與協(xié)鑫全資附屬公司江蘇中能簽訂戰(zhàn)略合作框架 協(xié)議書，擬成立合資公司，于內(nèi)蒙古地區(qū)共同投資建設(shè) 30 萬(wàn)噸顆粒硅項(xiàng)目，預(yù)計(jì)總 投資 180 億元。該項(xiàng)目分為三期實(shí)施，第一期設(shè)計(jì)產(chǎn)能為 6 萬(wàn)噸（對(duì)應(yīng)可供約 20GW 硅片

9、），擬投資 36 億元，上機(jī)參股 35%。2. 光伏硅料：供給緊缺、價(jià)格高企，顆粒硅突破在即、解行業(yè)燃眉之急2.1. 傳統(tǒng)硅料：產(chǎn)能緊缺、價(jià)格高漲超 140%，未來(lái) 2 年將處緊平衡狀態(tài)2020 年國(guó)內(nèi)多晶硅料產(chǎn)量達(dá) 39.2 萬(wàn)噸，同比提升 5 萬(wàn)噸產(chǎn)量。但 2020 年全球多晶 硅料產(chǎn)量為 49.6 萬(wàn)噸，同比下滑 1.2 萬(wàn)噸，主要因近年硅料價(jià)格持續(xù)走低、行業(yè)擴(kuò) 產(chǎn)意愿較弱、部分海外落后產(chǎn)能退出導(dǎo)致。供給端：因過(guò)去 2 年行業(yè)擴(kuò)產(chǎn)意愿下降，2021 年行業(yè)新增產(chǎn)能有限、供給偏緊。據(jù) Trendforce 統(tǒng)計(jì)，硅料產(chǎn)能在 2020、2021 年底將分別達(dá)到 54.5、57.5 萬(wàn)噸，20

10、21 全年新增硅料產(chǎn)能供給有限。假設(shè)按照 3000 噸/GW 測(cè)算、滿產(chǎn)滿銷，2020-2021 年 可分別支撐年化 180GW、190GW 的需求。需求端：據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì) 2020 年、2021 年按行業(yè)前 6 名硅片廠家總產(chǎn)能將達(dá) 到 193GW 和 314GW 以上，遠(yuǎn)超硅料產(chǎn)能可供給范圍。綜上，在現(xiàn)有產(chǎn)能正常運(yùn)行的狀態(tài)下，2021 年硅料供需處于緊平衡狀態(tài)。但因硅片 產(chǎn)能將更多在 2021 年三、四季度集中釋放、及下半年光伏裝機(jī)旺季的原因，下游硅 片廠提前屯硅料庫(kù)存意愿強(qiáng)烈，導(dǎo)致硅料供給比理論情況更為緊張、價(jià)格高企。同時(shí)，硅料是光伏產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)產(chǎn)速度最慢的環(huán)節(jié)之一，傳統(tǒng)西門子法硅料擴(kuò)產(chǎn)

11、周期基 本在 1.5-2 年以上。預(yù)計(jì)大部分新增產(chǎn)能將在 2022 年逐季釋放，但受制于產(chǎn)能爬坡 等實(shí)際運(yùn)行情況原因，2022 年硅料環(huán)節(jié)實(shí)際產(chǎn)出有限，行業(yè)供給預(yù)計(jì)仍將處于緊平 衡狀態(tài)。據(jù) PVInforlink 5 月 27 日最新報(bào)價(jià)統(tǒng)計(jì)，目前多晶硅致密料價(jià)格已上漲至 200 元 /KG（均價(jià)），自 2020 年 12 月至今累計(jì)漲幅超 140%，硅料行業(yè)單萬(wàn)噸凈利潤(rùn)高達(dá) 10 億元以上，大幅擠壓下游各環(huán)節(jié)盈利水平。市場(chǎng)擔(dān)心：目前僅硅片環(huán)節(jié)能部分傳導(dǎo)硅料價(jià)格上漲帶來(lái)的成本增加，電池片、組件 環(huán)節(jié)對(duì)上游成本傳導(dǎo)能力較弱、盈利能力已接近盈虧平衡線，實(shí)際開工率已大幅下 滑。如下游終端電站對(duì)高價(jià)組

12、件接受能力不及預(yù)期，可能影響全年行業(yè)需求。2.2. 顆粒硅：進(jìn)展超預(yù)期，產(chǎn)能有望加速釋放、解行業(yè)燃眉之急顆粒硅已獲下游客戶大規(guī)模認(rèn)可，產(chǎn)能釋放更快、成本更低，解行業(yè)燃眉之急。1) 重要進(jìn)展：5 月 28 日，晶澳公告采購(gòu)協(xié)鑫中能顆粒硅 14.58 萬(wàn)噸。萬(wàn)噸級(jí)大規(guī)模采 購(gòu)表明技術(shù)成熟度獲得市場(chǎng)認(rèn)可，是大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的開端。此前隆基、中環(huán)與保利 協(xié)鑫簽訂硅料廠單，包含顆粒硅，但并未說(shuō)明具體采購(gòu)量。2) 產(chǎn)能釋放節(jié)奏：目前協(xié)鑫中能顆粒硅年有效產(chǎn)能達(dá) 1 萬(wàn)噸，2021 年 3 季度末實(shí)現(xiàn) 3 萬(wàn)噸量產(chǎn)，可對(duì)應(yīng)支撐下游年化約 10GW 的需求；我們預(yù)計(jì) 2022 年保利協(xié)鑫在徐州+ 樂(lè)山+包頭 3 地

13、的顆粒硅合計(jì)產(chǎn)能有望爬升至 15 萬(wàn)噸以上，可對(duì)應(yīng)支撐年化約 50GW 的下游需求。3) 我們預(yù)計(jì)，相較傳統(tǒng)西門子法棒狀硅，顆粒硅技術(shù)成熟在即、成本售價(jià)將更低，且 產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)周期更短，未來(lái)產(chǎn)能有望加速釋放，推動(dòng)全行業(yè)降本，解行業(yè)硅料緊缺、成本上行燃眉之急。2.3. 顆粒硅：“十四五”期間光伏需求大，顆粒硅市占率有望加速提升展望未來(lái)：“十四五”期間，預(yù)計(jì)中國(guó)光伏行業(yè)年均新增裝機(jī)有望達(dá) 70-90GW，全 球達(dá) 222-287GW。未來(lái)行業(yè)對(duì)硅料產(chǎn)能需求將進(jìn)一步加大，預(yù)計(jì)顆粒硅滲透率有望 加速提升。1) CPIA 對(duì)光伏行業(yè)“十四五”期間進(jìn)行展望，預(yù)計(jì)在 2019-2025 年期間，可再生能源 將滿

14、足 99%的全球電力增量。到 2025 年，可再生能源在新增發(fā)電裝機(jī)中占比將達(dá)到 95%，其中光伏將在所以可再生能源的新增裝機(jī)量占比中達(dá)到 60%。2) 2020 年國(guó)內(nèi)和全球光伏新增裝機(jī)量為 48.2GW 和 130GW。在“十四五”期間，CPIA 預(yù)計(jì)中國(guó)年均新增裝機(jī)有望達(dá) 70-90GW，全球年均有望達(dá) 222-287GW，遠(yuǎn)超目前水 平，光伏行業(yè)硅料供需缺口急需解決。3) 目前顆粒硅在全行業(yè)硅料市場(chǎng)份額占比僅不到 3%左右。我們預(yù)計(jì)，隨著顆粒硅技術(shù) 的不斷成熟、得到下游認(rèn)可，市占率有望加速提升。3. 重點(diǎn)推薦：上機(jī)數(shù)控；建議關(guān)注：保利協(xié)鑫能源3.1. 上機(jī)數(shù)控：210 大硅片+顆粒硅強(qiáng)

15、力推動(dòng)者！光伏硅片有望“三分天 下”金剛線切片機(jī)龍頭，210 大硅片未來(lái)龍頭：公司為光伏金剛線切片機(jī)龍頭。2019 年 以來(lái)，公司拓展下游單晶硅業(yè)務(wù)，業(yè)績(jī)快速上升。切片機(jī)業(yè)務(wù)：2018 年公司國(guó)內(nèi)市占率達(dá) 45%。在行業(yè)內(nèi)與大連連城（隆基股份關(guān)聯(lián) 方企業(yè)）、青島高測(cè)（科創(chuàng)板上市）形成三方寡頭壟斷。光伏單晶硅趨向大尺寸化。 主流光伏組件廠商紛紛布局 210、182 等大尺寸組件，帶動(dòng) 210、182 等大尺寸單晶 硅需求，從而帶來(lái)光伏切片機(jī)迭代需求。光伏單晶硅業(yè)務(wù)：2019 年起，公司從單一設(shè)備商向單晶硅獨(dú)立第三方供應(yīng)商轉(zhuǎn)型， 抓住單晶硅向“210/182 大尺寸”升級(jí)機(jī)遇“彎道超車”，有望在大

16、尺寸硅片領(lǐng)域迅 速形成核心競(jìng)爭(zhēng)力。公司和行業(yè)龍頭的比較優(yōu)勢(shì)包括： （1）上機(jī)數(shù)控的設(shè)備為全新設(shè)備，在整體效率上可能略高些（隆基股份有些老設(shè)備）， 同時(shí)新上的部分設(shè)備具備兼容 210 大尺寸硅片的生產(chǎn)能力； （2）上機(jī)數(shù)控和下游電池片、組件客戶不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，有利于形成良好穩(wěn)定的客 戶關(guān)系，使銷售更順暢。3.2. 保利協(xié)鑫能源：多晶硅龍頭，顆粒硅主推力量公司成立于 2006 年，2007 年在港股上市。旗下間接非全資附屬公司中能硅業(yè)是國(guó)內(nèi) 西門子法多晶硅行業(yè)先行者，早在 2006 年引入西門子多晶硅技術(shù)，生產(chǎn)出國(guó)內(nèi)第一 批量產(chǎn)多晶硅，在 2009 年多晶硅產(chǎn)能已達(dá) 1.8 萬(wàn)噸。近年來(lái)，公司受多晶硅片業(yè)務(wù)（逐步被單晶硅片替代）、光伏電站業(yè)務(wù)（補(bǔ)貼拖欠問(wèn) 題）的影響，業(yè)績(jī)持續(xù)虧損。2019 年公司收入 195 億，同比-7%；凈利潤(rùn)-1.97 億。 其多晶硅料業(yè)務(wù) 2019 年產(chǎn)量為 5.74 萬(wàn)噸。4. 風(fēng)險(xiǎn)提示新冠疫情對(duì)光伏行業(yè)海外需求。如果未來(lái)新冠疫情影響超預(yù)期，則可能會(huì)影響全球光 伏行業(yè)需求，光伏行業(yè) 2/3