行业焦点｜“黑科技”颗粒硅异军突起，国内头部企业势如破竹

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中国光伏产业自2004年起先后经历了长达15年的政策驱动期和两年的过渡发展期，自2021年期进入需求驱动期。十三五时期政策面侧重于在淘汰落后产能的同时形成较大的优质产业规模，同时补贴退坡逐渐成熟。十四五时期，中国进入能源转型重要窗口期，政策面信号密集，主要体现为，要求通过完善储销体系、建设供应体系、推进基地开发等方式提高能源供应链的稳定性和安全型；要求全面进入平价上网，市场化配置能力进一步提高。

光伏产业从原先的要素价格竞争转入下半场，自动化与低碳化是中国企业在国际竞争中保持竞争力的必由之路。在多晶硅环节，硅烷流化床法较西门子法具有显著优势，考虑到双碳目标和能源危机加速光伏需求扩张，我们预计具有工艺优势和减碳效应的颗粒硅有望享受市占率提升和市场扩大的双重利好。

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颗粒硅具有显著优势

使用比例快速提升

成本优势  颗粒硅 

颗粒硅生产综合电耗更低，相较改良西门子法节约36KWh/kg-Si，产生超额利润11.15元/kg-Si，占总壁垒利润的64%；另外，颗粒硅生产节约了硅芯、人工、折旧，在内衬和蒸汽成本上稍有增加。总的来看，颗粒硅在生产成本端有11.6元/kg-Si的优势。

应用价值  颗粒硅 

在拉棒环节，节约破碎成本约2元/kg-Si，通过节约加料时间、增加初始装料量、节约化料时间提高单产3-5%，约合1.2元/kg-Si。

碳减排价值  颗粒硅 

每生产1千克颗粒硅的碳足迹数值仅为37kg二氧化碳当量，相较西门子法减少44.8kg，目前国内碳价格约60元/吨，欧洲高达50欧元/吨，对应碳减排价值分别为2.7和15.6元/kg。

竞争对手少   颗粒硅 

颗粒硅工艺难度大，技术参数复杂。硅烷流化床法制取颗粒硅的难点在于制备高纯硅烷和流化床运营，与西门子法路线差异大，现有产能转身难度高；由于竞争对手普遍不看好FBR工艺，过去十年里国内没有其它龙头在该方向布局。

应用现状：颗粒硅使用比例快速提升

下游硅片厂对颗粒硅的使用主要考虑2个维度，一是不能影响硅片品质，从而导致电池性能下降，这主要取决于硅料的金属、碳等杂质含量；二是不能引起非硅成本的上升，这主要是担忧由于氢跳、硅粉等会影响拉晶单产。目前较多硅片厂开始试用颗粒硅。

根据经济学原理，长期价格会落在成本最高厂商的边际成本处，选择以生产成本考量厂商的边际成本，即硅料价格取决于行业的成本曲线。按照行业普遍预测，2023年全球多晶硅需求近百万吨，将各厂商产能按成本由低到高排列，对应边际成本最高企业的现金成本约42元/kg，假设折旧约7.5元/kg，我们预计2023年多晶硅行业竞争加剧后价格下限约49.5元/kg。

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行业发展势头强劲

国内头部企业势如破竹

多晶硅的需求主要由光伏装机规模影响带动，同时与组件硅耗标准关联。中信证券结合全球新增光伏装机、容配比、硅密度、硅片厚度、金刚线直径、拉棒损耗、切片良率、电池良率、电池转换效率、组件封装损失等多个因素，基于2022-25年全球光伏年新增装机规模分别为230/300/360/420GW的核心假设下，预计2025年全球光伏级多晶硅总需求达125.4万吨，2022-25年复合年均增长率为19.28%。

表：光伏级多晶硅需求测算

颗粒硅需求测算的基本公式为硅料总需求*颗粒硅的占比趋势。以2022颗粒硅占比8%，2023-2025年的颗粒硅平均占比为10%计算，那么颗粒硅2022-2025年的需求量分别为7万吨、10.5万吨、12.6万吨和15.1万吨。海通国际则预测2022年-2025年颗粒硅的需求量分别为20.99万吨、27.12万吨、36.29万吨和44.47万吨，相对更为乐观。从规划产能分析，目前国内仅有协鑫、天宏瑞科有批量生产能力。到2025年，天宏瑞科产能预计为9.8万吨。

竞争格局

光伏硅料行业较产业链其他环节具有重资产+低周转+高 ROE 的特征，扩产周期在整个光伏产业链中最长，约18个月。具体到颗粒硅，采用硅烷流化床法（FBR）技术，目前国内仅有 2家硅烷流化床法量产企业，技术壁垒高，其中天宏瑞科在REC 用了 20 年以上开发的基础上再国内本土化生产用了7年时间；协鑫科技用了 10 年以上时间研发并在收购了MEMC的基础上方于天宏瑞科同步量产。短期内颗粒硅市场将形成协鑫科技天宏瑞科的双寡头竞争格局。

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领军企业天宏瑞科

迈向零碳未来

陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司是一家集超纯硅材料制造、销售、服务和研发为一体的中外合资企业。公司以“煤-电-硅”产业链为依托，引进美国REC全球领先的超纯多晶硅、高纯硅烷气和粒状多晶硅生产技术，建成粒状多晶硅18000吨/年、超纯多晶硅300吨/年及高纯硅烷气充装800吨/年的硅材料生产线。2022年，在全国提出推进能源低碳转型之际，天瑞硅材料8万吨电子级粒状多晶硅产业升级项目被陕西有色金属集团公司确定为高质量项目，2022年9月已开始筹建。

电子级多晶硅

产品简介 ：公司采用硅烷西门子法生产的电子级多晶硅料，是国内极少数有能力量产电子级超纯多晶硅的企业。 电子级多晶硅块产品CZ与区熔级硅棒FZ代表公司最高技术水准。产品纯度高达11N，且具有高致密性。其中区熔级产品为国内唯一能够生产此产品的企业，拥有明显的进口替代能力。

应用领域：CZ块硅产品主要应用于：半导体直拉单晶生产、特别是大规模集成电路（CPU、GPU等）用硅片生产，同时还可用于高品质光伏单晶生产领域。  FZ硅棒应用于分立器件、大功率半导体IGBT等半导体生产。

粒状多晶硅

产品简介 ：我公司引进美国REC Silicon FBR-B（第二代流化床）技术生产的粒状多晶硅，是国内唯一具备大规模量产能力的粒状硅生产企业。

FBR工艺综合电耗较西门子法下降明显，有利于降低产品成本、FBR反应器所具备的最长200天连续生产能力也远优于改良西门子法，产品经筛分及抛光，颗粒表面光洁度高，杂质含量低。粒状硅产品所具有的小颗粒、流动性等特点使其在下游应用过程中作用巨大。

应用领域：粒状硅无需破碎可直接用于多晶铸锭及单晶拉制。

FBR粒状多晶硅运用在下游多晶铸锭生产中，作为坩埚铺底和填缝使用，将有利于增加坩埚装载量，增加铸锭企业单位产出，降低生产成本。

近年流行的单晶CCZ（连续直拉）生产过程中，粒状硅具有西门子块状硅难以替代的便于连续加料等优势，非常适合大直径单晶连续拉制使用。

高纯硅烷气

产品简介 ：电子级高纯硅烷气作为公司硅烷生产部主要产品，纯度高达99.9999%，在满足超纯硅生产部及FBR生产需要的同时，公司具备500MT/年硅烷气充装外售能力。

硅烷气产品采用代理商模式开展销售工作，REC上海办事处作为我公司合作方利用成熟的市场销售渠道与操作经验帮助我们更加顺利的进入下游应用市场。

应用领域：

未来，公司将成为国内高纯硅烷气产能最大、品质最优；粒状多晶硅最具特色、最有应用价值；超纯多晶硅品质最纯、规格最全的独一无二的硅材料生产基地，成为极具技术价值和品牌价值的行业领先型企业。固本培元、守正创新，公司将不断致力于推动硅材料生产工艺持续进步，以硅材料制造水平的提升加快我国“双碳”目标的实现，助力人类能源使用方式和电子信息产业的伟大变革。

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