晶硅光伏電池體系主要分為單晶和多晶。單晶通過旋轉提拉的工藝將多晶硅料制成單晶硅棒(長晶工藝首先制成圓棒,再通過切方制成方棒),多晶通過鑄錠工藝將多晶硅料制成多晶硅錠,硅棒/硅錠再通過切片工序分別制成單晶/多晶硅片。
一、單晶硅片行業(yè)市占率
單晶由于內部原子排列有序,因此制成電池/組件后光電轉換效率較多晶更高。2018-2019年單晶Perc電池的轉換效率約為21.8-22.1%,多晶Perc電池的轉換效率約為20.3-20.5%,效率差值約為1.5-1.6%。在實際生產中,在2018-2019年階段,由于多晶Perc電池制造的性價比不如單晶Perc電池,制造商多仍生產常規(guī)多晶BSF電池,效率范圍19.2-19.4%,較單晶Perc電池效率差異較大;至2019-2020年,多晶廠商推出的準單晶或將替代常規(guī)多晶,準單晶Perc電池的轉換效率預計約為21.8%,僅略低于單晶Perc電池。
單多晶硅片制作工藝區(qū)別
技術進步推動單多晶價差不斷減小,單晶市占率快速提升,替代已成趨勢。2015-2016年,基于單晶拉棒、切片技術的迅速發(fā)展,單、多晶硅片的價格差距大幅縮小。2016年初,單、多晶硅片價差曾降至最低0.02美元/片,對應單、多晶電池效率差約1.3%;后由于國內光伏領跑者項目的市場引導,以及2018-2019年單晶Perc電池的技術升級,單晶Perc電池與多晶BSF黑硅電池效率差幅達約2.6%,單晶硅片的單位價值量較多晶顯著提升,因此單、多晶硅片價差有所回升,但總體已較2015年以前水平大幅下降。截至2020年2月20日,單、多晶硅片價格分別為3.06元/片、1.55元/片,價差1.51元/片,在此情況下單晶硅片毛利率達到30-40%,而多晶硅片毛利僅為5-10%。
由于單晶性價比優(yōu)勢的不斷凸顯,近年來全球光伏裝機中單晶的滲透率也在不斷提高。2019年單晶Perc技術與多晶效率差距預計進一步擴大,單晶市占率有望達到65%,2020-2021或進一步達到80-85%滲透率,下一代電池技術如HIT、IBC等均基于單晶技術向上升級,意味著單晶技術路線具有更大的上升空間,目前主流廠家均積極儲備,單晶對于多晶的替代趨勢已成。
2011-2019年單、多晶硅片價差不斷縮小
自2016年起單晶市占率不斷提升
二、單晶硅片行業(yè)新增產能
近2-3年,由于單晶Perc電池產業(yè)鏈成熟、技術指標不斷超預期所帶來的效率和性價比優(yōu)勢,帶動電池片廠商紛紛升級和加碼單晶Perc產能,包括對原有單晶電池產線的Perc化升級和新增單晶Perc電池產能。2017-2018年是原有單晶電池產線Perc化的主要階段,2018-2019年則是新建單晶Perc電池產能的高峰期。2020年起,由于隆基166尺寸、中環(huán)210尺寸大硅片的加碼,單晶Perc電池的技術優(yōu)勢有望再上一個臺階,疊加下一代HIT、IBC等電池量產工藝尚未完全成熟的因素,2020年單晶Perc電池的擴產周期預計仍將延續(xù)。
國內14家主要電池生產廠商單晶Perc電池的產能及擴產計劃:1)以隆基、晶科、韓華QCELLS等為代表的組件或一體化廠商,多基于自身的組件產銷規(guī)模,采取部分電池片自產、部分電池片外購的策略,自產電池片比例通常在50%左右;2)以通威、愛旭等為代表的專業(yè)電池廠商正跟隨市場進行快速擴張,從當前情況來看,頭部企業(yè)如通威、愛旭等的擴張規(guī)模顯著高于行業(yè)平均擴張速度,未來光伏電池市場有望向頭部專業(yè)電池廠商快速集中。
截至2019年底,14家主要電池生產廠商的單晶Perc電池產能合計達到約100GW,考慮到市場上中小電池廠商合計也有相當一部分產能規(guī)模,至2019年底市場上單晶Perc電池產能總規(guī)模估計在120-135GW。2020年,預計單晶電池產能規(guī)模將在2019年基礎上進一步提升,至年2020年底市場單晶電池產能總規(guī)模預計在155-170GW。
2017-2020年主要電池生產商Perc電池擴產及規(guī)劃情況
2018年全球單晶硅片市占率情況
基于下游單晶Perc電池片的迅速擴張,單晶硅片廠家也紛紛宣布擴產。2018-2019年,隆基股份、中環(huán)股份、晶科能源、上機數控等光伏企業(yè)先后宣布并實際開工了新建單晶硅棒產能的項目,其中:1)隆基股份預計新增產能規(guī)模近50GW,其中15GW已于2019年內投產,25GW計劃于2020年內建成投產,剩余10GW規(guī)劃于2021年起逐步投產;2)中環(huán)股份預計新增產能規(guī)模25GW以上,其中10-16GW預計將于2020年內投產,剩余部分將于2021-2022年逐步投產;3)晶科能源規(guī)劃擴產規(guī)模25GW,其中2019年、2020年預計分別擴產5GW;4)上機數控目前公布5GW單晶硅片擴產計劃,計劃自2019年12月起分批投產。
市場部分單晶硅片擴產信息(僅統(tǒng)計拉棒產能)
由于單晶硅片新產能的建設及生產爬坡周期較長,通常從設備進場到調試滿產需要1.5年以上,同時考慮到單晶硅片產線的投資規(guī)模大,大規(guī)模擴產需要分批建設,因此相對下游單晶電池片的擴產節(jié)奏會相對滯后。2019年,單晶硅片供給相對緊缺;2020-2021年,隨著硅片新建產能的逐步釋放,供應緊缺的情況將有所改善,但由于下游光伏裝機市場高景氣,預計單晶硅片生產環(huán)節(jié)將維持供需緊平衡。
我國“5·31”后光伏產業(yè)鏈價格變化
2018-2021年單晶硅片、電池年末產能對比
三、硅料企業(yè)擴產情況
相比硅片/電池/組件等相對下游環(huán)節(jié),多晶硅料是此前我國光伏產業(yè)鏈中國產化比例最低的一環(huán),特別在主供單晶的多晶硅致密料部分,2018年以前對進口依賴程度較高。隨著近幾年光伏市場的快速增長,我國開啟了新一輪多晶硅料產能擴建,多家重要多晶硅生產商,如:保利協鑫、通威股份、新特能源、大全新能源、東方希望等,紛紛布局擴產。鑒于近年來單晶占比提升迅速,上述擴產企業(yè)的產能大多具備生產較高比例多晶硅致密料的技術能力;以通威、大全、新特為例,其產能致密料率多在80-90%之間。
本輪新增產能大部分已于2019年內建成投產,當前多數產能已實現達產達標,估算2019年末國內多晶硅料產能合計已達到約50萬噸/年,其中致密料部分約25-28萬噸,能夠滿足約120-140GW單晶硅片的生產需要。2020年國產多晶硅致密料預計能夠覆蓋需求80%以上。
2017-2020年國內主要多晶硅料企業(yè)擴產情況(單位:萬噸/年)
由于國內硅料企業(yè)的不斷提質降本,近年來我國對于進口多晶硅的依賴度持續(xù)降低。國內多晶硅產量占全球產量的比例已由2012年的約30%提升到2019年上半年的63.90%,占比提升一倍。隨著2020年國內低成本、高品質產能的進一步釋放,市場對于海外多晶硅產能的依賴度也將進一步降低。未來市場將進一步向著國內低成本、高品質產能傾斜,海外高成本產能預計將逐步退出。
2018-2019年多晶硅料價格持續(xù)下降
本公司出品的研究報告首先介紹了中國單晶硅行業(yè)市場發(fā)展環(huán)境、單晶硅行業(yè)整體運行態(tài)勢等,接著分析了中國單晶硅行業(yè)市場運行的現狀,然后介紹了單晶硅行業(yè)市場競爭格局。隨后,報告對單晶硅行業(yè)做了重點企業(yè)經營狀況分析,最后分析了中國單晶硅行業(yè)發(fā)展趨勢與投資預測。您若想對單晶硅行業(yè)產業(yè)有個系統(tǒng)的了解或者想投資中國單晶硅行業(yè),本報告是您不可或缺的重要工具。
本研究報告數據主要采用國家統(tǒng)計數據,海關總署,問卷調查數據,商務部采集數據等數據庫。其中宏觀經濟數據主要來自國家統(tǒng)計局,部分行業(yè)統(tǒng)計數據主要來自國家統(tǒng)計局及市場調研數據,企業(yè)數據主要來自于國統(tǒng)計局規(guī)模企業(yè)統(tǒng)計數據庫及證券交易所等,價格數據主要來自于各類市場監(jiān)測數據庫。