光伏行业研报三（硅片）：晶硅电池的核心，产业链强势环节

晶硅电池的核心，产业链强势环节 光伏行业研报三（硅片） 2024.02 版权所有©2022深圳市亿渡数据科技有限公司。本文件提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系亿渡数据独有的高度机密性文件（在报告中另行标明�处者除外）。未经亿渡数据事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、�版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，亿渡数据公司保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。 1、上游4、5 2、中游6 3、下游7 4、供给端8 5、需求端9 6、供需关系10 7、行业趋势11、12 硅晶生长、切片 其他辅材 坩埚热场材料 金刚线 制作电池 其他辅材 银浆 硅片 多晶硅 电池片 制绒、刻蚀、印刷等工艺 直拉法 硅片是一种半导体材料，广泛应用于电子、光伏、计算机、汽车等领域，硅片按照硅片纯度分类为半导体硅片与光 伏硅片，主要应用于芯片以及光伏电池片，本篇章主要为光伏硅片赛道的研究。 2010年至2022年，中国光伏硅片产量迅速增长，2022年中国光伏硅片产量达357GW，同比+57%。光伏硅片产量占全球总产量97.5%，连续7年保持全球占比在80%以上，是全球最重要的光伏硅片生产国。 硅片环节行业集中度高，2023年硅片价格大幅下滑，硅片市场盈利能力逐步下降，产能出清逐步加速。同时大尺寸、薄片化、N型硅片及CCZ技术，都会对现有的格局产生冲击。 加工工序 截断 开方 磨削 切片 清洗 分选检测 截断机 开方机 磨削机 切片机 插片清 洗 分选设备 拉晶工序 流程 多晶硅 设备 长晶 单晶生长 炉 硅料经高 温熔化，由籽晶引发单晶硅棒定向生 长 截断硅 棒去掉两段变径区域 切割大 块硅棒使其形成方棒 砂轮磨 削硅棒表面，使边缘成光滑 弧形 将硅棒 切割成单晶硅片 硅片清 洗 描述 硅片分选 检验硅片尺寸、厚度、表面 质量等 拉晶环节——直拉法为主流制备工艺；目前N型硅片对含氧量要求较高，促进设备的升级迭代，到2023年国内单晶生长炉设备已经到第五代，部分企业引入半导体级磁场技术，进一步降低硅片含氧量，也进一步提高了投资门槛。 加工环节——切片为核心加工工艺；金刚线细线化可以有效降低切割过程中硅的损耗，提升单位硅料出片量，是产业链降本的重要方法之一，2022年以前金刚线母线线径约为120um，至2022年，金刚线母线线径约为38um，业内钨丝金刚线线径已降至20um以下，未来依然存在继续细化的空间。 不同类型硅片参数 PERC TOPCon HJT 硅片类型 P型-掺杂元素（镓） N型-掺杂元素（磷） N型-掺杂元素（磷） 电阻率（Ω.cm） 0.4-1.1 0.4-1.6 0.3-2.1 少子寿命（μs） ≥70 ≥800 ≥800 间隙氧含量（ppma） ≤16 155 ≤11.7 140 ≤14 2022年硅片平均厚度(um) 130 数据来源：财信证券，亿渡数据整理 www.iiduo.cn 多晶硅仍是成本大头，薄片化实现降本增效；目前成本占比中硅料、坩埚、热场、金刚线分别约为81%、5%、1%、2%。据东吴证券数据，同一条件下150um、140um、130um的TOPCon硅片单W硅耗分别为2.05g/W、1.95g/W、1.87g/W，硅片薄片化降本明显，而2022年行业主流硅片平均厚度为P型155um，n型TOPCon140um、HJT130um，目前热门的N型硅片的厚度正向着更低的120μm推进。 设备以及辅材迭代，有效推动能耗改善；2022年单晶拉棒平均电耗为24.4kWh/kg-Si、切片平均电耗为8.3万kWh/百万片，预计随着热场保温性能的改善、单晶炉的迭代，以及棒长增加、切速增加、细线化以及薄片化带来单次出片量的增加，至2025年单晶拉棒平均电耗有望下降至21.5kWh/kg-Si;切片平均电耗有望下降到7.9万kWh/百万片。 规模增速不减，主导全球市场；2010年至2022年，光伏行业发展迅速，而光伏硅片作为光伏产业链中游同样获得较快的增速，2023年中国硅片产量预计达590GW，增速达到最高的65%。截至2022年底，全球硅片总产能约为664GW，2022年底位于中国大陆企业硅片产能约为650GW，占全球的97.9%，占据绝对领先地位。 中国硅片产量及产能情况 2022年全球光伏硅片竞争格局 1000 800 57% 65% 881 80% 26% 26% 60% 600 41% 617 40% 400 200 0 22% 26% 19% 407 227 357 590 20% 7% 107 1 0 161250 0% 9% 22% 2018年2019年2020年2021年2022年2023年E 中国硅片产量（GW） 中国硅片产能（GW） 中国硅片产量增速 10% 隆基绿能TCL中环晶科能源晶澳科技弘元绿能其他 18 35 150 行业集中度较高，双寡头格局清晰；我国光伏硅片市场集中度高，前五企业产量占比超70%。光伏硅片市场呈现以隆基绿能和TCL中环为龙头的竞争格局，两者2022年产量分别占26%和22%。其次分别为晶科能源、晶澳科技、弘元绿能，占比分别为10%、9%、7%。 数据来源：中国光伏协会、东吴证券、中商情报网，亿渡数据整理 工序1234567891011121314 PERC 清洗磷扩散激光SE热氧去磷硅玻璃 碱抛退火AIOx钝化减反膜丝网 烧结光注测试 TOPCon 制绒 清洗硼扩散激光SE去硼硅玻璃 (PSG) 隧穿+本征 磷扩散去磷硅玻璃 印刷 A10x钝化减反膜丝网 入分选 烧结光注测试 制绒(BSG) 非晶硅 (PSG)去绕镀 印刷入分选 HJT 清洗非晶硅TCO膜制 制绒沉积备 丝网印刷银浆固化光注入测试分选 IBC 清洗背面磷去磷硅玻制绒扩散璃(PSG) 掩膜激光开槽刻蚀背面硼扩 去硼硅玻璃 (BSG) 双面热减反丝网烧结光注测试分氧膜印刷入选 金属成本占比较高，多种技术实现降本；电池片目前成本占比中，硅片、银浆占比分别约为63%、16%，核心辅材银浆主要作用就是形成银电极（丝网印刷工序），金属化成本是硅片成本之外的最大成本项，目前降低金属化成本的方式包括：银包铜技术、电镀铜技术等，其中银包铜+0BB技术已经推上量产,有望在2024年获得较快发展。 受益于技术迭代，核心辅材银浆需求量增加；2022年，P型电池片平均银浆耗量为91mg/片，N型TOPCon电池双面银铝浆（95%银）平均消耗量约115mg/片；HJT电池双面低温银浆消耗量约127mg/片。N型电池相较于P型对银浆的消耗量更大，其市场份额的提升将促使光伏银浆需求稳步增长。 硅片环节竞争加剧，供给端持续增长；由于前期利润空间较大，技术门槛不高，投产时间短，硅片制造环节新入局者众多，如双良、高景、上机数控等。2023前11个月我国硅片产量达到532.62W，预计硅片全年产量在590GW左右。 短期产能充沛，市场加速出清；据相关数据，23年主要厂商硅片产能为881GW，同比增加36%，较2022年52%的产能增速减缓，行业产能利用率由2022年的58%提高到2023年的67%。预计2024年产能增长减缓，行业行业产能短期产能充沛，市场产能消化加速。 单位：GW 2022年E 2023年E 2024年E 2022年E 2023年E 2024年E 隆基 133 190 210 高璟太阳能 30 50 65 中环 140 180 196 双良节能 40 40 90 晶科 65 75 103 宇泽 3 3 3 晶澳 40 85 95 中润 5 5 5 协鑫 12 15 15 天合光能 15 55 75 通威 15 15 15 赛宝伦 2 2 2 锦州阳光 5.7 5.7 5.7 亿晶 3 3 3 弘元绿能 35 35 55 东方日升 10 10 京运通 20 42 42 豪安 2 2 2 阿特斯 20 35 50 受制电网消纳问题，24年新增装机预期放缓；组件环节23年年底每瓦均价已不足1元，受下行的产业链价格刺激，终端装机需求加速放量。2023年新增光伏装机达216.88GW，同比增长148.12%，为历史最高值，预计后续消纳压力将大幅上升，2024年我国新增装机预计将达200-210GW，同比增速或放缓至5%-10%。 2023年组件出口情况 3% 2% 12% 51% 27% 欧洲亚洲南美洲非洲大洋洲北美洲 5% 欧洲组件高库存，组件需求预计放缓；据EUPDResearch报告，2022年欧盟光伏组件库存超47GW。2023年欧洲累计进口中国光伏组件101.4GW（PVInfolink数据），而2023年欧盟新增光伏装机容量约60GW，若考虑欧洲光伏项目容配比约1.35以及退货、返销的情况，预计2023年底欧洲光伏组件库存规模将近50GW。2024年欧洲光伏组件进口需求预计放缓。 2023年各地分布式接网预警 地区 政府公告 分布式接网预警 山东省聊城 2023年6月8日《聊城市分布式光伏发展专项规划(2023-2035年)》(草案) 2025年前剩余455MW，4县无接入空间 辽宁省营口 2023年7月，《关于分布式光伏项目备案有关工作的通知》 剩余982MW空间，备案1.5GW，暂缓备案 河南 2023年10月，河南省能源大数据中心公布各地市分布式光伏可开放容量，2023年11月2日，分布式光伏黄色/红色区域配储分别不低于15%2h/20%2h 2023年前9月并网10.58GW,仅剩8.6GW空间 广东 2023年10月31日，广东省能源局发布接网消纳困难的县(市区)名单及低压配网接网预警等级的公告 11县无接入空间，13县空间低于50MW 数据来源：政府公告、中信证券、盖锡咨询，亿渡数据整理 www.iiduo.cn 库存周期影响较小，硅片市场弱稳运行；2022年行业头部的隆基绿能、TCL中环硅片的库存占产量比分别为3.5%、3%，而晶科能源、晶澳科技为自产自销，行业整体中库存对供需的影响较小。但据SMM调研显示，电池片厂原料库存已经达到10天左右，接近原料累库阶段。 硅片供给阶段性过剩，价格呈下降趋势。电池片价格持续下行企业进入亏损减产，对硅片采购积极性不高使得议价空间被压缩，硅片价格持续下跌。硅片盈利水平或在2024年持续承压，二三线硅片厂商或将加速出清，预期硅片价格将维持弱势。 硅片产量 2021年 2022年 隆基绿能（GW） 70 86 TCL中环（万片） 824803 1084730 弘元绿能(吨) 49431 69429 硅片存货隆基绿能（GW） 2 3 TCL中环（万片） 12025 32102 弘元绿能(吨) 4225 3671 主流硅片平均价（RMB/PC） 10 8 6 4 2 0 2020-03-112020-11-112021-07-212022-03-302022-12-072023-08-23 数据来源：iFinD、公司年报，亿渡数据整理 www.iiduo.cn N型硅片产能提升，有望推动价格企稳；2024年初，头部硅片企业N型产品生产比例在70%以上，其余企业也在积极转型，P型M10逐步转为定制化。N型替代的速度加快，而价格更高的N型硅片推动价格跌幅收窄，进一步达到阶段性企稳。 行业竞争加剧，产能加速出清；据统计，截至2023年末PERC电池产能中，已经确定关闭或停止生产的项目达到 50.6GW，而TOPCon项目面临暂缓扩产的规模达到132GW，行业连续亏损的情况下，产能出清逐步加速。 高纯石英砂供需偏紧，二三线企业加速出清；N型硅片平均每台单晶炉坩埚用量比P型的多6个，使用寿命也更短，N型技术下高纯石英砂用量增加，市场供需短期偏紧。相对于一线企业锁定了石英坩埚的长单，二三线企业在石英坩埚价格的上涨过程中将再次进行产能淘汰。 400 300 200 100 259 10%29 硅片市场情况预