协鑫科技（03800）：十年磨一剑，聚焦颗粒硅跨越行业周期

十年磨一剑，聚焦颗粒硅业务 公司成立于2006年，2007年11月在香港上市，是全球规模最大多晶硅生产企业之一。公司主要有光伏材料及光伏电站两大业务，22年出于集中加强资源发展多晶硅材料核心业务的战略，将电站业务对应的协鑫新能源公司持股比例降至7.44%；23年公司全面退出棒状硅领域，聚焦颗粒硅。 硅料过剩下颗粒硅基于低成本&高质量市占率提升趋势明显，25年有望实现30% 需求端-碳中和背景下全球光伏新增装机快速增长，按照光伏2026年装机预期823GW来看，假设容配比1.3，硅耗有望降至1.8 g/w，对应硅料需求193万吨。供给端-光伏制造环节快速扩产，CAPIA预计24年产能硅料超过210万吨，由此我们预计未来2-3年硅料整体供给相对过剩。 硅料价格下行周期中，产品低成本&高质量为破局之道 颗粒硅基于其成本优势-电耗更低对应降本14元/kg（棒状硅VS颗粒硅电耗为57、13.8kwh/kg-Si）；质量端-“氢跳”问题基本已经解决，金属杂质含量与棒状硅接近，公司占国内供货商N型硅料供应份额已超20%。预计后续渗透率提升趋势明显（21年4%→23年17%→25年30%）。 颗粒硅龙头订单持续签订，叠加CCZ提高拉晶效率 颗粒硅难度在于其纯度控制，而当前解决方案已经被REC（天宏瑞科获得授权）和公司申请专利，由此专利壁垒决定了颗粒硅行业短期内难以再有新的竞争者。公司24年年底名义产能50万吨，技术源于自主研发+收购SunEdison，我们认为公司是当之无愧的颗粒硅龙头。近期与硅片龙头隆基签订三年42.5万吨的采购合同，有利于市占率快速提升。 同时，针对下游客户的拉晶环节，CCZ工艺可以实现连续生产，但需要粒径更小，流动性更好的原材料，颗粒硅与其更为适配。CCZ+颗粒硅产出的硅棒电阻率更加均匀（优势在N型趋势下更为明显），同时单炉产量比RCZ高20%+。 23年钙钛矿组件效率提升明显，GW级产线奠基 钙钛矿电池作为第三代新型太阳能电池，可实现光电转换效率进一步提升，前景广阔。公司通过收购厦门惟华持股协鑫光电45%的股权，23年以来钙钛矿组件效率持续提升，最新单结组件效率实现19.04%，叠层组件效率实现26.36%，23年年底正式进入GW级商业运营时代。 盈利预测 我们预计公司2024-2026年收入分别为287、324、340亿元，归母净利润为25、30、38亿元。我们参考A股及港股的硅料企业及存在成本优势的辅材企业的平均估值15X，考虑到公司后续颗粒硅凭借其成本优势市占率有望持续提升，同时叠加钙钛矿期权，给予公司24年15-20X PE，对应目标市值374-498亿元，目标价1.39-1.84元/股，折合目标市值412-549亿港元，目标价1.53-2.03港元/股，首次覆盖，给予“买入”评级。 风险提示：光伏需求不及预期；颗粒硅渗透率提升不及预期；电价波动风险；硅料价格波动带来的减值风险；跨市场估值风险；测算具有主观性，仅供参考。 1.十年磨一剑的颗粒硅龙头企业 协鑫科技控股有限公司成立于2006年，2007年11月在香港上市，股票代码3800.HK。公司是全球规模最大多晶硅生产企业之一，全球光伏材料领域的主要技术推动者和领先的工业级生产商。 公司历经十年磨一剑研发的具有自主知识产权的硅烷流化床法（FBR）颗粒硅技术，拥有低成本、高品质与低碳足迹等多重优势，创下国内外最低硅料碳足迹纪录，已成为助推光伏行业深度控碳减排的绿色能源。总部位于苏州，在香港、徐州、乐山、包头、宁夏等地设有子公司和研发中心。 图1：公司发展历程 公司主要有光伏材料（销售光伏多晶硅及硅片产品）及光伏电站（营运位于美国及中国的光伏电站）两大业务。 其中光伏电站业务陆续剥离：公司的光伏电站业务主要是其全资附属公司杰泰环球持有协鑫新能源的并表股权。而随着协鑫新能源实现轻资产战略转型，逐步由单纯经营光伏产业链下游业务，至多样化发展其他清洁能源业务，而公司则集中加强资源发展多晶硅材料核心业务，两者在经营层面和财务层面上的协同效应逐渐减弱。由此，公司于2022年9月29日通过向协鑫新能源分派股份的方式，对其的持股比例由44.44%降低至7.44%。 营收及利润受光伏产业链价格影响较大。2020年营收149亿元，同比减少24%，净利润亏损57亿元，同比由盈转亏，营收及利润波动均较大主要系：2020年硅片销售价格明显下滑，降幅达13%。 2022年营收367亿元，同比高增111%，净利润达160亿元，同比高增215%，主要系硅料销售业务贡献。1）销量方面-22年多晶硅销量达9.39万吨，同比实现96.4%的高增，其中颗粒硅的占比显著提升，产量占比从2021年的15%提升至22年的44%；2）价格方面：22年硅料处于供不应求的状态，硅料价格从年初的24万元/吨左右上涨至年中的30万元/吨以上。 图2：公司2019-2023年营收及增速 图3：公司2019-2023年归母净利润及增速 分业务来看，公司2019-2020年硅片销售为营收占比最大的业务，占比分别为46%、39%，2021年开始多晶硅销售业务营收占比显著提升至30%（2020年仅为15%），到2023年已经占到52%，成为公司营收主要来源，而硅片销售降至35%。 图4：公司2019-2023年分业务营收占比 2.硅料过剩下颗粒硅市占率提升趋势明显，25年有望实现30% 2.1.全球光伏装机快速增长，但硅料扩产导致供给相对过剩 需求端：全球光伏装机快速增长，30年有望实现TW级装机。2023年全球光伏装机达444GW，同比实现的93%增长。其中国内市场在政策引导和技术创新的双重驱动下，光伏产业实现了超预期发展。据国家能源局发布2023年光伏发电建设运行情况数据显示，我国2023年新增光伏发电并网容量约216GW，同比增长148.1%。海外市场的光伏产业同样保持着蓬勃发展的态势。据中国光伏行业协会统计数据显示，2023年间全球新增6个GW级新兴市场。传统欧美市场中，美国的光伏装机容量首次突破30GW，为迄今为止装机量最高的一年；欧洲市场受益于绿色能源转型政策影响也得到进一步扩大。 在“碳中和”的大背景下，随着度电成本不断下降、全球能源政策利好、应用场景不断拓宽、产业链价格下行、全球能源结构转型以及国家相关支持政策的大力推动，我们预计全球光伏装机高增长预期不变。根据IEA等的预测，2030年全球光伏装机有望达到1273GW，2024-2030年全球光伏装机CAGR为17%。 图5：2020-2030年全球光伏装机及预测（GW） 按照光伏2026年装机预期823GW来看，假设容配比1.3，硅耗有望降至1.8g/w，对应硅料需求193万吨。 表1：2026年硅料需求预测 但是装机高增下，我国光伏制造行业各环节产能也迎来了快速扩张，使得各环节竞争加剧，部分低竞争力产品的产能利用率开始下降，阶段性、结构性产能过剩局面逐步显现，产业链价格进入波动下行通道，各环节利润均受到挤压。 从硅料的供给端来看，2023年全国多晶硅产量达143万吨，同比增长66.9%。CPIA预计2024年随着多晶硅企业技改及新建产能的释放，产量超过210万吨。 由此，我们预计未来2-3年内硅料环节整体处于供给相对过剩的状态。 2.2.硅料价格下行周期中，产品低成本&高质量为破局之道 2.2.1.颗粒硅电耗更低，可节约成本约14元/kg 我们认为在硅料价格下行周期中，以现金成本考量厂商是否会选择产能退出；而在硅料价格上行周期中，以生产成本考量厂商是否会选择复工复产。因此具有低成本优势的硅料企业能够穿越周期，抗风险能力强。 FBR颗粒硅反应原理：利用硅烷气在800℃高温条件下发生分解反应生成硅和氢气，进入流化床反应器；在流化床反应器内，硅烷气分解的硅以流化态的形式与流化床反应器内的晶种接触，不断沉积在晶种上，最终形成符合质量要求的颗粒硅产品。氢气回用至冷氢化装置。 改良西门子法反应原理：利用高温硅芯（硅棒）作为载体，气化的三氯氢硅和氢气在硅芯表面、1050~1100℃下发生还原反应（气相沉积反应），生成晶体硅沉积在硅芯表面，定期更换硅棒，去后处理车间得高纯晶硅成品。 对比多晶硅的两种技术路线的生产流程，颗粒硅较西门子法的不同之处主要在硅烷制备及还原环节：改良西门子法的还原原料为三氯氢硅，在1050~1100℃的条件下与氢气在还原炉里反应，生成高纯多晶。硅烷流化床法的还原原料为硅烷，因此需要增加硅烷制备步骤，后续硅烷气在800℃的条件下加热分解，生成高纯多晶。 图6：颗粒硅VS棒状硅工艺流程对比 由此，颗粒硅相比棒状硅的优势：颗粒硅转化过程流程短，反应温度低，流动性佳，带来成本更低（主要体现在电耗端）。 1）工艺方面，颗粒硅生产环节中前体的一次转化率达到99%，远高于棒状硅的13%，大大缩短颗粒硅的转化流程，带来包括投资强度，占地面积及人工数量的降低； 2）能耗方面，颗粒硅拥有反应温度低，无需破损，连续生产连续收获等特点，在降低综合电耗的同时能够提升生产效率。2023年棒状硅综合电耗57kwh/kg-Si，而协鑫科技颗粒硅电耗为13.8kwh/kg-Si。以包头电价0.33元/kwh计算，颗粒硅电耗端可降本14元/kg。 同时，在未来较长时间内，各行各业将面对电力供应间歇性短缺风险，或对生产稳定性与新增产能落地带来较大影响。较改良西门子法，颗粒硅技术凭借能源和资源消耗更低、用地面积更小、用工总量更少等多维优势，产能投放具有更高的自由度和灵活度，成本优势有望进一步扩大，在地域选择、能源供应、人才保障等方面更具独特优势。 图7：协鑫科技电价对硅料非硅成本敏感性分析 2.2.2.颗粒硅质量端金属杂质含量及浊度逐季明显改善，N型中占比达20%+流化床法颗粒硅产品纯度控制是其制备工艺的一大技术难点，主要是因为处于流化状态的颗粒硅不可避免地对流化床内表面进行频繁磨蚀，而其主要生产设备为石墨和金属，所以颗粒硅产品中不可避免地会带来碳和金属杂质的污染，而金属杂质含量是多晶硅影响硅片品质的关键因素。金属杂质含量越低，下游产品的表现就越优良，电池片或组件的转换效率就越高。 此前影响颗粒硅渗透率提升的因素主要系品质，而近一年来协鑫科技颗粒硅质量改善明显。 截至公司23年年报最新披露的数据，N型棒状硅与颗粒硅在施主杂质含量、受主杂质含量、少数载流子寿命、碳含量、金属杂质含量等方面已经接近。“氢跳”问题已经通过投料方式、热场控制、气流控制、设备大型化、脱氢等工艺调整等方式基本解决。 表2：协鑫科技棒状硅与颗粒硅N型指标对比N型指标块状硅 从颗粒硅金属杂质含量来看，截至2023年年报发布，协鑫科技颗粒硅5元素总金属杂质含量低于0.5 ppbw的产品比重已达78%（23Q1的比重仅25%+），而5元素总金属杂质含量低于0.5ppbw的颗粒硅可对标市场最顶尖的Ｎ型致密复投料的品质标准。18元素总金属杂质含量低于1 ppbw的产品比重已达43%（23Q2的比重不足25%）。公司颗粒硅已批量用于N型产品生产，占国内供货商N型供应份额已超20%。 图8：协鑫科技5元素总金属杂质产品占比 图9：协鑫科技18元素总金属杂质产品占比 除了金属杂质外，硅烷气体在流化床反应器中发生分解反应，在预先装入的细硅粒表面生长颗粒状多品硅，反应过程中超细的硅尘会附着在颗粒硅表面，形成表面粉尘。由于颗粒硅产品尺寸主要为150um~4000um的小粒状硅料，且吸附力较强，使得表面粉尘去除难度增大，同时表面粉尘的含量也对下游工艺有着很大的影响，会造成拉晶用户使用过程中断线、尾部寿命低、碳含量升高等问题，而浊度即为测量表征颗粒硅粉体含量的指标。 公司当前颗粒硅浊度＜120NTU的产品比例已接近95%（不考虑正在爬坡的新基地），100NTU以下的颗粒硅产品比例已高达70%。同时，公司通过更先进的工艺技术，24年3月已实现颗粒硅浊度低于30NTU的小批量产出。 图10：颗粒硅浊度＜120NTU的产