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光伏硅片行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)及競(jìng)爭(zhēng)格局分析

1、光伏硅片行業(yè)概況

光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上游為多晶硅料生產(chǎn)、拉晶及切片等環(huán)節(jié)，中游為光伏電池生產(chǎn)、光伏組件封裝等環(huán)節(jié)，下游為光伏應(yīng)用系統(tǒng)的安裝及服務(wù)等。而硅片的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，處于光伏行業(yè)上游。該環(huán)節(jié)主要通過硅料預(yù)處理、拉晶、切方、切片等工藝形成高純片狀硅。硅片行業(yè)上游為硅料生產(chǎn)環(huán)節(jié)，作為光伏硅片的成本核心，硅料占硅片的成本比重較高；硅片生產(chǎn)行業(yè)下游為光伏電池片環(huán)節(jié)，硅片占電池片成本較大比重，亦是電池片的核心原材料。

光伏硅片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：普華有策

得益于下游光伏裝機(jī)量快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，疊加硅片環(huán)節(jié)核心技術(shù)水平升級(jí)助力，全球硅片市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。截至2023年末，全球硅片總產(chǎn)能達(dá)974.2GW，同比增長(zhǎng)約46.7%，產(chǎn)量約為681.5GW，同比增長(zhǎng)78.8%。

2019-2023年全球硅片產(chǎn)能及產(chǎn)量

資料來源：普華有策

2023年底位于中國(guó)大陸的企業(yè)硅片產(chǎn)能約為953.6GW，占全球的97.9%，占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先地位。目前，全球硅片產(chǎn)能及產(chǎn)量主要集中我國(guó)，我國(guó)硅片企業(yè)已占全球主導(dǎo)地位。

2、光伏硅片行業(yè)技術(shù)水平及特點(diǎn)

（1）大尺寸硅片優(yōu)勢(shì)明顯，滲透率加速提升

2019年起硅片尺寸格局改變，隆基、TCL中環(huán)推出大尺寸產(chǎn)品，2020年7家公司建M10標(biāo)準(zhǔn)，大尺寸已成下游主流。硅片形狀上，頭部企業(yè)推矩形硅片技術(shù)，2023年9家企業(yè)就其組件尺寸標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)成共識(shí)，升級(jí)規(guī)格成趨勢(shì)。大尺寸硅片降本優(yōu)勢(shì)明顯，可增加各環(huán)節(jié)產(chǎn)能輸出攤薄非硅成本，且相同用料下能減少拉晶、切片次數(shù)，降低BOS成本和度電成本。

（2）薄片化技術(shù)升級(jí)，推動(dòng)光伏行業(yè)降本增效

硅片面積相同情況下，薄片化可以有效降低單片耗硅量，增加每公斤硅料的出片率，薄片化已成為硅片環(huán)節(jié)的主要降本途徑之一。隨著N型技術(shù)與金剛線切割技術(shù)的發(fā)展，下游配套技術(shù)的逐步成熟，薄硅片已經(jīng)成為主流趨勢(shì)。

2021年以來，硅料價(jià)格持續(xù)處于高位加速了硅片薄片化進(jìn)程以及金剛線切割技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)。2022年，硅片切片環(huán)節(jié)金剛線母線直徑已由2021年的42-47μm下降為38μm，并實(shí)現(xiàn)鎢絲金剛線母線直徑32μm切割技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。金剛線切割技術(shù)的升級(jí)進(jìn)一步降低了硅片切削損耗和硅成本，同時(shí)提升了硅片切割表面穩(wěn)定性，為硅片薄片化提供了有力技術(shù)保障。

（3）N型逐步取代P型，成為產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域下一代發(fā)展方向

根據(jù)在晶體生長(zhǎng)過程中摻入微量元素的不同，所得硅片可分為P型硅片與N型硅片。具體而言，若摻入微量III族元素（如硼、鎵等）可制得空穴導(dǎo)電的P（positive）型硅單晶；若摻入微量V族元素（如磷、砷等）可制得電子導(dǎo)電的N（negative）型硅單晶。由于硼在硅中更易保證均勻性，摻硼P型硅片的制備相對(duì)簡(jiǎn)單，其產(chǎn)業(yè)化歷史較早，工藝技術(shù)也更加成熟，生產(chǎn)成本較低；摻鎵P型硅片在降低光致衰減方面較摻硼P型硅片有了更為顯著的提升。而相較P型硅片，N型硅片具有低光致衰減，弱光響應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)，更易于鈍化，電池光電轉(zhuǎn)換效率較高。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年規(guī)模化生產(chǎn)的P型單晶電池均采用PERC技術(shù)，平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23.2%。N型TOPCon電池平均轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到24.5%左右，HJT電池平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.9%，N型電池片較P型PERC電池片轉(zhuǎn)換效率高出超過1.8個(gè)百分點(diǎn)。

3、光伏硅片行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)

（1）全球碳中和進(jìn)程加速，光伏行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展

全球多經(jīng)濟(jì)體承諾2050年前碳中和，光伏因產(chǎn)品價(jià)格下降、建設(shè)成本降低，在多國(guó)成有競(jìng)爭(zhēng)力電源，需求提升，行業(yè)持續(xù)發(fā)展。我國(guó)是光伏制造主要市場(chǎng)，政策支持下光伏發(fā)展空間廣闊，已成為主導(dǎo)能源，多部門出臺(tái)相關(guān)文件，2022年印發(fā)行動(dòng)計(jì)劃促智能升級(jí)與產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。目前我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)量可觀，預(yù)計(jì)為達(dá)成碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，光伏行業(yè)將長(zhǎng)期快速發(fā)展。

（2）硅片環(huán)節(jié)供需存在結(jié)構(gòu)性缺口巨大，大尺寸產(chǎn)能偏緊

光伏產(chǎn)品價(jià)格下降致光伏電站建設(shè)成本降低，裝機(jī)需求大幅提升，2022年全球、中國(guó)新增裝機(jī)量可觀，拉動(dòng)硅片市場(chǎng)需求增長(zhǎng)。當(dāng)下大尺寸硅片占比高，硅片環(huán)節(jié)存在大尺寸產(chǎn)能偏緊情況，未來其市場(chǎng)份額占比還將提高，供給較緊張。提升光電轉(zhuǎn)換效率是光伏產(chǎn)業(yè)鏈降本核心，N型單晶硅片新興技術(shù)轉(zhuǎn)化效率更高，相比P型有諸多優(yōu)勢(shì)，且隨著相關(guān)技術(shù)成本優(yōu)勢(shì)凸顯，N型硅片需求旺盛，未來有望取代P型硅片，推動(dòng)N型電池產(chǎn)業(yè)化并助力度電成本下降。

（3）硅片環(huán)節(jié)區(qū)域性特征愈發(fā)明顯

全球硅片產(chǎn)能多在中國(guó)大陸，2022年占比97.9%。我國(guó)電力能源逆向分布，特高壓電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，“十四五”規(guī)劃建設(shè)多條線路、投資高，未來光伏發(fā)電迎高峰，分布式電源分層接入。新型儲(chǔ)能發(fā)展態(tài)勢(shì)好，預(yù)計(jì)2025年全球及我國(guó)新增裝機(jī)量可觀。光伏硅片產(chǎn)能集中于我國(guó)西部，晶體生長(zhǎng)環(huán)節(jié)電耗為主，西部自然優(yōu)勢(shì)明顯、電價(jià)低，硅片企業(yè)多在此布局，云南省尤為突出，已成全球最大綠色單晶硅光伏材料生產(chǎn)基地等，2022年硅片新擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目也多在西北與西南地區(qū)，行業(yè)區(qū)域化布局更顯著。

4、進(jìn)入行業(yè)的主要壁壘

（1）技術(shù)壁壘

硅片生產(chǎn)企業(yè)核心技術(shù)壁壘在于降成本與提效率。成本上，硅成本因硅料清洗、破碎損耗降低等因素持續(xù)下降，2022年主流廠每公斤方棒耗多晶硅料量達(dá)1.06kg/kg；非硅成本隨熱場(chǎng)保溫等技術(shù)優(yōu)化電耗、耗水量逐步下降。生產(chǎn)效率方面，2022年主流廠拉棒單爐投料量較2020年大幅提升，且等徑晶棒每公斤出片量不斷增加。新進(jìn)入者建優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)線需長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)積累，現(xiàn)有深厚積淀的硅片廠商構(gòu)成較高技術(shù)壁壘。

（2）資金壁壘

光伏制造業(yè)固定資產(chǎn)占比高，對(duì)于資金需求較大，屬于重資產(chǎn)、資金密集型產(chǎn)業(yè)，硅片廠商具備較強(qiáng)的資金實(shí)力。以1GW大尺寸硅片產(chǎn)能為例，對(duì)應(yīng)的單晶爐、切片機(jī)等核心生產(chǎn)設(shè)備投資額近2億元，加之生產(chǎn)廠房、電力及循環(huán)水配套系統(tǒng)，單GW投資接近3億元。目前市場(chǎng)新建產(chǎn)能通常為5‐10GW，投資額超過10億元。規(guī)模化生產(chǎn)所需的大量生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)不斷升級(jí)所需的持續(xù)研發(fā)投入，需要行業(yè)內(nèi)企業(yè)投入龐大資金，對(duì)新進(jìn)入者形成了較高的資金壁壘。

（3）管理運(yùn)營(yíng)壁壘

光伏產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期處于降本提效的發(fā)展周期，在上下游材料及產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的情況下，通過管理運(yùn)營(yíng)提前布局，不斷提高生產(chǎn)效率及降低各環(huán)節(jié)損耗從而降低單位成本，是硅片廠商保證競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的主要途徑。同時(shí)，硅片行業(yè)技術(shù)迭代速度較快，硅片企業(yè)管理團(tuán)隊(duì)的穩(wěn)定性與技術(shù)經(jīng)驗(yàn)沉淀亦影響著新產(chǎn)能的爬坡速度。硅片廠商管理團(tuán)隊(duì)需要對(duì)國(guó)家新能源戰(zhàn)略規(guī)劃深入理解，開展前瞻性的戰(zhàn)略布局，并擁有廣泛的市場(chǎng)銷售網(wǎng)絡(luò)布局，才能發(fā)展出穩(wěn)定的商業(yè)模式，行業(yè)形成了較高的管理運(yùn)營(yíng)壁壘。

5、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及主要企業(yè)

硅片產(chǎn)業(yè)布局集中于我國(guó)，2022年全球生產(chǎn)規(guī)模前十硅片企業(yè)均為中國(guó)企業(yè)，產(chǎn)能、產(chǎn)量占比高，且我國(guó)硅片新增產(chǎn)能增長(zhǎng)快。近年單晶成市場(chǎng)主導(dǎo)，隆基綠能與TCL中環(huán)加速布局、擴(kuò)產(chǎn)，曾形成雙寡頭格局，后因行業(yè)新興企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)，2021至2022年二者合計(jì)產(chǎn)能占比有所下降。

硅片企業(yè)按經(jīng)營(yíng)模式可分為“垂直一體化”企業(yè)與“獨(dú)立專業(yè)化”企業(yè)?！按怪币惑w化”模式下，企業(yè)通過在光伏產(chǎn)業(yè)鏈上中下游多個(gè)制造環(huán)節(jié)整體布局，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的資源整合，確保原材料供應(yīng)穩(wěn)定，有利于發(fā)揮各環(huán)節(jié)之間的協(xié)同效應(yīng)，代表企業(yè)包括隆基綠能和晶科能源。“獨(dú)立專業(yè)化”模式下，企業(yè)專注于產(chǎn)業(yè)鏈單一環(huán)節(jié)，集中資源加強(qiáng)精細(xì)化管理，提升生產(chǎn)技術(shù)水平，提高產(chǎn)品品質(zhì)，在單環(huán)節(jié)中做到性價(jià)比領(lǐng)先，代表企業(yè)包括申請(qǐng)掛牌公司、TCL中環(huán)、弘元綠能、京運(yùn)通、雙良節(jié)能、美科股份、華耀光電、高景太陽能和宇澤半導(dǎo)體。此外，“獨(dú)立專業(yè)化”企業(yè)與下游客戶不存在直接競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，有利于加強(qiáng)與客戶的合作關(guān)系。

光伏硅片行業(yè)主要企業(yè)

資料來源：普華有策

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