多晶硅料——“碳中和”下的乌亮黄金光伏系列专题报告之硅料专题证券分析师：王蔚祺证券投资咨询执业资格证书编码：S0980520080003证券分析师：李恒源证券投资咨询执业资格证书编码：S0980520080009日期：2021.2.3证券研究报告 投资摘要“碳中和”下的乌亮黄金已经进入紧平衡周期。多晶硅料位于光伏产业链最上游，行业壁垒较高且具备周期性兼资源属性，硅料在光伏发电系统中的成本占比下降，在推动光伏平价上网及行业发展中起到至关重要的作用。当前，全球硅料供需紧平衡，多晶硅料国产替代效应显著，在碳中和背景下“乌亮黄金”的硅料将有望迎来行业的高景气周期。格局推演：国产硅料厂商“产能+成本”双领先优势将进一步凸显。国产硅料头部厂商成本+产能双重领先，将进一步掌握全球供给话语权。硅料环节进入紧平衡期，下游客户锁单效应显著，截至目前，国产五大硅料巨头已签出93.76万吨硅料，折合到2021年约24.0~25.3万吨。以2020年五家头部企业41.8吨硅料产能测算，21年57%-60%的硅料产能已被长单锁定，硅料环节强者恒强，行业马太效应显著。技术变革为硅料带来的影响：N型单晶是未来。当前光伏行业技术迭代加速，N型异质结等相关电池片或将引领下一代技术变革。相比于P型硅片及硅料，异质结等N型技术所需的N型硅片及N型硅料，各项指标性能更强且制造成本更高。随着未来N型电池片技术导入，其以N型硅片为衬底的特点将带动N型多晶硅料行业新一轮增长。投资建议（1）2021年硅料需求超预期：受国内碳达峰、碳中和目标及各国新能源利好政策影响，上调未来全球光伏新增装机量预期，光伏行业进入发展快车道。（2）头部厂商2021年硅料大部分被长单锁定，紧平衡格局将持续。（3）降本增效及产能扩张加速格局分化：优质的成本结构及产能扩产计划决定厂商头部地位。从中长期趋势、短期业绩确定性、经营现金流和估值情况，重点推荐通威股份。风险提示国内及海外光伏政策改善不及预期；公司产能释放、投产不及预期等。 pOsNwOoMqRyRyQsPqMnPvN8ObP7NpNpPmOpOeRpPpNjMpPsR8OpOnQNZmNqRvPnQsQ多晶硅料——“碳中和”下的乌亮黄金已经进入紧平衡周期 全球各主导国均设立最高指引碳中和目标数据来源：中国碳交易网，国信证券经济研究所整理表1：各国碳中和目标时间轴一览国家或地区承诺性质碳中和目标达成时间国家或地区承诺性质碳中和目标达成时间乌拉圭《巴黎协定》自主减排方案2030年碳中和葡萄牙政策宣示2050年碳中和芬兰执政党联盟协议2035年碳中和瑞士政策宣示2050年碳中和奥地利政策宣示2030年实现100%清洁电力，2040年气候中立西班牙法律草案2050年碳中和，设立委员会监督草案进展情况，并立即禁止新的煤炭、石油和天然气勘探许可证冰岛政策宣示2040年碳中和匈牙利法律规定2050年碳中和美国加州行政命令2045年前实现100%电力可再生南非政策宣示2050年成为净零经济体瑞典法律规定2045年碳中和马绍尔群岛提交联合国的自主减排承诺2050年碳中和加拿大政策宣示2050年碳中和韩国政策宣示2050年碳中和，结束煤炭融资欧盟提交联合国的自主减排承诺2050年碳中和不丹《巴黎协定》自主减排方案目前为碳负，承诺发展过程中碳中和丹麦法律规定2030年起禁止销售新的汽油和柴油汽车，2050年碳中和新西兰法律规定2050年碳中和，届时生物甲烷将在2017年的基础上减少24-47%英国法律规定苏格兰地区2045年碳中和，其他地区2050年碳中和哥斯达黎加提交联合国的自主减排承诺2050年碳中和爱尔兰执政党联盟协议2050年碳中和，在未来十年每年减排7%智利政策宣示2040年前淘汰煤电，2050年碳中和挪威政策宣示（意向）2030年通过国际抵消实现碳中和，2050年在国内实现碳中和斐济提交联合国的自主减排承诺2050年碳中和法国法律规定将减排速度提高三倍，2050年碳中和中国政策宣示2030年前碳达峰，2060年前碳中和斯洛伐克提交联合国的自主减排承诺2050年碳中和日本政策宣示在本世纪后半叶尽早实现德国法律规定2050年前碳中和新加坡提交联合国的自主减排承诺在本世纪后半叶尽早实现 碳达峰及碳中和背景下，我国光伏在十四五期间将跃进式发展十三五规划预期完成情况和十四五规划展望单位（GW）光伏风电十二五发展成果43.18130.75十三五规划目标>110>210十三五发展成果>240>240十四五规划目标（预期）>600>365十三五期间年均新增容量>39.4>21.92020年预期新增容量35-4031-33十四五年均新增容量（预期）60-9025-37资料来源:国家可再生能源中心，国信证券经济研究所预测2020年9月22日，习近平总书记在联合国大会提出中国2030年前碳达峰和2060年碳中和。2020年12月12日，在全球气候雄心峰会上，习近平主席进一步宣布：非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。展望十四五期间，我国新能源产业从补贴时代走入平价阶段，开发规模将提升至新的台阶。预期光伏年均新增装机将提升至80-90GW左右，储能将在十四五期间深度参与新能源的发展，光储结合的新模式将正式打开平价户用市场。36902108205010015020025020202021-20252026-20352036-2050图1：国内光伏中长期年均新增装机（GW）资料来源：国家可再生能源中心，国信证券经济研究所预测表2：“十三五”与“十四五”新能源发展对比 全球光伏：海内外共振迎来高速发展期数据来源：CPIA，国信证券经济研究所整理图2：未来五年全球光伏年均新增装机预测（GW）全球CAGR 16%随着投资成本不断下降和发电效率逐年提升，全球光伏平价大时代正式来临。光伏将凭借其绿色、环保的优势，在海内外继续快速发展，装机容量和技术迭代创新呈现螺旋式增长。中国光伏协会预测，未来五年全球光伏市场最高年均新增装机可达到287GW，2025年最高可达391GW，年复合增速16%。我国也正在积极规划十四五能源发展的宏伟蓝图，为了早日实现碳达峰和碳中和，践行我国向国际社会的郑重承诺，中国光伏协会的预测未来5年我国光伏年均新增装机乐观情况可达到90GW，2025年最高可达123GW，年复合增速21%。30.23238.4435373102106115391050100150200250300350400450乐观情况保守情况图3:未来五年国内光伏年均新增装机预测（GW）3 5 11 11 15 35 53 44 30 123020406080100120140乐观情况保守情况数据来源：CPIA，国信证券经济研究所整理国内CAGR 21% 光伏晶硅产业链介绍资料来源：新疆大全招股说明书，国信证券经济研究所整理图4：光伏产业链示意图多晶硅料环节位于光伏产业链最上游，是光伏产业链原材料环节。高纯多晶硅料具有高载能、高技术、资金密集、周期长、弹性小、安全生产风险大等特点。与光伏玻璃类似，长生产周期与低产能弹性作用叠加，易产生极端价格。高纯多晶硅料价格的降低,及硅料在光伏发电系统中的成本占比下降，在推动平价上网和光伏行业发展上起到至关重要的作用。 全产业链降价促进光伏行业长期发展资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理图5：产业链各环节价格（元/W、元/kg）硅料环节为光伏平价上网做出了巨大的历史贡献。全球光伏行业政策利好助力硅料市场规模扩大，促进硅料厂商降本增效，以技术迭代和关键设备国产化降低系统单瓦硅耗量和价格：多晶硅用量不断下降（-65%），成本占比逐渐降低；反过来多晶硅价格降低带动下游光伏系统与组件价格降低，推动光伏平价上网进程：2019年与2010年相比，千吨多晶硅投资降至1.2亿元（-88%），光伏电站建设成本降至4.5元/W（-93%），上网电价降至0.5元/KWh（-88%）。图6：光伏系统多晶硅用量（g/W）资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理50352517.512109.5985.54.54.130191394.54.23.63.53.22.82.32.10200400600800100012001400160018000102030405060光伏系统光伏组件多晶硅9.58.07.46.46.36.05.25.04.83.83.43.3012345678910200820092010201120122013201420152016201720182019 晶硅产业链价值分配分析资料来源：PV Infolink，国信证券经济研究所预测图7：2020年光伏产业链价值分配（元/W）硅料行业毛利已压缩至低点。硅料环节是一个在成长性大赛道中拥有周期品属性的特殊环节，由于硅料产业将继续保持产销紧平衡的状态，硅料厂商对下游议价权提升。 全球新增市场预测：硅料已进入紧平衡周期根据国际能源署的预测,预计到2024年全球分布式光伏占据光伏市场总量近一半份额，其中工商业分布式光伏成为主要市场，占未来五年内分布式光伏新增装机量的73%，户用占比27%，2025年光伏新增装机量可达346GW。以现有硅片生产硅耗量水平测算，硅料需求年增速将略高于硅料厂商扩产速度，供需紧平衡格局将持续。2020E2021E2022E2023E2024E2025E户用装机容量预测（GW）中国8.011.214.016.018.822.4美国2.53.33.94.75.66.7海外其他地方2.53.33.94.75.66.7户用合计13.0 17.8 21.8 25.4 30.0 35.8 同比增速37%22%17%18%19%工商业装机容量预测（GW)中国12.026.030.235.040.647.1美国4.44.85.15.35.46.3海外其他地方27.535.851.763.075.983.9工商业合计43.9 66.6 87.0 103.3 121.9 137.3 同比增速52%31%19%18%13%集中式装机容量预测（GW)中国20.025.531.037.043.052.5海外42.550.569.994.6113.1124集中式合计62.5 76.0 100.9 131.6 156.1 176.5 同比增速22%33%30%19%13%全球总计119.4 160.4 209.7 260.3 308.0 349.6 同比增速34%31%24%18%14%硅片硅耗量（g/W）3.203.163.123.083.043.00全球硅料需求量合计（万吨）38.250.765.480.293.6104.9同比增速33%29%23%17%12%资料来源:全球总装机量预测来自CPIA，各细分市场比例参考国际能源署对分布式光伏的占比数据，国信证券经济研究所预测表3：全球光伏新增装机需求预测（GW） 格局推演：国产硅料厂商“产能+成本”双领先优势将进一步凸显 全球硅料供给与需求：国产硅料替代海外硅料进行时全球多晶硅料供需维持紧平衡。2010-2019年，全球硅料产能由27.5万吨增长至65.2万吨，产量由16.0万吨增长至50.8万吨，需求提升2倍至48.1万吨；其中我国产能增长4.3倍，产量增长6.9倍，在国内需求增长3.9倍的情形下可以维持自给率22.5pct的提高。预计2020年：全球全年多晶硅产量53-55万吨，其中中国多晶硅产量40.3-43.6万吨，受个别厂商工厂爆炸产生的供给瓶颈影响，下游硅片/电池片厂商加大备货规模，供需将维持紧平衡格局。图8: 2010-2019年全球硅料产能（万吨）图9: 2010-2019年全球硅料产量（万吨）数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理图10: 2010-2019年全球硅料需求（万吨）图11: 2010-2019年中国供需与自给率（万吨、%）数据来源：中国有色金属工业协