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财富研究主题:供需错配致多晶硅价格走高,三氯氢硅需求增长

2022-06-13王佳、周子奇、鲁悦、穆方舟国泰君安证券变***
财富研究主题:供需错配致多晶硅价格走高,三氯氢硅需求增长

上下游需求错配,多晶硅价格上涨。近期三类硅料成交价持续上涨,多晶硅致密料价格为26.1万元/吨,逼近2021年11月价格高点26.8万元/吨。上下游供需错配是价格上涨的主要原因:从投产周期角度,硅料产线通常需要128个月的建设周期和6个月的产能爬坡周期,而下游硅片环节仅需6-8个月建设周期和一两个月产能爬坡周期; 产量角度,5月国内多晶硅产量62351吨,环比上涨5.98%,但组件环节的高需求使下游硅片持续扩产,产量增速慢于签单增速。 光伏级三氯氢硅需求增加,实现独立上涨。供给端来说,光伏级三氯氢硅生产难度大,大部分产能留供自用,合计可外售用于生产光伏级产品的产能为19万吨,为下游多晶硅企业配套光伏级别产品的产能较少。生产过程中,开机阶段每新增1吨多晶硅产能,需一次性投入三氯氢硅约0.2吨,以补液位和清洗系统,生产阶段,多晶硅厂商每生产1吨多晶硅,需消耗三氯氢硅0.3-0.5吨以补充循环系统的损耗,大量三氯氢硅需求使其脱离金属硅迎来独立上涨。 南京大学研发的全钙钛矿叠层电池效率首次超越单晶硅,达28.0%。 研究团队采用涂布印刷、真空沉积等制备技术替换实验室常用的旋涂成膜工艺,实现了全钙钛矿叠层电池的可量产化制备;使用原子层沉积(ALD)制备致密的SnO2电子传输层(ALD-SnO2)克服互连结构中的离子扩散难题,均有助于钙钛矿电池的商业化应用。国内外企业也积极布局钙钛矿电池赛道。 美国对东南亚四国实行关税豁免。美东时间6月6日,白宫发布声明称美国将对从柬埔寨、马来西亚、泰国和越南采购的太阳能组件给予24个月的关税豁免。这有助于美国对东南亚电池组件进口需求回升,进而利好布局产能于东南亚地区的国内光伏产业企业;于美自身助力其22.5GW产能目标实现,并防止物价高企问题进一步加剧。 国内企业接连中标海外项目。6月8日,中能建建筑集团与中国能建广西院以联营体模式在越南太原省签约越南大进90兆瓦农光互补电站EPC项目;5月11日,中国能建葛洲坝集团与当地公司组成的联营体与业主阿根廷自来水公司(AySA)签署阿根廷拉费蕾蕾污水处理厂工程总承包合同;5月6日,中国能建江苏院和中天科技联合体中标巴基斯坦ADB302储能项目,中国企业拓宽海外市场进程加速。 1.事件聚焦 1.1.上下游供需错配导致多晶硅价格上涨 事件:近日,国内多晶硅价格持续上涨。根据6月8日中国有色金属工业协会硅业分会发布的国内太阳能级多晶硅最新成交价信息,相比上周,三类硅料成交价再次上涨。继2021年11月之后,硅料价格再度涨至27万元以上。在PV infoLink披露的最新一期的光伏材料价格中,多晶硅致密料价格为26.1万元/吨,接近2021年11月的价格高点26.8万元/吨。 图1多晶硅价格自2021年起步入上升通道 图2近期多晶硅价格持续上涨 解析:国内多晶硅价格的上涨通道自2021年便开启,在2021年6月和2021年11月达到高点,周涨跌幅达到3%,上下游供需错配是造成价格上涨的主要原因。目前,尽管新增产能有所释放,但硅料产能依旧是整个光伏产业链中较小的环节。 从投产周期的角度,硅料产线从投资建设到调试完毕,再到实际量产,通常需要经过128个月的建设周期和6个月的产能爬坡周期。而下游硅片环节的建设周期仅需6-8个月,产能爬坡周期也仅为一两个月。周期的长短差异造成了上下游扩产节奏的错配。 从产量的角度,5月国内多晶硅产量为62351吨,较4月上涨3518吨,环比上涨5.98%,但组件环节的高需求使下游硅片持续扩产,不断签单,甚至发生无料可用的超签情况。 综合来看,目前硅料供给仍然偏紧,存在一定缺口。国内硅料厂商多数开工正常,供应略有增加,主要来自亚洲硅业、永祥股份等扩产产能的释放,多数企业6月订单基本签订完毕。 1.2.三氯氢硅价格走高 事件:光伏级三氯氢硅价格自3月的1.8万元/吨上涨至当前2.7万元/吨以上,个别商家报价达到2.8-3万元/吨,年涨幅超过170%。原材料工业硅价格下行,目前行业成本约0.6万元/吨,而价格有望上涨至3.5万元/吨,产品税前盈利超过2万元/吨。 表1:三氯氢硅主要企业扩产 表1:三氯氢硅价格相较于高纯石英砂涨幅较大 解析:三氯氢硅是多晶硅生产中不可或缺的核心原料,具体应用包括首次投料的一次性需求(约占总产量的20%),以及连续生产中的补氯需求(约占总产量的10%-30%)。金属硅在三氯氢硅的合成成本中占比高达66%,因此,三氯氢硅价格与原料金属硅价格高度相关。 图3金属硅价格近期走低 尽管近期金属硅价格相对较低,但随着多晶硅大规模投产,使得2022年5月以来光伏级三氯氢硅已经脱离金属硅下行的行情,实现独立上涨。 从供给端来看,三氯氢硅产能并不稀缺,但光伏级三氯氢硅生产难度较大,目前国内大部分产品未达到光伏级别产品指标要求,为下游多晶硅企业配套光伏级别产品的产能较少。2021年我国共有55.1万吨三氯氢硅产能,全年产能利用率为62.8%,大部分产能以自用为主,其中能生产光伏级三氯氢硅合计年产能仅16.5万吨。目前可外售光伏级三氯氢硅的企业共4家,合计可用于生产光伏级产品的产能为19万吨。 在开机阶段,多晶硅厂商每新增1吨多晶硅产能,需一次性投入三氯氢硅约0.2吨,以补液位和清洗系统。而在生产阶段,多晶硅厂商每生产1吨多晶硅,需消耗三氯氢硅0.3-0.5吨以补充循环系统的损耗。 多晶硅企业扩产进程加快,必将导致三氯氢硅需求增加。目前已公告的多晶硅新增产能总规划高达322.3万吨,未来3年累计将有125.8万吨产能分批投放,2022年约有34万吨多晶硅产能投放。按照20%首次投料+20%补氯消耗计算,对三氯氢硅的需求增量约10万吨以上。 1.3.钙钛矿叠层电池 事件:南京大学谭海仁教授及其科研团队研制的全钙钛矿叠层电池经国际权威机构JET第三方认证,稳态光电转换效率达28.0%,首次超越了单晶硅电池26.7%的最高效率,相关成果收录于《Solar cell efficiency tables version 60》。 图4全钙钛矿叠层电池效率超越单晶硅电池 解析:钙钛矿太阳能电池的吸光层是具有钙钛矿晶体结构的有机无机杂化的金属卤化物,具有制备难度较低,保持成本优势,转换效率较高的特点。不同带隙材料对光谱的分段吸收使全钙钛矿叠层电池相较于单结钙钛矿电池转换效率更高,同时并未丧失成本优势。钙钛矿技术于2009年被提出,到2022年,单结钙钛矿电池效率从3.8%提升至25.7%,双结全钙钛矿叠层电池效率达到28%。 钙钛矿电池的实验室转换效率逐步提高,但钙钛矿光伏组件商业化大规模运用进程仍受到可量产化制备和组件中互连结构的长期稳定两个问题制约,其中宽带隙钙钛矿薄膜难以大面积均匀制备的问题格外凸显。 主要原因是现有较为成熟的常规带隙钙钛矿规模化制备方法难以直接运用在宽带隙钙钛矿上:宽带隙钙钛矿中溴化物组分含量较高,后者低溶解度特征又使得可用溶剂少、结晶调控难,进而形成的薄膜容易存在不均匀问题。 针对上述制备方法的难题,谭教授带领团队采用涂布印刷、真空沉积等制备技术替换实验室常用的旋涂成膜工艺,实现了全钙钛矿叠层电池的可量产化制备。 图5团队利用刀片涂覆制备钙钛矿薄膜 同时,为克服互连结构中的离子扩散难题,研究团队使用原子层沉积(ALD)制备致密的SnO2电子传输层(ALD-SnO2),在保持足够导电性的基础上防止互联结构中金属与钙钛矿直接接触,该电池活性区域中的电子传输层同时可有效防止窄带隙钙钛矿氧化,使组件的互联制备、测试和封装等操作可在大气氛围下完成。 研究团队在此基础上进行了进一步的组件结构设计,并实现了组件制备重复性、光伏性能以及稳定性的提升。大面积叠层组件实验室测试效率高达22.5%,经JET认证的稳态效率达21.7%,相关成果收录于《Solar cell efficiency tables version 59》,同时获得审稿专家高度认可--“该工作是光伏领域中一个重要的里程碑,采用可量产的制造技术实现了超高效、稳定和低成本的太阳能组件”。 图6电池串联模块的有效面积效率达到24.1% 除上述成果之外,团队还另有三项叠层电池技术成果,分别为小面积全钙钛矿叠层电池认证效率26.4%和25.6%(面积0.049 cm),大面积叠层电池认证效率24.2%(电池面积1.04 cm)。 随着钙钛矿电池效率的提高和商业化大规模应用技术难题的逐步解决,越来越多国内外相关企业开始布局钙钛矿领域。如5月20日纤纳光电宣布“钙钛矿α组件全球首发”,标志着全球首条百兆瓦钙钛矿产线正式量产;协鑫光电投建的100MV量产线也已在昆山完成厂房和主要硬件建设,计划于2022年投入量产,并且其与京山轻机全资子公司晟成光伏合作,推进钙钛矿叠层电池产业化进程;捷佳伟创反应式等离子体镀膜设备(RPD设备)已取得钙钛矿中试线订单,整线设备也进入研发阶段。 1.4.美国暂停东南亚四国光伏组件关税 事件:美东时间6月6日,白宫发布声明称美国将对从柬埔寨、马来西亚、泰国和越南采购的太阳能组件给予24个月的关税豁免(此前东南亚光伏产品出口至美国时面临201条款所规定的14.75%的保护性关税)。 同时宣布美国有望在2024年底之前将其太阳能发电能力提高两倍。 解析:从美企业进口需求来看,2022年3月美国商务部对柬埔寨、马来西亚、泰国和越南四国的太阳能产品发起的反规避关税调查,导致美国相关企业基本停止从东南亚四国进口太阳能电池板,而这四国占美国太阳能电池板进口量80%,总供应量50%以上,从而使美国太阳能项目停滞不前,关税豁免将推动美国对东南亚电池组件进口需求回升。 从对中国光伏企业影响来看,国内多家光伏龙头在东南亚地区拥有产能,2021年中国光伏组件出口总量为98.5GW,同比增长25.1%,其中约20%向美洲出口,即18.7GW,关税豁免利好中国光伏企业。形成对比的是,2021年美国国内光伏产能仅有7.5GW,关税豁免也体现了美国光伏产业对中国供应链的依赖。 表3:国内光伏上市公司积极进行东南亚产能布局 对美国自身而言,美政府计划到拜登第一个任期结束(2024年)其本土光伏制造产能要达到22.5GW,相较其上任时的7.5GW翻3倍。但此前的反规避关税调查使美国光伏行业1-3月太阳能面板安装量仅为3.9GW,环比降低52%,同比降低24%,近75%的太阳能企业推迟或取消太阳能组件交付,而关税豁免政策有助于产能目标实现。此外,关税豁免还可避免征收追溯关税导致的通胀压力加大,防止物价高企问题加重。 1.5.国内企业接连中标海外项目 事件:近期,多家中国企业接连中标海外光伏建设项目,具体包括越南、巴基斯坦、韩国、缅甸等国家的农光互补电站EPC、储能等项目。 图7中国能建签约越南农光互补电站项目 图8农光互补电站能够有效助农增收 解析:6月8日,中能建建筑集团与中国能建广西院以联营体模式在越南太原省签约越南大进90兆瓦农光互补电站EPC项目。项目位于越南太原省武涯县,总装机容量90MW,共分两期建设,其中第一期30MW,第二期60MW。项目占地约1.2平方千米,包括农光互补电站的设计、供货、施工和调试等,中能建建筑集团积极融入中国能建“1+2+N+X”海外发展体系的重要成果。 农光互补电站建设可有效完善当地基础设施建设,缓解用电问题;太阳能光伏发电具有无污染零排放优势,有较强环保意义;除发电能力外,还可为农作物种植及牲畜养殖提供适宜环境,并创造就业机会,帮助当地缓解失业问题,助力区域经济的可持续发展。 除此之外,中国能建山西院近日签约韩国新万金III期光伏行政楼改造EPC总承包项目,云南院与缅甸继达合作有限公司签约缅甸伊洛瓦底省2.54M W漂浮光伏EPC总承包项目。项目位于缅甸伊洛瓦底省,本期为试点项目规划装机 2.54M W,项目建成后为缅甸最大的海鲜渔业加工厂环球养鱼场配套供电,根据整个养殖加工区用电负荷,未来预计装机规模可达 30M W。 2.风险提示