多晶硅期货前瞻（六）需求端硅片产业发展概况

如前文所述，90%以上的多晶硅产品用于光伏行业，硅片作为其直接下游产品，本文将重点探讨光伏硅片的生产与分类、全球地位与进出口及国内产能集中度。 一、单晶硅片的生产 硅片是用多晶硅或单晶硅原料切割加工而成的。其中单晶硅主要采用直拉法，首先将多晶硅原料在石英坩埚中加热熔化，再夹住一块单晶硅的籽晶，悬浮在坩埚上，旋转并向上提拉，坩埚的液体与固体的界面冷凝形成单晶，通过不断复制籽晶，生产出单晶硅棒。 资料来源：华林科纳 资料来源：公开信息 单晶硅棒变为单晶硅片，首先要滚磨，减小硅棒的直径公差，再采用金刚线切割技术，利用金刚石极高的硬度，切割得到单晶硅片。而多晶硅片的生产是通过铸造多晶硅锭，再切割为多晶硅片。单晶硅片的晶体结构完整，光电转换效率相对多晶硅片更高。2023年我国单晶硅片市占率达99.2%，对比多晶硅片已占据绝对主导。 资料来源：公开信息 二、单晶硅片的分类 1.尺寸分类 1）硅片大尺寸化 M2（156.75mm）：早期硅片尺寸，边长156.75mm，能够较好地平衡组件的功率和成本。传统60片电池片组件功率300—330W左右。 G1（158.75mm）：边长158.75mm。不改变组件生产设备和工艺，增加硅片面积，组件功率提至330—350W左右。 M6（166mm）：边长166mm，目前应用广泛，主流的60片电池片组件功率370—400W左右，提高光伏组件功率密度，推动光伏平价上网进程。 M10（182mm）：边长182mm。大幅度提升光伏组件功率，72片电池片的组件功率540—590W左右。 G12（210mm）：边长210mm。目前市场最大尺寸，显著减少光伏组件的非硅如边框、玻璃、封装材料等成本。132片电池片光伏组件功率超700W，降低大型光伏电站的系统成本。 大尺寸硅片有助于增加实际采光面积、降低单位组件所需的电池片数量。自2023年起，182和210尺寸硅片成为主流，合计占市场98%，而166及以下尺寸硅片逐渐退出，仅占2%。目前P型210尺寸60和66板型组件功率超过600W，最高量产功率675W，182尺寸78板型功率突破600W，最高量产功率610W。 2）硅片形状多样化 以往光伏硅片尺寸越变越大，但形状一直是正方形。2022年4月，天合光能首次推出“210R”硅片产品，“R”指矩形形状。矩形硅片主要有两点优点：1）组件空间利用更充分：正方形硅片排列灵活性稍差，矩形硅片采用横排或竖排多种排列，提高光伏组件封装密度，使组件功率提升10%-15%左右。2）降低成本：矩形硅片组件更适应例如屋顶的形状和尺寸；更贴合集装箱空间，相比正方形，矩形硅片组件集装箱空间利用率提高5.4%，达到98%左右； 由矩形硅片生产的电池片有两种，即210R（尺寸210mm*182mm）、192R（尺寸191.6mm*182.2mm）。2023年7月，一线组件企业达成2382*1134mm的统一矩形电池组件尺寸，其设计有两种：1）以天合光能为代表，66片排版设计，即210R-210*182mm电池规格；2）以隆基为代表，72片排版设计，即192R-191.6*182mm电池规格。据CPIA数据，2023年矩形与微矩形市场整体占比达30%，2024年或将近50%。得以矩形硅片技术路线，主流组件产品突破600W功率。 3）硅片薄片化 硅片薄片化有助于减少硅耗和成本，当前切片技术已满足薄片化需求，但硅片厚度还要适应下游电池片和组件制造。2023年多晶硅片平均厚度为170μm，p型单晶硅片厚度约150μm，比2022年减少5μm；n型硅片用于TOPCon和异质结电池片的减薄趋势明显，其中TOPCon电池用n型硅片平均厚度为125μm，异质结电池用硅片厚度约120μm，分别比2022年减少15μm和5μm。 2.掺杂划分 1）P 型单晶硅片 在硅材料中掺入少量硼（B）等三价元素。PERC 电池采用 P 型硅片，理论效率上限为 24.5%，目前量产效率约为 23.3%，进一步提升空间有限。 2）N 型单晶硅片 在硅材料中掺入磷（P）等五价元素，发电衰减率更低。N 型硅片衬底的电池技术主要有 TOPCon、HJT 和 IBC 三种，其中HJT 电池光电转换效率实验室数据已超 26%。 目前硅片行业正经历从P型到N型硅片的转变。据市场统计，2023年底N型硅片产量占54%，到2024年8月这一比例上升至82%，N型硅片已超越P型成为市场主流。 三、我国硅片产业发展概况 我国在全球光伏硅片领域占据主导地位。从规模上看，中国是全球最大的硅片生产国，近十年，国内产能年均占全球总产能近89%，近五年，国内硅片产能进一步增长，全球占比提升至95%以上。截至2023年底，全球硅片总产能约为974.2GW，我国大陆硅片产能约953.6GW，占比接近97.8%，同年我国硅片产量约668.3GW，占全球硅片产量的98.1%。中国硅片不仅产量和产能领先全球，技术如大尺寸化、薄片化、P转N等快速创新，提升了产品在全球光伏市场的竞争力。 东南亚成为国内光伏企业出口的中转站。从主要出口地区来看，因美国“双反”政策，中国内地对美出口光伏电池受阻，近些年东南亚成为中国光伏产品出口美国的重要中转地，晶科能源、天合光能和晶澳科技等多家光伏龙头纷纷在此布局产能，2024年上半年，我国出口的硅片总额中，78%流向了泰国、越南和马来西亚等东南亚国家。从出口规模来看，2023年，中国出口光伏硅片78 亿片，同比大幅增长45%，但2024年上半年，光伏硅片仅出口27.4亿片，同比下降18.2%。出口大幅下降主要仍为“双反”政策，即美国对柬埔寨、马来西亚、泰国、越南四国出口的电池、组件将实行高额“双反”税，导致东南亚电池片开工率逐步下降，向上传导至硅片需求减少。但国内光伏产品出口退税率下调后，海外光伏产能布局的成本优势开始凸显，未来东南亚产能或不仅专供美国，企业也将寻求更广泛的出口市场。 四、国内硅片产能集中度 国内硅片产地主要集中西北和西南。多晶硅在硅片的生产成本中超过70%，国内硅片产地多靠近多晶硅生产地。据硅业分会数据，截至2023年年底，我国大陆硅片产能约953.6GW，内蒙古、云南、宁夏、四川四省合计硅片产能占据了全国的80%，其中内蒙古以36%的份额位居首位。预计2025年，内蒙古的硅片产能占比预计将提升至41%。 硅片“双雄”企业份额削弱，多元势力崛起。2021年，国内硅片产能仅为474.2GW，2022年底，硅片产能增长至714.5GW，同比增长近50%，其中隆基绿能、TCL中环、晶科能源、晶澳科技等厂商是扩产的主要力量，隆基及中环两巨头合计产能占总产能的44.6%。2023年硅片新势力快速崛起，年底国内涉及硅棒、硅片业务的厂商已接近50家，硅片总产能规模已达到1285.5GW。其中，专业化前十硅片厂商合计产能达779.5GW，占国内总产能的60.6%，高景太阳能、弘元绿能、云南宇泽、新霖飞、美科股份产能增势迅猛。而六大一体化头部企业晶澳科技、晶科能源、天合光能、阿特斯、通威和协鑫积极由组件环节向上游单晶硅片、电池片环节布局，合计硅片产能达320.5GW，占总产能的24.9%。以往硅片市场由两大巨头企业所主导，但在硅片行业扩产潮后，2023年国内专业化及一体化硅片厂商前11家占国内总产能的超过75%，仅一年隆基绿能、TCL中环产能分别为183GW及170GW，合计市场份额下降17%，约占总产能的27.4%。“双雄”份额被削弱，新玩家涌入，代替的是多元势力的崛起。 数据来源：草根光伏、国投期货 【分析师介绍】 张秀睿从业资格证号：F3099436投资咨询证号：Z0021022 【免责声明】 国投期货有限公司是经中国证监会批准设立的期货经营机构，已具备期货投资咨询业务资格。 本报告仅供国投期货有限公司（以下简称“本公司”）的机构或个人客户（以下简称“客户”）使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。如接收人并非国投期货客户，请及时退回并删除。 本报告是基于本公司认为可靠的已公开信息，但本公司不保证该等信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、意见及推测只提供给客户作参考之用。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的期货或期权的价格、价值可能会波动。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。客户不应视本报告为其做出投资决策的唯一因素。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所导致的任何损失负任何责任。 本报告可能附带其它网站的地址或超级链接，本公司不对其内容的真实性、合法性、完整性和准确性负责。本报告提供这些地址或超级链接的目的纯粹是为了客户使用方便，链接网站的内容不构成本报告的任何部分，客户需自行承担浏览这些网站的费用或风险。 本报告的版权归本公司所有。本公司对本报告保留一切权利。除非另有书面显示，否则本报告中的所有材料的版权均属本公司。未经本公司事先书面授权，本报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品，或再次分发给任何其他人，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。