多晶硅产业链分析

国贸期货贵金属与新能源研究中心2026-3-13 01 目录 02 需求情况 03 04 基础知识 PART ONE 多晶硅是什么？ ◼多晶硅是单质硅的一种形态，呈现灰色金属光泽，密度2.32~2.34g/cm3，熔点1410℃，沸点2355℃。多晶硅是熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶面取向不同的晶粒的结合。 ◼多晶硅是制造太阳能电池片、集成电路硅衬底等产品的主要原料，也是发展新能源产业和信息产业的重要基石。 分类：块状硅和颗粒硅 ◼按照生产工艺不同，分为块状硅和颗粒硅 ◼块状硅是目前光伏硅料供应的主流，采用改良西门子法（三氯氢硅法）。块状硅尺寸范围在几厘米到几十厘米不等，品质较为稳定，纯度可达6-11N，可长期存放。块状硅由棒状硅破碎成块状而形成的。 ◼颗粒硅采用新一代生产技术——硅烷流化床法。颗粒硅形似球状，直径在2mm左右，大小近似绿豆，纯度可达6N。颗粒硅能免去破碎步骤，但由于与空气接触的表面积较大，在运输加工的过程中容易受到污染，一般采用真空包装，真空状态仅可维持3-4个月。 分类：冶金级、太阳能级和电子级 ◼块状硅按纯度要求及用途分类：冶金级多晶硅、电子级多晶硅（特极品、电子1~3级）和太阳能级多晶硅（特极品、1~3级品）。 分类：致密料、菜花料和珊瑚料 ◼块状硅根据表面光滑程度的不同可分为致密料、菜花料与珊瑚料，一般情况下，就品质来说，致密料＞菜花料＞珊瑚料。 ◼致密料是指晶体结构紧密、表面光滑的硅料。致密料颜色明亮、外表光滑，表面颗粒凹陷程度最低，小于5mm，无氧化夹层。它具有较高的纯度和较低的缺陷密度，通常具有较高的价格，主要用于拉制单晶硅、适用于制造高效率的光伏电池。 ◼菜花料是指晶体结构不规则、表面粗糙的硅料。菜花料颜色偏灰、表面粗糙，颗粒凹陷程度适中，为5-20mm，断面适中。菜花料价格中档，通常用于制造低成本的光伏电池，但其效率相对较低。 分类：P型硅料、N型硅料 ◼按照掺杂元素可分为N型硅料和P型硅料 ◼N型硅料和P型硅料本质上是根据下游电池片所需的原料来命名。N型硅料一般用于制作N型电池片（如TOPCon电池），P型硅料一般用于制作P型电池片（如PERC电池）。目前P型电池片的平均转换效率已接近其理论极限（24.5%），而N型电池片理论极限效率更高，因此市场正处于由P型电池片往N型电池片技术路线转型的过程中。 两者生产装置与流程均相同，主要区别于掺杂元素、纯度。N型硅料相比下纯度要求更高，对企业的控品质能力要求高。 ➢质量标准：电3及太阳级 ➢质量标准：电2及以上 ➢表面质量：致密料、菜花料、珊瑚料 生产工艺：改良西门子法、硅烷流化床法 ◼多晶硅主流生产工艺：改良西门子法、硅烷流化床法。截至2023年底，据光伏协会统计改良西门子法市占率约86%，而硅烷流化床法市占率14%。 ◼改良西门子法以工业冶金级硅粉为原料，与氯化氢（HCl）反应形成三氯氢硅气体（SiHCl3，简称TCS），经进一步将TCS精馏提纯后进入还原炉与氢气发生化学气相沉积反应，在硅棒表面形成高纯多晶硅。 ◼硅烷流化床法主要是硅烷和氢气的混合气从流化床炉的底部注入反应器。在反应器顶部加入平均粒径约为0.2～0.6mm的细小硅颗粒作为籽晶，堆积形成晶种颗粒硅床层。在反应器外壁加热器的作用下，同时伴随载气流速的不断增加，晶种颗粒硅床层会处于悬浮状态。悬浮的籽晶颗粒硅不断外延生长，达到足够重量时形成颗粒硅，并沉降到反应器底部排出。反应的副产物则从顶部管路排出。这种持续加入籽晶和通入硅烷气和载气的方法，可以达到不间断的连续生产。 生产工艺：改良西门子法、硅烷流化床法（续） 成本：材料、能源为多晶硅成本大头 ◼多晶硅的成本包含生产成本、期间费用及税费。生产成本包括材料成本（硅粉）、能源成本（电、水、蒸汽）、人工成本、其他成本、折旧。其中，材料成本和能源成本均占比较高，占比均超六成 ◼与改良西门子法相比，硅烷流化床法在电耗成本（约为改良西门子法1/3）、折旧、人工成本上更具成本优势。 多晶硅产业链 供给情况 PART TWO 全球产能看中国，中国产能集中在西北、西南 ◼中国是全球多晶硅的主要供给国。据SMM，截至2025年底，全球多晶硅产能约342万吨，其中海外产能约10.8万吨，国内产能约332万吨，占比达到95%。近年来，全球多晶硅产能增量几乎全部来源于中国，多晶硅新增产能也以我国为主，将进一步巩固我国在全球范围内的供应地位。◼国内多晶硅产能分布集中在新疆、内蒙、四川、云南等。根据百川盈孚，我国多晶硅产能目前集中在内蒙（30%）、新疆（25%）、四川（11%）、云南（8%）。多晶硅产能分布的主要因为这些地区是原材料工业硅的生产地或集散地，利于形成产销一体化。 中国产量峰值已过，持续处于减产趋势 ◼多晶硅产量峰值已过，持续减产。国内多晶硅产量受新增产能投产、多晶硅价格上涨、下游光伏行业的崛起等影响，多晶硅产量从2021年的开始不断爬产。但从2024年4月起，由于价格长时间倒挂、库存高企，硅料企业陆续进行减产、停工检修，多晶硅产量进入下降通道。随着光伏行业开启供给侧改革，下游需求萎缩、硅料企业抱团减产。 ◼多晶硅西南地区成本有季节性波动，但单一炉子开工情况较为稳定性。西南地区以水电为主，工业硅价格、电价在丰水期（6-10月）会下移。多晶硅的启停成本较高，一般情况下，单一炉子的开工较为稳定。 能耗指标逐步收紧，新增产能投放难度加大 ◼收紧能耗指标。国家标准委于2025年9月16日发布《硅多晶和锗单位产品能源消耗限额》强制性国家标准的征求意见稿，其中三氯气硅法多晶硅单位产品能耗限额等级为1级综合能耗5kgce/kg，2级综合能耗5.5kgce/kg，3级综合能耗6.4kgce/kg，较此前预期5/6/7.5kgce/kg显著收紧。通过能耗指标进行产能淘汰符合市场化，也有助于技术迭代。但因相关标准调整需要时间，且一般会设置技改过渡期，因此产能淘汰的速度较慢、体量较小。 行业集中度高 ◼多晶硅是技术和资金密集型产业，行业集中度高。根据百川盈孚，截至2025年底，多晶硅产能CR5=71%，CR10=90%。 ◼产能前五的生产企业包括通威股份（600438.SH）、协鑫科技（3800.HK）、新特能源（1799.HK）、大全能源（688303.HK）、东方希望。 进出口：进出口量少，结构上进口多于出口 ◼从总量看，多晶硅的进出口量少，整体以国内产、国内销为主。◼进口方面，根据Wind，我国多晶硅进口从2018年的13.96万吨降低到2025年的3.98万吨，年均复合增速-25%，主要系国内近年新产能陆续投放，多晶硅自给率提升；多晶硅进口主要来自德国、马来西亚、日本和中国台湾等地区。◼出口方面，我国多晶硅出口从2018年的0.18万吨上升至2025年的2.51万吨，年均复合增速+46%。 需求情况 PART THREE 光伏是多晶硅最重要的需求领域 ◼光伏领域是多晶硅最重要的需求领域。多晶硅的应用领域主要为光伏领域和半导体领域。其中，光伏领域是多晶硅最重要的需求领域，截至2023年全球光伏硅片需求占比98%，半导体硅片则不到2%。 ◼光伏产业链：多晶硅-硅片-电池片-组件-光伏电站。光伏产业链以多晶硅料为起点，将多晶硅料制成多晶硅锭或单晶硅棒。多晶硅锭和单晶硅棒进一步切割为硅片，硅片再加工成电池片。电池片是光伏组件的关键组成，电池片决定组件的发电效率和使用寿命。光伏组件是能单独提供直流电输出的最小不可分割的装置，是面向下游终端的直接载体，众多组件构成了光伏电站。光伏电站可分为（大型地面电站等）和分布式（工商业、户用等）。 光伏发电原理：光生伏特效应 ◼光伏发电是利用半导体材料的光生伏特效应，把太阳能转化为电能。其发电原理是太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结内建电场的作用下，光生空穴（正电荷）由N区流向P区，光生电子（负电荷）由P区流向N区，形成从N到P的光生电动势，从而使P端电势升高，N端电势降低，接通电路后就形成P到N的外部电流。 中国新增光伏装机量增速放缓 ◼中国新增光伏装机量增速放缓。根据国家统计局，2025年中国光伏新增装机量为317GW，同比+14.2%，增速逐步放缓。随着电力市场改革的推进，新能源上网电价由原先的行政定价，改为市场化定价，上网电价补贴的实质性退坡，光伏项目装机积极性将受负面影响。 硅片分类：单晶硅片和多晶硅片 ◼单晶硅片通常以多晶硅致密料为原料，由完整的单晶硅晶体组成，具有高度有序的晶格结构，该结构使得单晶硅片具有优异的电学性能与机械性能，其转换效率相较多晶硅片要高2.5PCT左右。单晶硅片可用于光伏产业和制造集成电路等半导体产品。 多晶硅片多以菜花料、珊瑚料为原料，由多个晶面取向不同的晶粒组成，表面呈现出不同的纹理和颜色。 硅片分类：P型单晶硅片和N型单晶硅片 ◼单晶硅片按掺杂元素可进一步分为P型单晶硅片和N型单晶硅片 ◼若在硅中添加五价元素可得到N型硅料，N型硅料制成的硅片即N型硅片，N型硅片用于生产N型电池片，如TOPCon电池片和HJT电池片。 ◼若在硅中添加三价元素可得到P型硅料，P型硅料制成的硅片即P型硅片，P型硅片用于生产P型电池片，如BSF电池片、PERC电池片。 硅片发展趋势一：单晶硅片已取代多晶硅片 ◼据中国光伏行业协会（CPIA）统计，2016年我国光伏硅片以多晶硅片为主，占比达到80%，单晶硅片占比则不到20%。虽然多晶硅片由于工艺流程简单而有一定的成本优势，但多晶硅片中不同晶粒间存在晶界，对电子传输会产生一定阻碍，致使其电学性能相对较差，即光电转化效率相对较低。近些年来，伴随着金刚线切割技术的不断渗透以及国内领跑者计划的落地实施，多晶硅片在2019年前后逐步被单晶硅片所取代。◼据CPIA统计，截至2024年底我国单晶硅片市占率已接近100%，多晶产品市场份额被单晶产品几乎完全取代。 硅片发展趋势二：N型硅片正在替代P型硅片 ◼N型硅片转换效率更高，N型硅片正在替代P型硅片。P型电池转换效率逐步达到理论极限（24.5%），而N型技术因其有更高的转换效率（理论极限为29.1%），市场正处于由P型电池片往N型电池片技术路线转型的过程中。TOP Con电池可以通过对原有PERC产能上技改而成，成为企业扩产的首选路线。 ◼从2022年开始，N型硅片市场份额增速开始快速提升。根据CPIA统计，2024年N型硅片占比增加至72.50%，而P型硅片占比被压缩至27.50%。N型硅片已成为光伏硅片的主流产品类型。 硅片发展趋势三：降本增效是主线，大尺寸化+薄片化 ◼大尺寸可提高单片功率、摊薄单瓦非硅成本，逐渐成为市场主流。2020年及以前，166mm及以下方片的小尺寸硅片占据市场主要份额，2021年往后光伏硅片产能扩张开始集中在182mm、210mm等大尺寸版型，小尺寸硅片份额被不断挤压，2022年时以182mm方片为代表的大尺寸方形硅片成为市场主流。截至2024年，166mm及以下、182mm方片、微矩形硅片、210mm方片及矩形占比分别为1.3%、23%、30%、19.0%、26.7%。以目前来看，矩形片可能成为未来的市场主流尺寸，市场占比或将迅速增长，但仍需要市场的不断验证。 硅片发展趋势三：降本增效是主线，大尺寸化+薄片化（续） ◼薄片化：厚度降低是最直接的降本增效方式。通过降低硅片的厚度，可以提高硅料使用率、降低单片硅片的硅料成本，从而最终降低光伏产品应用成本。“薄片化”能够在相同切割时间内增加硅片产出、减少硅片消耗，从而有效减少硅片的单位耗硅量，美科股份数据显示硅片厚度每下降1μm，就能节省0.44%的硅料，同时在金刚线技术的支持下，薄片化已经成为主要的降本方向。CPIA数据显示，2024年，p型单晶硅片平均厚度在150μm左右，与2023年持平。由于多晶硅价格持续下降，硅片减薄动力减弱