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全球光伏裝機量超預期.光伏矽料行業有望快速增長

光伏矽料(多晶矽)是光伏產業重要的原材料,位於光伏產叢鏈的最上游。光伏產業鏈大體為矽料-矽片-電池片-組件-光伏裝機。由矽料製造成組件的路線如下: 多晶矽既可融化後再冷卻成多晶矽錠,也可通過直拉法區熔法生產成單晶矽。隨後透過切割和各種工藝,把多晶矽錠和單晶矽製成矽片和電池片,最後進一步打造成組件、應用在光伏電站或分佈式光伏。

多晶矽的行業准入門檻非常高,門檻可以分為高資本投門檻和高技術門檻兩方面。資本投門檻方面,多晶矽的GW產能固定資產投資遠高於矽片、電池、組件環節,投資額達2.8億元(人民幣. 下同)。另外,從建設到滿產需要接近2年,遠高於矽片和電池片環節(分別需要半年和一年)。因此,光伏行易容易產生產能錯配,矽料傾向短缺的局面。技術門檻方面,多晶矽的提純技術要求嚴格。由於多晶矽的純度會影響光伏的拉晶環節,更會影響到光伏組件的光電轉換效率,所以多晶矽的純度有嚴格要求。一般要求光伏多晶矽的純度為99.9999%(6個9),另外國家更加對多晶矽的純度提出明確的要求:按照硼、磷、碳、氧、金屬的濃度把多晶矽分做光伏級和電子級,更可把光伏級和電子級細分成特級品、1級品、2級品、3級品。由於這些門檻,矽料的供給跟不上下游快速增長需求,矽料價格由2020年的5萬元/噸的低位大幅上升至近期的30萬元/噸。

製造多晶矽的工藝主要有兩種,分別為改良西門子法和矽烷流化床法。改良西門子法的原理是在1100°C的高純矽芯上,使高純三氯氫矽生成多晶矽沉積在矽芯上,對副產品和副產熱循環利用,實現閉環式的循環生產。現時改良西門子法為生產多晶矽的主流工藝,全球市佔率為95%,主要原因為改良西門子生產出純度非常高的多晶矽,但缺點是耗電量大。而矽烷流化床法生產顆粒矽的原理是矽烷氣體在氫氣流態化和高溫的清況下,分解並沉積在晶種顆粒表面,顆粒長大後以顆粒矽的形式排芔反應爐。顆粒矽的優點是能耗低,但是產品純度的控製和反應器的內襯耗材問題使得顆粒矽未能成為主流。

使用改良西門子法生產矽料的企業競爭優勢為控製電力使用量的能力。多晶矽的成本構成包括33%電力、35%金屬矽、2%蒸汽、7%矽芯、5%人工、13%折舊。由於生產金屬矽也需要使用大量電力,可見生產多晶矽是一個高耗電的行業。2020年生產多晶矽的能耗為65 kWh/kg-Si。由於國家對環保的重視和能源成本有上升的趨勢,多晶矽製造行業的准入條件將會提升,生產成本也會同時提高。所以,未來能減低電力使用量的企業將會獲得競爭優勢。

我們認為未來光伏裝機量將會遠超預期,利好矽料企業。隨著俄烏戰爭持續燃燒,歐洲天然氣來源減少,歐洲電價因此大幅上升。加上歐盟委員會推出RepowerEU計劃及歐盟太陽能戰略,計劃安裝更多屋頂光伏和儲能等措施,導致歐洲光伏裝機量大幅提升。隆基綠能總經理李振國先生指出光伏需求超預期,市場原本認為22/23年光伏機量為250/350GW, 但現在很有可能接近300/400GW。另外天合光能預期22年新增裝機約280-300GW, 23年達380-400GW, 遠超市場預期。我們預期光伏裝機增長將帶動矽料出貨量價齊升。我們推薦有成本和規模優勢的通威股份(600438.CN),重點關注大全新能源(DQ NYSE)。

撰稿: 研究部
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