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2024-03-07 25 新能源及电力行业报告
国外厂商撑过周期底部,近阶段有复苏趋势。在 2010 年左右的周期中,主要厂商为国 外大型化工龙头,且普遍具有半导体晶圆相关的深厚行业背景。但随着周期逐渐归于底部, 叠加中美贸易摩擦给海外巨头带来压力,2016-2020 年间大量企业如 MEMC、Hemlock、 Tokuyama 等选择了离开光伏多晶硅领域。而随着本轮需求启动,原本受亏损影响即将绝迹 的海外硅料产能出现了一些死灰复燃的趋势,Wacker 利润暴增,REC 计划重启摩西湖工厂, OCI 马来工厂业绩迅速反弹。同时海外新建产能普遍注重 N 型硅料,而国内产能仍在替换 升级中。当前主流的多晶硅生产技术主要有三氯氢硅法和硅烷流化床法,产品形态分别为棒状硅 和颗粒硅。三氯氢硅法生产工艺相对成熟,目前是行业主流。2021 年硅烷法颗粒硅产能和 产量小幅增加,颗粒硅市占率有所上涨,同比提升了1.3 个百分点,达到 4.1%,棒状硅仍 然能够占到 95.9%。 三氯氢硅法即为改良西门子法,原理是气化的三氯氢硅(SiHCl3)和氢气 (H2)在高温 硅芯(硅棒)表面、 1050~1100 ℃下发生还原反应后(气相沉积反应),生成晶体硅。硅烷 流化床法将细小的硅颗粒种子铺在有气孔的床层上,然后从下面通入三氯化硅气体和其它反 应气体,在加热等反应条件下,硅单质沉积在硅颗粒种子上,生成体积较大的硅粒,通过出 料管送出流化床反应器。颗粒硅技术具有着技术壁垒高、工艺步骤简化、成本降低、碳排放 低等优势。
目前颗粒硅主要作为复投料掺杂使用。目前存在的主要难点为氢跳(即微量氢气顶起, 并溅射至导流筒下沿,高温下滴回硅液影响拉晶)、金属杂质含量、碳杂质含量、硅粉等。 预计随着技术难点攻克,渗透率有望获得提升。 颗粒硅竞争格局呈现协鑫为主导的特点,历史发展与硅料如出一辙。协鑫、天宏技术从 过去国外的 MEMC、REC 承接业务并进一步发展。目前协鑫科技目前规划的 60 万吨颗粒 硅总产能已全部开工,年底随着包头基地一期投产,颗粒硅名义产能可以达到 22 万吨以上, 产量在中国多晶硅有效供给量中的比重将由 2021 年的 1.4%上升至 10%以上。转换效率逼近极限,N 型迭代大势所趋。2021 年 PERC 电池片市场占比进一步提升至 91.2%,N 型电池市场占比约为 3%,较 2020 年基本持平。但是相较 P 型电池已逼近理论 转换率极限 24.5%, N 型电池片的转换效率极限均在 28%以上。同时技术扩散导致红利日 益减弱,N 型迭代已经成为大势所趋。CPIA 预测,自2025 年开始,TOPCon 及 HJT 合计 市占率将超过 50%。 目前 N 型电池呈现三种主要路径分歧。TopCon 及 HJT 电池都通过采用新的钝化接触 结构来提高钝化效果,IBC 即交指式背接触(Interdigitated Back Contact)电池将电池正面 的电极栅线、正负电极都置于电池背面,减少栅线对阳光的遮挡,则主要是通过结构的改变 来提高光电转换效率。
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