光伏產(chǎn)業(yè)鏈專題研究報告

1、 光伏產(chǎn)業(yè)鏈專題報告：多晶硅料，碳中和下的烏亮黃金 報告綜述“碳中和”下的烏亮黃金已經(jīng)進入緊平衡周期。多晶硅料位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈最上游，行業(yè)壁壘較高且具備周期性兼資源屬性，硅料在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的成本占比下降，在推動光伏平價上網(wǎng)及行業(yè)發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。當(dāng) 前，全球硅料供需緊平衡，多晶硅料國產(chǎn)替代效應(yīng)顯著，在碳中和背景下“烏亮黃金”的硅料將有望迎來行業(yè)的高景氣周期。格局推演：國產(chǎn)硅料廠商“產(chǎn)能+成本”雙領(lǐng)先優(yōu)勢將進一步凸顯。國產(chǎn)硅料頭部廠商成本+產(chǎn)能雙重領(lǐng)先，將進 一步掌握全球供給話語權(quán)。硅料環(huán)節(jié)進入緊平衡期，下游客戶鎖單效應(yīng)顯著，截至目前，國產(chǎn)五大硅料巨頭已簽出93.76萬噸硅料，折合到20

2、21年約24.025.3萬噸。以2020年五家頭部企業(yè)41.8噸硅料產(chǎn)能測算，21年57%- 60%的硅料產(chǎn)能已被長單鎖定，硅料環(huán)節(jié)強者恒強，行業(yè)馬太效應(yīng)顯著。技術(shù)變革為硅料帶來的影響：N型單晶是未來。當(dāng)前光伏行業(yè)技術(shù)迭代加速，N型異質(zhì)結(jié)等相關(guān)電池片或?qū)⒁I(lǐng) 下一代技術(shù)變革。相比于P型硅片及硅料，異質(zhì)結(jié)等N型技術(shù)所需的N型硅片及N型硅料，各項指標(biāo)性能更強且制造成本更高。隨著未來N型電池片技術(shù)導(dǎo)入，其以N型硅片為襯底的特點將帶動N型多晶硅料行業(yè)新一輪增長。多晶硅料“碳中和”下的烏亮黃金已經(jīng)進入緊平衡周期碳達峰及碳中和背景下，我國光伏在十四五期間將躍進式發(fā)展2020年9月22日，在聯(lián)合國大會提出中

3、國2030年前碳達峰和2060年碳中和。2020年12月12日，在全球氣候雄心峰會上宣布：非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右 ，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上。展望十四五期間，我國新能源產(chǎn)業(yè)從補貼時代走入平價階段，開發(fā)規(guī)模將提升至新的臺階。預(yù)期光伏年均新增裝機將 提升至80-90GW左右，儲能將在十四五期間深度參與新能源的發(fā)展，光儲結(jié)合的新模式將正式打開平價戶用市場。全球光伏：海內(nèi)外共振迎來高速發(fā)展期隨著投資成本不斷下降和發(fā)電效率逐年提升，全球光伏平價大時代正式來臨。光伏將憑借其綠色、環(huán)保的優(yōu)勢，在海內(nèi)外繼續(xù)快速發(fā)展，裝機容量和技術(shù)迭代創(chuàng)新呈現(xiàn)螺旋式增長。中國光伏協(xié)會

4、預(yù)測，未來五年全球光伏市場最高年均新增裝機 可達到287GW，2025年最高可達391GW，年復(fù)合增速16%。我國也正在積極規(guī)劃十四五能源發(fā)展的宏偉藍圖，為了早日實現(xiàn)碳達峰和碳中和，踐行我國向國際社會的鄭重承諾，中國 光伏協(xié)會的預(yù)測未來5年我國光伏年均新增裝機樂觀情況可達到90GW，2025年最高可達123GW，年復(fù)合增速21%。光伏晶硅產(chǎn)業(yè)鏈介紹多晶硅料環(huán)節(jié)位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈最上游，是光伏產(chǎn)業(yè)鏈原材料環(huán)節(jié)。高純多晶硅料具有高載能、高技術(shù)、資金密集、周 期長、彈性小、安全生產(chǎn)風(fēng)險大等特點。與光伏玻璃類似，長生產(chǎn)周期與低產(chǎn)能彈性作用疊加，易產(chǎn)生極端價格。高純多晶硅料價格的降低,及硅料在光伏發(fā)電系統(tǒng)中

5、的成本占比下降，在推動平價上網(wǎng)和光伏行業(yè)發(fā)展上起到至關(guān)重要 的作用。全產(chǎn)業(yè)鏈降價促進光伏行業(yè)長期發(fā)展硅料環(huán)節(jié)為光伏平價上網(wǎng)做出了巨大的歷史貢獻。全球光伏行業(yè)政策利好助力硅料市場規(guī)模擴大，促進硅料廠商降本增 效，以技術(shù)迭代和關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化降低系統(tǒng)單瓦硅耗量和價格：多晶硅用量不斷下降（-65%），成本占比逐漸降低； 反過來多晶硅價格降低帶動下游光伏系統(tǒng)與組件價格降低，推動光伏平價上網(wǎng)進程：2019年與2010年相比，千噸多晶 硅投資降至1.2億元（-88%），光伏電站建設(shè)成本降至4.5元/W（-93%），上網(wǎng)電價降至0.5元/KWh（-88%）。晶硅產(chǎn)業(yè)鏈價值分配分析硅料行業(yè)毛利已壓縮至低點。硅料

6、環(huán)節(jié)是一個在成長性大賽道中擁有周期品屬性的特殊環(huán)節(jié)，由于硅料產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保 持產(chǎn)銷緊平衡的狀態(tài)，硅料廠商對下游議價權(quán)提升。全球新增市場預(yù)測：硅料已進入緊平衡周期根據(jù)國際能源署的預(yù)測,預(yù)計到2024年全球分布式光伏占據(jù)光伏市場總量近一半份額，其中工商業(yè)分布式光伏成為 主要市場，占未來五年內(nèi)分布式光伏新增裝機量的73%，戶用占比27%，2025年光伏新增裝機量可達346GW。格局推演：國產(chǎn)硅料廠商“產(chǎn)能+成本”雙領(lǐng)先優(yōu)勢將進一步凸顯全球硅料供給與需求：國產(chǎn)硅料替代海外硅料進行時全球多晶硅料供需維持緊平衡。2010-2019年，全球硅料產(chǎn)能由27.5萬噸增長至65.2萬噸，產(chǎn)量由16.0萬噸增長至50

7、.8 萬噸，需求提升2倍至48.1萬噸；其中我國產(chǎn)能增長4.3倍，產(chǎn)量增長6.9倍，在國內(nèi)需求增長3.9倍的情形下可以維持自 給率22.5pct的提高。預(yù)計2020年：全球全年多晶硅產(chǎn)量53-55萬噸，其中中國多晶硅產(chǎn)量40.3-43.6萬噸，受個別廠商工廠爆炸產(chǎn)生的供給瓶頸影響，下游硅片/電池片廠商加大備貨規(guī)模，供需將維持緊平衡格局。全球頭部硅料一覽：國產(chǎn)硅龍頭產(chǎn)量+成本雙領(lǐng)先國產(chǎn)龍頭將進一步提升市場份額。全球硅料生產(chǎn)頭部企業(yè)中，多晶硅產(chǎn)量絕大部分來自中國，占比80%+，多數(shù)企業(yè)產(chǎn) 品能達到電子三級品以上，完全可以滿足光伏行業(yè)需求。成本中能耗成本相對較低與國產(chǎn)化設(shè)備的運用為硅料產(chǎn)業(yè)國 產(chǎn)替代

8、的主要邏輯，而OCI于2020年初宣布大幅減產(chǎn)加速了份額讓渡進程，利好龍頭。硅料價格端對比：國產(chǎn)硅料價格優(yōu)勢明顯低價國產(chǎn)硅料擠壓進口市場，印證國產(chǎn)替代邏輯。硅料行業(yè)平均價格持續(xù)走低，其中中國硅料價格低于進口平均硅料 價格，單晶硅料價格平均低于多晶硅料價格20-30元/kg，價差逐漸增大。 進口量與進口均價穩(wěn)中有降，成本于2019年向下?lián)舸┢骄鶅r格，提示硅料行業(yè)盈利能力降低：多數(shù)企業(yè)減產(chǎn)、停產(chǎn)、 退出，印證國產(chǎn)替代邏輯，利好國產(chǎn)硅料龍頭。硅料成本端對比：國產(chǎn)硅料企業(yè)成本優(yōu)勢更加領(lǐng)先國外廠商原材料與人工成本拖累生產(chǎn)成本。以德國Wacker為例，2019年硅料業(yè)務(wù)單位成本為12.4歐元/kg，約合9

9、5.73 元/kg（歷史匯率），遠高于國內(nèi)平均單位成本70元/kg和平均單位價格75元/kg。 以成本結(jié)構(gòu)來看，原材料成本占比較大，其次為人工工資，2019年分別為30%和26%。國內(nèi)廠商能耗成本占比不斷下降。以通威股份和新疆大全為例，通威股份由于能源價格較低的樂山二期及內(nèi)蒙一期的 產(chǎn)能釋放，能源動力占比不斷下降帶動絕對成本降低，原材料占比上升；新疆大全則通過采用自主研發(fā)的多晶硅生產(chǎn) 廢氣深度回收技術(shù)和共同研發(fā)的硅渣回收利用技術(shù)及生產(chǎn)裝置余熱回收等技術(shù)降低了能耗成本，還通過多晶硅破碎、 篩分技術(shù)，多晶硅產(chǎn)品自動包裝技術(shù)降低了人力成本。國內(nèi)區(qū)域能源成本與產(chǎn)能的相關(guān)性：電力成本影響產(chǎn)能布局低能源成

10、本地區(qū)催生高產(chǎn)能。新疆、內(nèi)蒙、四川等中西部地區(qū)能源價格低廉，促使多晶硅生產(chǎn)廠商集體遷址，2020年 新疆產(chǎn)能為29.7萬噸，大于第2-第7名產(chǎn)能總和，其最佳電力與蒸汽成本之和為17.0元/kg-Si，是高價格能源地區(qū)河南 、青海的50%以下。全球領(lǐng)先的國產(chǎn)硅料龍頭四項費用率對比通威股份的各項費用率近年來維持在較低水平，銷售費用率較高系其業(yè)務(wù)還涉及飼料工業(yè)； 新疆大全銷售、研發(fā)費用率較低，銷售主要由長期供貨協(xié)議、銷售合同/訂單組成，研發(fā)活動產(chǎn)生的折舊攤銷費用、直接材料及 動力費用計入營業(yè)成本; 管理費用率相對較高的主要原因系由于公司 2018年開曼大全對發(fā)行人部分員工新授予了限制性股票； 新特能

11、源各項費用率較高，原因是產(chǎn)能處于爬坡階段，產(chǎn)量較低未形成足夠的規(guī)模效應(yīng)，導(dǎo)致費用占比較高。2021年下游硅片需求與硅料供給長單匹配圖：國產(chǎn)龍頭鎖單大壁江山截至目前，通威股份、新疆大全、新特能源、亞洲硅業(yè)、新疆協(xié)鑫新能源及其子公司江蘇中能、五大硅料巨頭已簽出93.76萬噸 硅料，折合到2021年約24.025.3萬噸。以2020年五家頭部企業(yè)41.8噸硅料產(chǎn)能測算，21年57%-60%的硅料產(chǎn)能已被長單鎖定。技術(shù)變革為硅料帶來的影響：N型單晶是未來N型異質(zhì)結(jié)電池將引領(lǐng)下一輪光伏技術(shù)變革異質(zhì)結(jié)的應(yīng)用推動N型硅片產(chǎn)能擴建。異質(zhì)結(jié)電池在N型單晶硅上結(jié)合低溫薄膜工藝，理論轉(zhuǎn)化效率高于24%，相比于 當(dāng)今

12、主流PERC電池，具有轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)電量大制作工序少等特點。 下游電池片廠商通威股份、愛康科技等均開始布局異質(zhì)結(jié)電池，據(jù)全國能源信息平臺統(tǒng)計，截至2020H1，異質(zhì)結(jié)電池 已有和在建產(chǎn)能之和超過9.2GW。由于N型硅片在異質(zhì)結(jié)中的不可替代性，高純度單晶硅料的需求將會迎來新一輪的增長。異質(zhì)結(jié)電池對高質(zhì)量的N型硅料及硅片均出更高要求N型硅片的應(yīng)用推動單晶硅產(chǎn)能擴建。根據(jù)多晶硅摻入雜質(zhì)及導(dǎo)電類型的不同，可分為P型、N型，其中，當(dāng)硅中摻雜以 施主雜質(zhì)（V族元素，如磷、砷、銻等）為主時，以電子導(dǎo)電為主，為N型多晶硅，當(dāng)硅中摻雜以受主雜質(zhì)（族元素 ，如硼、鋁、鎵等）為主時，以空穴導(dǎo)電為主，為P型多晶硅。

13、N型硅片相比于P型，具有光能轉(zhuǎn)化率高、導(dǎo)電性強、弱光效應(yīng)好、溫度系數(shù)低等優(yōu)點，制造成本高于P型。由于N型硅 片的優(yōu)異性能，隨著未來異質(zhì)結(jié)技術(shù)導(dǎo)入，對上游高純度單晶硅料的需求將進一步攀升。硅料的另一熱點方向：顆粒硅顆粒硅技術(shù)尚未成熟，后續(xù)轉(zhuǎn)產(chǎn)改造成本不高。顆粒硅制備方式通常為硅烷流化床（FBR）法，即取代CVD反應(yīng)爐 ，在流化床反應(yīng)器中利用硅烷法分解，并在預(yù)先裝入的細硅粒表面生成多晶硅顆粒，其優(yōu)點是成本較改良西門子法 低，目前采用該法制備硅料的企業(yè)有保利協(xié)鑫、挪威REC、德國Wacker和Hemlock。目前顆粒硅的制備并不成熟，我們判斷：1.硅烷流化床法制備顆粒硅技術(shù)成熟仍需時間2.流化床法技術(shù)沉淀，成為主流制備工藝時，存量也可以以較低的遷移成本轉(zhuǎn)換制備顆粒硅