多晶硅主要用于光伏以及半导体行业,近年来,我国多晶硅产量持续扩大,行业集中度很高,CR6(指本行业前6家企业的行业集中度)占比77%,且继续往头部靠拢。
由于多晶硅生产属于高资金、高技术壁垒的行业,对于新进厂商存在一定程度困难,项目建设、投产周期通常长达两年及以上。现阶段,“成本+规模+技术”又成企业竞争的关键因素,本文选择从技术方向来观察行业头部企业们的竞争实力。
技术路线的主流方向
硅料在光伏生产流程中壁垒最高,多晶硅的技术路线主要包括改良西门子法(棒状硅)、硅烷流化床法(颗粒硅),早在二十世纪五六十年代,这两大技术路线相继诞生。其中,棒状硅是目前最成熟、应用最广的技术。
从产品纯度划分,多晶硅料可分为太阳能级多晶硅、电子级多晶硅。用于光伏的是太阳能级多晶硅,纯度一般在99.9999%~99.9999999%之间,即在6N~9N之间。国标根据具体的参数差异将太阳能级多晶硅分为特级品、1级品、2级品、3级品。
大全能源方面对改良西门子法持续坚定信心,公司副董事长徐翔去年年底对外表示:“西门子法棒状硅质量远远高于颗粒硅”、“要建颗粒硅工厂并不难,但通过和下游企业充分交流,我们发现颗粒硅还有很多瓶颈要攻克”。大全能源99%以上的产品能满足下游单晶硅片需求,99%以上的产品达到电子三级标准以上,90%以上的产品在电子一级标准以上。
通威集团一直用改良西门子法生产,2021年通威股份在投资者互动平台表示,公司硅料采用的工艺技术路线与大全能源同为改良西门子法,并认为改良西门子法是行业普遍并成熟的生产工艺。
另外,新特能源等多家硅料厂商也是运用改良西门子法。而协鑫科技以颗粒硅为主,在行业也属于另辟蹊径。去年6月,协鑫科技关闭了位于徐州的4.5万吨棒状硅产能,置换为颗粒硅产能。暂且看来,基于供应链安全、技术先进等因素,颗粒硅技术还待观察,毕竟很多下游厂商还在犹豫是否只押注一家技术供应商。
应对最新的N型时代
去年光伏行业重现过山车式的价格起伏,在产业链利润再次分配的背后,是一场由N型技术迭代引发的行业变革。根据CPIA预测,至2030年N型电池平均转换效率有望突破26%,显著优于同期P型电池转换效率水平。
N 型硅料掺磷元素,制造工艺复杂,少子寿命要比P型高出 1-2个数量级,N 型电池必须为电子1级或者电子 2 级的多晶硅原料,这与半导体集成电路使用的电子1 级标准接近。目前,国内具备N型硅料批量、连续、稳定生产能力的企业仅有通威股份、大全能源等企业。深度科技研究院负责人张孝荣指出,N型电池组件在转换效率、长期性能衰减以及成本降低方面展现出显著优势。这些特点使得N型电池被视为未来太阳能电池发展的重要方向。
据悉,大全能源是国内最早一批开始储备N型硅料的生产商。新疆基地70%的产能可生产N型料,内蒙古基地100%可生产N型料。去年第三季度,高效的N型硅料产能释放,大全能源多晶硅销量同比增长91%。通威方面声称,预计今年3月,将完成接近90%以上的P型产品向N型产品的全部转型。特变电工提到,去年上半年,公司甘泉堡多晶硅生产线N型硅料的占比约50%,内蒙古10万吨多晶硅生产线N型硅料占比约30%。但翻阅新特能源的官网,尚未显示N型硅料的信息。
据21世纪经济报道,协鑫科技相关负责人介绍公司60%至80%的颗粒硅产出用于N型硅片市场。近日,协鑫方面公开表示:“现在市场上只有通威、大全,还有我们协鑫三家企业可以提供N型硅料。新特也有一点。其他的N型硅料产能在哪里呢?没有的。”可见N型硅料新增产能有限,仅掌握在几家头部企业手中。
如此看来,没有N型技术傍身的企业,如何保护自己屹立于乱流不倒? 甬兴证券的分析报告提到,随着N型电池比例的持续增加,传统的P型PERC技术所占的市场和利润空间将受到挤压。在当前产能过剩的情况下,P型技术可能面临淘汰的风险。
未来高新技术的产业化潜力
正如2021年,N型电池技术开始被提及,但更多停留在实验室层面。2022年,N型电池技术走出实验室,开启量产元年,到次年年底,N型电池产能高达676GW。
在另外一些领域,钙钛矿、制氢等新技术正在成为行业“当红辣子鸡”。钙钛矿是一类与钙钛矿(CaTiO3)晶体结构类似的“ABX3”化合物,被称为继第一代晶硅、第二代薄膜之后的第三代光伏电池技术路线。但受制于稳定性、大面积制备与效率协同等问题,钙钛矿技术产业化还未实现,目前处在0到1的产业化初期,多种技术并存研发。
光伏制氢是将太阳能发电和电解水制氢组合成系统的一种技术,流程简单来说有两个步骤:光生电和电解水。以光伏发电技术把光能转化为电能,然后利用电能来制取氢气。技术具备巨大潜力,但是氢能产业链下游应用场景的开发尚未与其匹配,且暂时缺乏规模化与经济效果。我国大规模光伏发电集中在三北地区,地区氢气外送还是待解决的难题。
以“向上一体化及横向拓展”为发展战略的大全能源也对如钙钛矿、制氢等行业内可能出现颠覆性影响的技术路线保持着跟踪研究,并表示时刻关注其产业化机会。与此同时,大全能源继续优化产能,于去年年底公布在新疆石河子市投资150亿元建设“大全能源硅基新材料产业园项目”,该项目投建10万吨多晶硅和30万吨工业硅,220万支圆硅芯。
向产业链下游延伸的通威方面表示,也已经全面布局钙钛矿/硅叠层电池等在内的一系列先进太阳能电池技术路线研发。协鑫则已开始布局单结钙钛矿,试图解决效率、稳定性、大面积制备的三角难题。相比在硅料震荡时期的其它头部厂商积极扩大产能、上下游拓展、降本增效的做法不同,协鑫的很多做法显得尤为激进与大胆。很多业内人士对此认为,钙钛矿实现产业化,至少也得10年起步。
不可否认,从新技术到产业化,期间必然困难重重,而能精准发力实现产业化的企业一定是经过无数次技术研发测试、不断与下游客户沟通需求并能带动整个产业链进步的实力派。
山西证券研报表示,光伏行业方面,当前行业集中度逐步提升,竞争格局开始优化,产业链价格基本接近底部,龙头企业投资价值显现。先进产能不会过剩 “先进产能永不过剩。”
（来源：News快报）
