1、單晶硅(gui)片(pian)產能(neng)分析
單晶(jing)(jing)產(chan)(chan)品在終端(duan)電站市場(chang)接(jie)受(shou)度逐漸打開后,各(ge)廠(chang)商競相擴充的PERC技術,全產(chan)(chan)業鏈各(ge)環節(jie)均加大了單晶(jing)(jing)產(chan)(chan)能(neng)的擴張,甚至一(yi)些(xie)多晶(jing)(jing)硅片廠(chang)商也開始擴產(chan)(chan)單晶(jing)(jing)產(chan)(chan)能(neng),比如(ru)(ru)保利(li)協鑫(xin)1GW單晶(jing)(jing)硅片投產(chan)(chan);隨著主流電池(chi)(chi)組件廠(chang)商如(ru)(ru)天合、阿特斯(si)、晶(jing)(jing)科、晶(jing)(jing)澳、韓華等多晶(jing)(jing)電池(chi)(chi)線改為單晶(jing)(jing)電池(chi)(chi)線,這些(xie)動作都將提升(sheng)單晶(jing)(jing)的市場(chang)份額。截止(zhi)2017年,國內單晶(jing)(jing)產(chan)(chan)能(neng)已(yi)達到43GW,預計到2018年產(chan)(chan)能(neng)將達到73GW水平。
圖表1:2016-2018年單晶硅片產能情況(單位:GW)
2、單晶硅片(pian)價格(ge)走(zou)勢分析
據(ju)最新統(tong)計數據(ju),截止2018年(nian)1月31日,單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅片成(cheng)交均價(jia)為0.674$/pc,多(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅片成(cheng)交均價(jia)0.557$/pc二者價(jia)差(cha)(cha)已達0.117$/pc。據(ju)了解,0.1美元(yuan)內就促(cu)使終(zhong)端系統(tong)業者考量性價(jia)比而(er)選擇(ze)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing);價(jia)差(cha)(cha)多(duo)(duo)于0.1美元(yuan),表示終(zhong)端需求(qiu)選擇(ze)多(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)以爭取更(geng)多(duo)(duo)利(li)潤。0.1美元(yuan)價(jia)差(cha)(cha)已然成(cheng)了單(dan)(dan)、多(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)替換的“黃(huang)金交叉區”。11月份以來,受金剛線切多(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)產能(neng)釋放(fang)、價(jia)格走低,而(er)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅片未有新的降本(ben)舉措(cuo),預(yu)期(qi)(qi)短期(qi)(qi)內單(dan)(dan)多(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅片價(jia)差(cha)(cha)還會持續拉大。
圖表2:2015年7月-2017年12月單晶硅片價格走勢(單位:$/pc)
3、單晶硅片優(you)缺點(dian)分(fen)析
◆ 單晶硅片優點分析
(1)單晶硅片材料優勢
單(dan)(dan)(dan)多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)的晶(jing)(jing)(jing)體生長工藝不(bu)同(tong),單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)的晶(jing)(jing)(jing)面(mian)取向相(xiang)同(tong)、無晶(jing)(jing)(jing)界,品(pin)質優(you)異,而多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)的晶(jing)(jing)(jing)面(mian)取向不(bu)同(tong)、晶(jing)(jing)(jing)界繁(fan)雜(za)、位錯密(mi)布,晶(jing)(jing)(jing)格(ge)缺陷增多(duo)(duo)(duo)(duo),導致單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)片(pian)與多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)片(pian)在晶(jing)(jing)(jing)體品(pin)質、電(dian)學性能(neng)、機(ji)械性能(neng)方面(mian)與單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)相(xiang)比(bi)有顯著差異。因此(ci),兩種材料的生產工藝與結構決定了單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)具有以(yi)(yi)下(xia)優(you)勢:1) 單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)比(bi)多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)材料具有更(geng)(geng)低的晶(jing)(jing)(jing)格(ge)缺陷;2) 單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)片(pian)比(bi)多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)片(pian)有更(geng)(geng)高(gao)(gao)的機(ji)械強度,更(geng)(geng)低的碎(sui)片(pian)率;3) 單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)池比(bi)多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)池的少子壽命和轉換效率更(geng)(geng)高(gao)(gao),效率提(ti)升空(kong)間更(geng)(geng)大;4) 單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)組件更(geng)(geng)高(gao)(gao)的集約(yue)性,更(geng)(geng)適用于屋(wu)頂等有限安裝面(mian)積的分布式(shi)小型(xing)電(dian)站;5) 單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)站比(bi)多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)站的實際發電(dian)量(liang)多(duo)(duo)(duo)(duo)5~6%以(yi)(yi)上(shang),單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)站長期衰減比(bi)多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)低至少3%以(yi)(yi)上(shang),單(dan)(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)電(dian)站投資回報(bao)率(IRR)比(bi)多(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)電(dian)站至少高(gao)(gao)2.78%。
(2)單晶(jing)切(qie)片成本下(xia)降空間大
單(dan)(dan)晶(jing)切(qie)片(pian)(pian)領域目前已普遍采用(yong)金(jin)剛(gang)線(xian)切(qie)片(pian)(pian)工(gong)藝,可(ke)以最大(da)程度地(di)發揮(hui)大(da)切(qie)速、細線(xian)化(hua)、切(qie)薄片(pian)(pian)的技(ji)術(shu)優勢,切(qie)割(ge)效率更(geng)高、硅(gui)損(sun)更(geng)低、出片(pian)(pian)率更(geng)高、硅(gui)片(pian)(pian)表面質量更(geng)優,從而使得金(jin)剛(gang)線(xian)單(dan)(dan)晶(jing)切(qie)片(pian)(pian)成本(ben)可(ke)以大(da)幅(fu)度下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)得更(geng)低。經測(ce)算(suan),單(dan)(dan)晶(jing)采用(yong)金(jin)剛(gang)線(xian)切(qie)割(ge),按照單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)片(pian)(pian)厚(hou)度190um測(ce)算(suan),金(jin)剛(gang)線(xian)直徑(jing)每(mei)(mei)下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)10um,單(dan)(dan)片(pian)(pian)硅(gui)成本(ben)下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)約(yue)(yue)0.15元、產能提(ti)(ti)升約(yue)(yue)4%;而按照金(jin)剛(gang)線(xian)母線(xian)線(xian)徑(jing)100um測(ce)算(suan),硅(gui)片(pian)(pian)厚(hou)度每(mei)(mei)降(jiang)(jiang)(jiang)低20um,單(dan)(dan)片(pian)(pian)含硅(gui)成本(ben)下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)約(yue)(yue)0.25元、產能提(ti)(ti)升約(yue)(yue)7%。隨著未來金(jin)剛(gang)線(xian)母線(xian)線(xian)徑(jing)和硅(gui)片(pian)(pian)厚(hou)度下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang),金(jin)剛(gang)線(xian)切(qie)割(ge)單(dan)(dan)晶(jing)硅(gui)片(pian)(pian)還有很大(da)的成本(ben)下(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)空間。
◆ 單晶(jing)硅片缺點(dian)分析
單晶硅太陽能電(dian)池(chi)生(sheng)產(chan)過程中能源消耗大、制造工藝復雜、生(sheng)產(chan)成本較高(gao)等問題。
4、單晶(jing)硅片(pian)面臨的挑戰
(1)單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)片的(de)供給保障(zhang):電池、組件(jian)生(sheng)產(chan)環節由于生(sheng)產(chan)設(she)備的(de)相通性,通過適當地轉換(huan)設(she)備,可以(yi)容易(yi)從多晶(jing)切(qie)換(huan)至(zhi)單(dan)晶(jing),因(yin)此電池、組件(jian)端(duan)的(de)單(dan)晶(jing)供給具有保障(zhang),但上(shang)游的(de)單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)片由于生(sheng)產(chan)投(tou)資(zi)大,工藝技(ji)(ji)術具有差異性,對企業的(de)資(zi)金、技(ji)(ji)術、人才等(deng)水平要(yao)求(qiu)高(gao),相對門檻較高(gao),供給基(ji)本只能依靠(kao)隆基(ji)、中環等(deng)大型單(dan)晶(jing)硅(gui)(gui)片廠商的(de)擴產(chan)速度(du)。
(2)多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)“金(jin)剛(gang)線(xian)切片+黑(hei)硅(gui)”技術的(de)(de)(de)產(chan)業化推(tui)進情況:單(dan)(dan)晶(jing)(jing)相對多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)主要(yao)優(you)(you)勢是效(xiao)率高,價格只比多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)高0.05-0.08元/W,如果能(neng)(neng)通過金(jin)剛(gang)線(xian)切片,降(jiang)低(di)多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)硅(gui)片生產(chan)成本,通過黑(hei)硅(gui)技術提高多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)轉(zhuan)換效(xiao)率,在(zai)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)還大全面積轉(zhuan)換為PERC之前,將有可能(neng)(neng)打破(po)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)優(you)(you)勢,使多(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)繼(ji)續占據優(you)(you)勢,但目前不論(lun)是金(jin)剛(gang)線(xian)環(huan)節還是黑(hei)硅(gui)環(huan)節都還存在(zai)一(yi)些(xie)問(wen)題,不能(neng)(neng)大規模(mo)的(de)(de)(de)量產(chan),所以在(zai)技術方(fang)面,單(dan)(dan)晶(jing)(jing)會(hui)持續具有優(you)(you)勢。
5、單晶硅(gui)片市場前景(jing)展望(wang)
由于領跑者計劃之(zhi)(zhi)補貼(tie)并(bing)未優(you)于其他(ta)電(dian)站(zhan),對組件之(zhi)(zhi)采購價相對也不會(hui)太高,讓(rang)單(dan)(dan)、多(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)投標廠(chang)商都較傾向(xiang)以不加PERC技術的(de)方式(shi)達標,一般單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)以47%的(de)高占比拔得大(da)同領跑者計劃第一期1GW頭籌。2016年上半火熱的(de)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)氛圍也讓(rang)不少大(da)型電(dian)站(zhan)轉向(xiang)選用單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)產(chan)品,已快速(su)(su)擴產(chan)中(zhong)的(de)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)硅(gui)片廠(chang)隆(long)基、中(zhong)環供不應求(qiu),推升中(zhong)國(guo)內(nei)需之(zhi)(zhi)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)市(shi)占快速(su)(su)提(ti)升。2016年單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)市(shi)占率(lv)將(jiang)(jiang)達到(dao)25%,2017年更是達到(dao)36%,預計2018年市(shi)占率(lv)將(jiang)(jiang)達到(dao)40-50%。
二、中國太陽能多晶硅片市場分析
1、多(duo)晶硅(gui)片產能分(fen)析
如下圖所示,2016年中國多(duo)(duo)晶硅(gui)片(pian)產能為(wei)72.8GW, 2017年多(duo)(duo)晶硅(gui)片(pian)產能更是達(da)到(dao)(dao)92GW,預(yu)計到(dao)(dao)2018年多(duo)(duo)晶硅(gui)片(pian)產能將達(da)到(dao)(dao)110GW。盡管(guan)目(mu)前金剛線切多(duo)(duo)晶硅(gui)片(pian)技(ji)術已(yi)成熟,但量(liang)產還(huan)是十(shi)分(fen)有限,多(duo)(duo)晶硅(gui)片(pian)主(zhu)流還(huan)是以砂(sha)漿切片(pian)為(wei)主(zhu)。
圖表3:2016-2018年多晶硅片產能情況(單位:GW)
2、多晶硅片價(jia)格走(zou)勢分析
據最新統計數(shu)據,截止2018年1月31日(ri),多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)硅(gui)片成(cheng)交均(jun)價(jia)(jia)0.557$/pc,金剛(gang)(gang)線(xian)切(qie)割制(zhi)程(cheng)是未來左右“單(dan)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)之(zhi)爭”之(zhi)因(yin)素。雖金剛(gang)(gang)線(xian)切(qie)割不(bu)能直接(jie)(jie)提升(sheng)效率,然(ran)可大(da)(da)幅降本,行(xing)業預計最高約(yue)26%。單(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)通過2015年大(da)(da)量(liang)推(tui)廣金剛(gang)(gang)線(xian)切(qie)制(zhi)程(cheng),性價(jia)(jia)比略微接(jie)(jie)近多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing),單(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)硅(gui)片龍(long)頭(tou)隆基因(yin)此向電池組件(jian)廠商承諾價(jia)(jia)格(ge)隨(sui)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)調整(zheng),并保持(chi)在0.1美元的(de)(de)價(jia)(jia)差內。2016年開始(shi),多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)硅(gui)片龍(long)頭(tou)廠保利協鑫(xin)開始(shi)切(qie)換金剛(gang)(gang)線(xian)切(qie)割,產(chan)能于近期陸(lu)續(xu)釋放(fang),與之(zhi)配套的(de)(de)黑硅(gui)制(zhi)程(cheng)也持(chi)續(xu)加快(kuai),主(zhu)要多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)龍(long)頭(tou)阿(a)特(te)斯、晶(jing)(jing)(jing)(jing)科(ke)、天合(he)、晶(jing)(jing)(jing)(jing)澳、海(hai)潤、晉能等陸(lu)續(xu)量(liang)產(chan)黑硅(gui)產(chan)線(xian)。而(er)且,大(da)(da)陸(lu)明年即將(jiang)推(tui)出的(de)(de)“超級(ji)領跑者”計劃(hua),更(geng)加注(zhu)重先進(jin)技術的(de)(de)應用,多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)晶(jing)(jing)(jing)(jing)憑(ping)借“金剛(gang)(gang)線(xian)切(qie)+黑硅(gui)+PERC”組合(he),預期將(jiang)占更(geng)多(duo)(duo)(duo)(duo)(duo)份額。
圖表4:2015年7月-2017年12月多晶硅片價格走勢(單位:$/pc)
3、多晶硅片(pian)優缺點分析
(1)多晶硅片的優點:能直接制備出適于規模化生產的大尺寸方型硅錠,從制作成本比較,多晶硅片要便宜一些,材料制造簡便,節約電耗,總的生產成本較低,得到了大量發展,且目前多晶電池仍占據光伏行業的主導地位(70%的市占率)。
(2)多(duo)晶(jing)硅(gui)(gui)片的(de)缺(que)點:多(duo)晶(jing)硅(gui)(gui)雖然成本占據優勢,但轉換(huan)(huan)率低于單晶(jing)硅(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(目前(qian)單晶(jing)硅(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)轉換(huan)(huan)率普(pu)遍在18.5%~19.5%,多(duo)晶(jing)硅(gui)(gui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)普(pu)遍轉換(huan)(huan)率在17%~18%。),其使用壽命也比單晶(jing)硅(gui)(gui)太陽能電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)短。
4、多晶硅片面(mian)臨的(de)挑(tiao)戰
從性能(neng)方(fang)面(mian)(mian)來看,與直拉單晶(jing)(jing)(jing)硅相比,多(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅中(zhong)(zhong)存在著(zhu)高密度的(de)缺(que)陷和(he)雜(za)質,如(ru)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)、位錯(cuo)、氧(yang)碳和(he)金屬等。一方(fang)面(mian)(mian),作(zuo)為(wei)位錯(cuo)、晶(jing)(jing)(jing)界(jie)和(he)雜(za)質最(zui)集中(zhong)(zhong)的(de)微晶(jing)(jing)(jing)區(qu)(qu)域(yu)會顯著(zhu)影(ying)響(xiang)材料(liao)的(de)電(dian)學性能(neng),并(bing)最(zui)終影(ying)響(xiang)電(dian)池性能(neng);另一方(fang)面(mian)(mian),由于多(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅中(zhong)(zhong)各部分缺(que)陷和(he)雜(za)質分布的(de)不均(jun)勻性,造成單片多(duo)晶(jing)(jing)(jing)硅片性能(neng)上(shang)的(de)明顯差(cha)別(bie),研究表明,其少子壽命最(zui)低區(qu)(qu)域(yu)對電(dian)池性能(neng)具(ju)有決定性的(de)影(ying)響(xiang)。
從光電(dian)(dian)轉換效率方面(mian)來(lai)看(kan),多晶硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽(yang)電(dian)(dian)池(chi)(chi)比單(dan)晶硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)要稍低一些,約在17%~18%之間。此外,多晶硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)使用壽命也要比單(dan)晶硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)短(duan)。如只從性價比來(lai)講,單(dan)晶硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)還略好。目前多晶硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)市場份(fen)額略高于單(dan)晶硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi),依舊是光伏(fu)市場的(de)主(zhu)要產品,但其存(cun)在著(zhu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)結晶結構較差(cha)的(de)問題,應當(dang)在提高性能(neng)(neng)(neng)的(de)穩定性上(shang)作(zuo)進一步的(de)研究。
5、多晶硅片市(shi)場前景(jing)展望
2015年以來,單晶由于硅片端金剛線切片的導入實現了成本的快速下降,因而市場滲透率在不斷攀升,也讓廣大以多晶為主的行業企業備受壓力。相比金剛線切割已經在單晶硅片的生產中實現大規模的應用,多晶的切片還是目前還是以砂漿切割為主。但金剛線切割在多晶領域的應用一直被業內廣泛討論。目前,金剛線切片用于多晶硅片切割的主要障礙在于使用金剛線切割的多晶硅片反射率更高,常規的多晶制絨工藝難以達到很好的效果。解決這一缺陷目前主流的技術路徑是電池片環節黑硅技術的采用。如果黑硅電池實現大范圍的量產,金剛線的應用將再次拉大多晶與單晶在硅片端的成本差距,不過具體如何還有待市場的檢驗。
圖表5:多晶硅片市場前景展望