“双碳”目标下多晶硅产业发展与思考-中国有色金属工业协会硅业分会-马海天-solarbe文库

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“双碳”目标下多晶硅产业发展与思考中国有色金属工业协会硅业分会 1 2 上半年产业发展现状与下半年趋势 “双碳”目标下产业发展的思考3 目录中国有色金属工业协会硅业分会多晶硅光伏产业特点多晶硅行业特点中国有色金属工业协会硅业分会化工生产，投产时间长，产能弹性小、安全生产风险大投产时间长对于多晶硅生产企业，从项目新建到产能投产一般需要 12-18个月，远高于下游光伏环节的周期。产能弹性小在生产过程中，只有满负荷生产才能实现生产成本最低，频繁的检修停产不仅造成成本提升，也将导致产品质量波动，甚至造成安全隐患。安全生产风险大多晶硅生产企业既需要抓好日常的职业安全工作，更重要的是要严密做好工艺过程安全管理。即便是国外某些老牌多晶硅企业，他们的扩产项目近几年也陆续出现安全生产事故，同样面临安全生产的挑战。 2017年海外某大型多晶硅生产企业发生爆炸事故多晶硅行业特点行业壁垒高、两高一资（高载能、高技术、资金密集）中国有色金属工业协会硅业分会高载能从整个产业链来看，每消耗 1度电，全生命周期内将产生超 30度电。多晶硅环节占比达到 60左右。电力占生产成本的 35-40。高技术目前设备和工艺也从全部进口转变为全部国产化，技术工艺也从之前的热氢化转变为冷氢化、还原炉从 9-12对棒改良为 36-48对棒，不仅各项生产技术指标也得到已经大幅提升，成本也大幅下降。过去五年仅一家是新进入者。资金密集虽然多晶硅工艺和装备已经实现国产化，其单位投资成本从之前的千吨十亿元投资降低至目前的万吨十亿元以下，但是从整个产业链来看仍是资金投入最大的环节。适合的投资地点较少。晶硅光伏产业周期性波动中国有色金属工业协会硅业分会周期性波动（产业政策、技术迭代、供需错配）产业政策过去十年晶硅光伏产业发展依靠产业政策推动，而产业政策的变化也直接影响到市场需求（如 2012年、 2018年等关键时间节点）。技术迭代如硅料环节热氢化到冷氢化，硅片环节多晶片到单晶片。每一次的技术迭代代表着成本进一步下降，有新产能进入市场，也代表一部分产能退出市场。供需错配晶硅光伏产业链四个环节，不同环节的产业格局、生产方式以及新产能投放时间也不尽相同，容易造成不同环节之间的供需错配，并导致市场周期波动。上半年产业发展现状与下半年趋势中国有色金属工业协会硅业分会产量增幅不及预期供需错配，价格高涨产业规模扩张有限下游产能快速增长产量大幅增加，库存高涨价格已经呈现平稳进口极限，库存清零下半年进口将减少 WAKER GCL OCI TBEA DAQO YONGXIANG 其他 0 10 20 30 40 50 2018 2019 2020 中国海外 0 10 20 30 40 50 2018 2019 2020 中国海外 2020年硅业分会已经公开提示 2021年市场供需紧平衡中国有色金属工业协会硅业分会产能产量 42 39.6 45.2 34.4 2021年硅料是光伏产业链中供应最为紧张的环节 WAKER GCL OCI TBEA DAQO YONGXIANG 其他 2020 2019 75.2 68.6 产能（万吨 /年、 GW/年）产量（万吨、 GW） 2018 2019 2020 2021 2018 2019 2020 2021 国内 38.8 45.2 42 51 25.9 34.3 39.6 48 海外 18.9 16.9 9.9 8.7 14.4 14.5 10 9.5 硅片 150 180 250 300 113 135 160 205 单晶硅片 85 125 205 300 60 90 135 195 多晶硅片 65 55 45 -- 53 45 25 10 电池 128 170 220 300 85 110 135 165 组件 130 170 220 300 84.3 100 125 155 产业规模扩张有限中国有色金属工业协会硅业分会截止 2020年底，我国多晶硅产能为 42万吨 /年。 2021年上半年，产能为 49.5万吨 /年。预计到 2021年底，产能将达到 54.4万吨 /年，产能全球占比接近 80。 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 0 10 20 30 40 50 60 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国海外占比多晶硅产能 2020年 2021年 H1 2021年 E 2022年 E 备注保利协鑫 8.5 11 13 22 2021上半年新疆协鑫 2万、下半年徐州颗粒硅 2万2022年四川协鑫 6万吨、颗粒硅 3万吨永祥股份 9 10 10 22 2021上半年产能优化 1万，下半年乐山和保山项目建成 2022年上半年达产共 8万吨、下半年包头项目 4万吨乐山三期 10万吨 4季度建成， 2023年投产新特能源 7.2 8 8 10 21年优化至 1万吨， 22年优化 2万吨，包头 10万建成， 23年投产新疆大全 7 8 8 12 21年优化 1万吨，年底 4万吨项目建成， 22年投产东方希望 4 6 7 7 21上半年优化 2万吨、下半年优化 1万吨， 23年新疆投产 6万吨亚洲硅业 2 2 2 5 2021年 3万吨项目建成， 2022年投产其他 4.3 4.5 6 7 21年聚光复产 1.5万吨，瑞科优化 1万吨， 22年南玻复产 1万吨产能总计 42 49.5 54 85 中国有色金属工业协会硅业分会 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 0 10 20 30 40 50 60 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国海外占比 2021上半年，我国多晶硅产量 22.7万吨，同比增长 10.7，目前国内龙头企业基本处于满负荷甚至超负荷生产保障供应。乐观预计全年产量为 48万吨，同比增长 21。 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 0 10 20 30 40 50 60 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年前六家企业产量总产量占比 2021上半年，我国前六家多晶硅企业产量为 20.9 万吨，占比 92.1。预计全年前六家企业产量将达到 43.6万吨，市场占比为 91.0。产量增幅不及预期中国有色金属工业协会硅业分会进口极限，库存清零 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 0 20 40 60 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国进口占比 2020年，我国多晶硅进口量为 10万吨。 2016-2020年期间，我国多晶硅进口量减少 28。 2021年 1-5月份，我国多晶硅进口量为 4.6万吨，预计全年进口量为 9-10万吨，进口量占消费量的比重从 2016年的 42.1逐步下滑至 2021 年的 15左右。 9860 7222 9517 9293 10134 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2020年 2021年单位吨 2021年前五个月，月均进口 0.92万吨，按照海外产能德国瓦克 6万吨 /年，马来西亚 OCI工厂 2.7万吨 /年，月供应量最多在 0.73万吨左右。每个月多余的供应主要来自于历年电子级硅料尾料库存，目前库存基本清零，下半年进口将进一步减少。下游需求乐观、产能快速增长中国有色金属工业协会硅业分会海外装机需求持续向好，在组件价格向下的趋势下明年海外装机规模有望延续高增态势。综合国内外情况，预计 2021年全球装机达到 160GW左右， 2022年达到 210GW左右， 2022年有望成为光伏需求的爆发之年。 2021年下半年，短期内硅料价格或向下修复，叠加硅片利润压缩，组件价格有望下降至 1.75元 /W水平，支撑全年各类项目陆续推进，全年 60GW预判不变。 2022年，硅料供给瓶颈解除、产业链价格下降后需求迎来新一轮向上弹性，国内装机量有望达到 80GW。下游产能快速增长中国有色金属工业协会硅业分会 80.0 82.0 84.0 86.0 88.0 90.0 92.0 94.0 96.0 98.0 100.0 0 50 100 150 200 250 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国海外占比2021年上半年，我国硅片产量为 103.7GW，同比增长 39.4。电池组件的产量分别为 92GW和 80GW，同比增幅也超过 30。预计全年硅片产量为 210GW，同比增长 27.3，全年呈现前高后低走势。下游产能呈现快速增长的态势，预期年底硅片产能有望超过 400GW，电池和组件的产能也将超过 350GW。单晶硅产能 2020年 2021年 H1 2021年 E 2022年 E 隆基 75 85 105 120 中环 55 55 73 100 晶科 20 25 25 30 晶澳 18 18 30 30 京运通 8 20 20 20 环太 5 17 17 30 上机 20 20 30 30 其他 30 40 100 140 产能总计 230 280 400 500 下游光伏各制造环节，硅片、电池组件的产能快速增加也加剧了行业内的竞争。加之大宗商品的涨价，个别原辅材料保障困难，企业利润微薄，甚至亏损。目前下游企业电池组件库存接近 20GW，及时调整生产节奏，确保企业正常生产经营是第一要务。多晶硅价格快速上涨但已止涨中国有色金属工业协会硅业分会 0 5 10 15 20 25 2014/1/3 2015/1/3 2016/1/3 2017/1/3 2018/1/3 2019/1/3 2020/1/3 2021/1/3 复投料单晶致密料单晶菜花料多晶一级免洗料（致密）多晶一级免洗料（菜花）历史最低、全行业亏损从硅料和终端的供需角度来看， 2021年底国内多晶硅产能为 54万吨，加海外产能 8万吨，全球的硅料产能达到 62万吨 /年，预期全年供应量 57-58万吨，可满足 210GW硅片生产， 160GW的装机量。硅料的生产、扩产投产节奏完全满足终端需求。光伏制造环节超过终端需求数倍的过度过快扩张。特别是硅片环节的高额利润直接导致资本大量涌入。预期仅 2021年下半年，新投产的硅片产能将超过 100GW，年底硅片的产能将达到 400GW。硅片、电池组件产能过度扩张导致市场上出现抢料、囤料，哄抬价格的现象。硅料的生产、扩产投产节奏完全满足终端需求价格快速上涨主要是光伏硅片电池组件产能过度扩张下游企业调整开工节奏硅片企业下调产品价格四大判断供应和需求短期供应持续紧张，中长期或出现阶段性供大于求局面结构和布局产业集中度进一步提升，话语权增强市场供应未来 2-3年，多晶硅产能持续释放，龙头企业市场占有率不断提升，对供应调节作用进一步增强。产品结构单晶占比将持续提升， 2021年 N型硅料有望量产。同时颗粒硅的出现可能再次改变产品结构。市场需求长期来看，光伏市场需求持续增加，有可能出现超预期的情况。产业布局多晶硅产业进一步向低电价地区和使用绿色能源地区转移的同时，将更多地与下游单晶切片企业形成产业集群。未来多晶硅产业发展趋势中国有色金属工业协会硅业分会 “双碳”目标下产业发展的思考中国有色金属工业协会硅业分会多晶硅行业供应将能够满足未来长期需求面临的问题和挑战技术创新（硅料和硅片） 1 2 4 3 投资过热预警超 100万吨的产能投资预期中国有色金属工业协会硅业分会 2020年，全球光伏累计装机容量为 750GW，其中当年新增 130GW。 IRENA预计，至 2030年光伏累计装机容量将达到 2840GW，十年增加 2000GW以上；至 2050年光伏累计装机容量进一步攀升至 8519GW， 20年增加约 5700GW。 2020年 2025年 2030年 2050年年均装机量（ GW） 130 350 700 1000 多晶硅需求量（万吨） 50 110 200 250 预计到 2030年，全球光伏年均新增装机量将达到 700GW，多晶硅需求量达到 200万吨；到 2050年，全球光伏年均新增装机量有望达到 1000GW，多晶硅需求量将达到 250万吨。多晶硅行业供应将能够满足未来长期需求中国有色金属工业协会硅业分会硅业分会根据各主要企业的规划进行初步统计， 2022年底，我国多晶硅产能为 85万吨 /年，预期当年产量 65- 68万吨，如果考虑到海外产能供应，可以满足全球 230GW左右的装机量需求。长期来看，未来我国多晶硅产能将达到 250万吨 /年以上，能够满足中长期需求。同时，硅业分会也警示多晶硅生产扩产可能带来的阶段性产能过剩。多晶硅行业供应将能够满足未来长期需求多晶硅产能 2020年长期规划备注说明保利协鑫 8.5 56 颗粒硅项目 50万吨，棒状 6万吨永祥股份 9 50 四川 30万吨，云南和包头各 10万吨新特能源 7.2 30 新疆 10万吨，包头 20万吨新疆大全 7 18 新疆 12万吨，上市后选择新项目东方希望 4 38 新疆 13万吨，宁夏 25万吨亚洲硅业 2 8 青海丽豪 20万吨新疆晶诺 10万吨其他 4.3 100 宁夏宝丰 60万吨江苏润阳 10万吨产能总计 42 300 可以满足 1200GW的需求量光伏装机中国海外总计多晶硅需求量 2020 48 82 130 50 2021 60 100 160 57 2022 80 130 210 75 2023 80 170 250 85 2024 90 210 300 100 2025 100 250 350 110 2030 200 500 700 200 2050 300 700 1000 250 中国有色金属工业协会硅业分会多晶硅投资过热预警新项目优劣势对比生产成本高电力成本占比生产成本的 35以上。新建项目的电价明显高于目前现有项目。技术难度大未来异质结电池对硅料品质的要求越来越高， N型硅料占比不断扩大，并且产品质量稳定性要求很高。专业的技术团队需要时间进行培养，而且是系统性的培养一般需要 3-5年的时间追赶。综合成本对比从整个产业链来看，多晶硅环节仍是资金投入最大的环节。老产能经历过此轮价格上涨之后，投资基本已经收回，可以进行现金成本竞争。最好的方式上下游股权合作的方式进入上游保供应而不是贸然进入多晶硅生产高利润是暂时的预期到 2022年 4季度，多晶硅的价格将回落到相对合理的水平。长期来看，整个产业链还需进一步降低成本，逐步实现光储平价上网。未来发展存在的困难中国晶硅光伏产业作为全球领先产业，也是在巨大的沉没资本堆积起来的。在未来产业的发展过程中将面临贸易壁垒、技术迭代、阶段性供需不平衡等不可预知困难。中国有色金属工业协会硅业分会面临的问题和挑战在碳达峰碳中和“ 3060目标 ”下，多晶硅行业作为传统意义上的“两高一资”行业必将受到不利影响（不仅包括银行信贷、各种优惠政策，还有能耗指标等的问题，需重新解读，需引起国家有关部门的高度关注）。中国有色金属工业协会硅业分会颗粒硅具有无需破碎、成本低、可连续加料的优势。同时，硅粉较多、表面积大易吸附以及加料跳料等问题也正在逐步改进过程中。目前，下游企业已经在使用颗粒料，并且使用比例已经能够达到 15。硅料技术创新无需破碎颗粒硅不需要破碎可直接使用，能填补硅块间的空隙提高坩埚装填量，提高拉晶产出。连续加料流化床颗粒硅工艺优点是耗电量低，可以连续生产。其直接电耗只有西门子法的 10，综合电耗只有西门子法的 1/3。颗粒硅大小形状比较均匀，熔化时对拉晶炉热场扰动小，是重复直拉单晶理想的复投料，可以用机器自动加料或连续加料。成本低硅粉较多加料跳料运输过程中颗粒间摩擦形成硅粉，通过优化包装方式已有较大改善，但硅粉情况依然存在。颗粒硅杂质含量与西门子法相当，但由于其比表面积大，吸附作用强，易引入表面污染。硅料表面存在悬挂键，氢与悬挂键结合导致氢含量较多，熔化时氢结合为氢气易引起跳料，需通过工艺升级去除。表面积大易吸附优势劣势新旧动能快速转换，由高速度发展更大更薄中国有色金属工业协会硅业分会 μm 大硅片比例显著增加。 2020年， 166mm硅片不到 50，且其他为更小尺寸硅片。 2021年， 166mm硅片约为 50，且其他为更大尺寸硅片。到 2025年， 182mm硅片和 210mm硅片将达到 90以上。 G12与 M2比硅片技术创新中国有色金属工业协会硅业分会简介中国有色金属工业协会硅业分会中国有色金属工业协会硅业分会简介中国有色金属工业协会硅业分会是经国家民政部核准注册的、唯一代表中国硅业的、合法的、权威的社团分支机构。硅业分会是由总会中从事硅业生产、科研、设计、应用、设备制造、商贸及产业链前后端相关领域的企业、事业单位组成，其构成具有广泛性、代表性、主导性。目前，硅业分会涉及的硅产业包括工业硅、有机硅、多晶硅及硅片产业，已经形成完整的产业链服务体系。硅业分会坚持为政府、为会员单位服务的宗旨，在政府与企事业单位之间发挥桥梁纽带作用；通过组织调研、会议交流、培训等活动，及时搜集、整理、分析、发布有关信息，向上，为政府主管部门加强宏观调控和管理提出建议；向下，为会员单位提供咨询指导；对内，促进全行业的可持续发展；对外，维护中国硅业的合法权益，加强中国硅业在国际贸易中的地位。硅业分会坚持维护会员合法权益，促进我国硅工业的持续、稳定、健康发展。组织行业各项活动促进各企业清晰了解市场变化的动因，及时有效地沟通技术进步、标准制定及市场最新动态。目前，在多晶硅领域，上半年有市场技术研讨会、下半年有硅业大会，同时不定期召集座谈会，涉及市场、标准等各个方面。反馈行业共性问题针对行业内存在的政策、技术等方面的共性问题，硅业分会通过汇报、走访等形式，将这些问题及时反馈给有关部委，为行业发展争取更为有利的环境。目前，分会定期向工信部、商务部汇报行业相关情况。提供行业有效信息收集整理上下游各环节相关数据，为工业硅、多晶硅及硅片产业发展提供更多有效的咨询。分会日常信息服务包括价格、产量、库存、行业技术经济指标等相关统计，周评、月评、季评、年评等相关资讯和报告。维护行业自身利益集合全行业力量，反映行业呼声，维护行业利益，如 2014年以来配合国家商务部进行多晶硅“双反” 的相关工作，取得了良好的效果。谢谢您的聆听