光伏硅片产业链全景分析

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光伏硅片产业链全景分析

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光伏硅片是光伏、半导体行业广泛使用的基底材料，目前90%以上的芯片都是采用硅基材料制造。本文将从产业链的上游、中游和下游环节，分析光伏硅片产业链的关键环节、市场规模及发展空间，并探讨行业发展趋势和相关政策。

光伏硅片是光伏、半导体行业广泛使用的基底材料，目前90%以上的芯片都是采用硅基材料制造。在光伏领域，晶硅电池片分为单晶硅片和多晶硅片，单晶硅电池片一般为圆角方形，颜色为深蓝色，略接近黑色。多晶硅电池片一般为方形，以蓝色和灰色为主，且略带花纹。单晶硅电池片价格较高，光电转换效率也比较高。

太阳能电池硅片的制造是一个高度精密和技术密集的过程，硅片最终被转化为高效的太阳能电池，能够将太阳光转化为电能，硅片的性能起到了关键作用。目前，中国光伏硅片市场受到技术创新与市场需求双轮驱动，光伏硅片生产效率与光电转换效率正持续提升，市场前景广阔。本文我们一起来分析光伏硅片产业链，拆解上中下游关键环节，分析产业链关键环节市场规模及发展空间。

一、看懂光伏硅片产业链

光伏硅片产业链分为主产业链及辅材产业链，其中主产业链以硅料、硅片、电池片、组件、太阳能电站为核心，辅材产业链则以主产业链对应环节为核心。辅材的优劣对于组件整体性能影响很大，而上游原材料的瓶颈则会限制其扩产，辅材供需缺口造成的价格上升往往导致组件成本压力的加重。

产业链上游：硅料加工

产业链上游为原材料加工，包括硅矿石、工业硅、单晶硅、多晶硅等。其中，工业硅是制造光伏硅片的主要原料，其产能和产量的增长对光伏硅片产业具有重要影响。

硅料成本的高低对于硅片成本起决定型作用。从生产原材料成本来看，硅料是光伏硅片最重要的成本构成，占比超过80%，故硅料价格的变化对于硅片成本具有决定性影响。

产业链中游：硅片制造

中游为光伏硅片制造环节，可分为光伏多晶硅片、光伏单晶硅片。单晶硅片市场占比约95%，已成为行业主流。硅片制造企业通过拉晶和切片等工艺将原材料加工成光伏硅片，该环节的核心生产设备为单晶炉和切片机。

光伏硅片环节技术壁垒相对较低，产能投产时间较短，行业主要企业（如TCL中环、隆基绿能等）与新晋企业（双良节能等）纷纷大规模扩产。目前，国内具有较为全面的光伏产业链，且在单晶连续拉棒以及金刚线切割方面不断创新，叠加相对较低的电价区位布局，通过生产成本优势、市场优势以及逐步建立的技术优势逐步巩固了在硅片环节的领先地位。

产业链下游：应用领域

产业链下游为光伏电池及组件制造环节，包括晶体硅光伏电池、薄膜光伏电池、钙钛矿电池等，晶体硅太阳能电池以超过95%的市场份额成为主流。光伏电池能将太阳的光能直接转化为电能，是光伏发电系统中的核心器件。

二、产业链各环节成本占比分析

光伏主产业链包括上游晶体硅的采集和硅锭、硅棒、硅片的加工制造，中游光伏电池和光伏组件，下游光伏电站系统的集成与运营；副产业链包括玻璃、逆变器、支架、胶膜、背板等辅材以及光伏设备。这里我们重点来分析上游硅料环节：就成本而言，光伏发电系统主要成本为组件（总成本占比42.8%），组件主要成本为电池片（62.4%），电池片主要成本为硅片（70%），硅片主要成本为硅料（86%）。

硅料是典型重资产环节，高投资+低周转+高ROE硅料每万吨投资额在8-10 亿，折算单GW 投资额超过3亿，且建设周期较长，重资产属性更明显。相较于其他环节，硅料企业具有低资产周转率+高ROE的特征。

单位投资大：多晶硅料产线投资额随单体项目规模扩张及工艺水平提升实现逐年下降，据CPIA 统计口径2021年1 万吨产能投资额降至10 亿元上下，对应单GW 投资超过3 亿。从公司投资实际额看，大部分落在8-10亿元/万吨（全新产能基地投资额位于区间上界），仍然是光伏全产业链初始投资较大的环节。
建设周期长：硅料项目建设周期通常在1 年至1 年半，投产后要经过3-6 个月的爬坡期，完成产量和品质提升。
单体规模提高：十年前硅料项目单体规模大部分按千吨算，近两年开始的硅料扩张周期中，新增产能单体项目设计规模基本上以3 万吨起步，最大项目达到12 万吨级。
低周转：从资产周转率来看，光伏硅料企业整体具有偏低的总资产周转率和固定资产周转率，低于胶膜、组件、逆变器等环节。
高ROE：从摊薄ROE 来看，光伏硅料行业2021 年ROE 水平大幅领先产业链其他环节。

整体而言，产能投放速度+技术+资本+成本四大优势，龙头企业强者恒强，协鑫科技、通威股份、大全能源、新特能源四大龙头并驾齐驱。同时，硅料环节有较高的技术与know-how、资源与资本壁垒，高盈利的刺激下，硅料环节也出现了大量的新进入者，晶诺、润阳、丽豪、合盛、信义等均公开大规模的硅料建设规划。

三、行业发展趋势分析

（1）硅料产能集中释放，产业链利润向下游转移

光伏制造产业链主要分为硅料、硅片、电池片和组件四个环节。其中，组件一直以来都是利润最微薄的环节。然而，2023年上半年，得益于于硅料、硅片价格大幅下跌以及一体化产能布局，组件、电池片龙头企业盈利大幅提升。主要原因在于随着光伏上游硅料新建产能不断释放，硅料环节的供需错配被打破，多晶硅市场供过于求，价格持续下行，推动行业成本下降，产业链利润向下游进行转移，刺激光伏产业保持高增长，下游应用市场需求旺盛。

（2）行业即将进入产能过剩状态，低端产能面临淘汰

去年以来，硅料行业火热的同时，还存在诸多的隐忧，其中最大的隐忧就是产能过剩。特别是在硅料持续涨价，新旧资本忙于扩产之际，硅料产能过剩的隐忧已初步形成，硅片行业步入产能过剩状态。但考虑到高纯石英砂短缺对硅片企业开工率的影响，以及高端产能目前占比仍较低，硅片行业将迎来一批低端产能的淘汰，行业竞争格局有望得到进一步优化。

（3）大尺寸硅片成为主流，产能迎来进一步提升

相同用料下，增大硅片尺寸可以有效减少拉晶和切片的次数，从而降低单位生产成本。同时，大尺寸硅片与多主栅、半片等组件提效技术相兼容，为组件提供了探寻更高效率的可能性。随着大尺寸在各环节成本优势凸显，大尺寸硅片市场份额将持续提升。

（4）N型电池将取代P型电池成为主流，N型硅片需求将同步受益

N型TOPCon、HJT、IBC电池平均转换效率较P型PERC电池增幅显著，且一般N型硅片较P型硅片更薄（在相同面积下，将硅片做薄可以有效降低单片耗硅量）。未来随着生产成本的降低及良率的提升，N型电池将会是组件电池技术的主要方向。根据CPIA预测，转换效率更高的N型电池，会在未来十年内陆续释放产能，随着技术进步和成本降低，最终取代目前PERC电池的垄断地位。