光伏硅料是光伏发电系统的核心原材料。光伏硅料，即太阳能级多晶硅（SoG-Si），是光伏家当链中最上游的原材料，为带有金属光泽的灰玄色固体，具有熔点高（1410℃）、硬度大、有脆性、常温下化学性子不活泼等特性，且具有半导体性子，是极为主要的优秀半导体材料，被称为光伏家当链中的“黑金”。从光伏硅料的必要性来看，光伏发电的事理是光生伏殊效应和 PN 结，光伏电池片的基本布局是由P 型与N型半导体接合而成，而半导体最基本的材料便是硅元素，因此硅料是决定了光伏系统发电能力的核心原材料；从光伏硅料的主要性来看，硅在自然界中一样平常以硅酸盐或二氧化硅的形式存在，自然界中险些不存在单体硅，多晶硅作为以工业硅为质料提纯后达到一定纯度的硅材料，起到了精良的中间品浸染，有效推动了家当的快速发展。
多晶硅由工业硅提纯制成，根据纯度可分为冶金级、太阳能级和电子级。工业硅又称金属硅，是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，硅含量一样平常在 99%以上（2N），别的杂质为铁、铝、钙等，是多晶硅的上游原材料。目前多晶硅的制备技能紧张包括化学法和物理法，化学法为当前主流工艺，约占环球产量的 80%；物理法又称为冶金法，类似于金属冶炼提纯过程。纯度是多晶硅品质的紧张评判指标，当前多晶硅按纯度由低到高可以分为：1）冶金级多晶硅（MG-Si），一样平常含硅量为99.999%～99.9999%（5N-6N），紧张运用包括航空、尖端技能、军事技能部门的特种材料以及建筑、纺织、汽车、机器等领域；2）太阳能级多晶硅（SoG-Si），纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，一样平常在 99.9999%～99.9999999%（6N-9N）之间，紧张运用为光伏晶硅电池；3）电子级多晶硅（SEG-Si），一样平常哀求含硅量达到 99.9999999%以上（9N 以上），紧张运用于半导体硅片的生产。
工业硅和电力是光伏硅料的本钱核心。根据百川盈孚数据，2022年6月上旬海内改良西门子法生产多晶硅的本钱构造中原材料占比最大，达到41%，个中工业硅占总本钱的 39%，为光伏硅料的最大本钱项，因此降落硅耗（生产单位多晶硅耗费的硅量）可以有效降落光伏硅料的生产本钱；能源占总本钱的 32%，个中电力占总本钱的30%，为光伏硅料第二大本钱项，进一步降落生产电价和电耗水平也成为了光伏硅料企业主要的降本路子之一。
2.2.分类：根据产品形态可分为棒状硅和颗粒硅，棒状硅为当前行业主流
从产品形态来看，可将光伏硅料分为棒状硅和颗粒硅两类。当前主流的多晶硅生产技能紧张有改良西门子法和硅烷流化床法，产品形态分别为棒状硅和颗粒硅，个中改良西门子法的生产工艺相对成熟，棒状硅产品目前为行业主流，2021 年市占率达到 95.9%；2021 年硅烷法颗粒硅产能和产量小幅增加，市占率同比提升 1.3 pct 达到4.1%。从未来看，若颗粒硅的产能进一步扩展，且随着生产工艺的改进和下贱运用的拓展，其市场占比有望进一步提升。
从表面质量来看，棒状硅加工后可以进一步分为致密料、菜花料、珊瑚料和复投料。棒状硅需经由破碎加工形成块状硅供下贱厂商利用，根据纯度和表面质量不同，可细分为致密料、菜花料、珊瑚料和复投料：1）致密料颜色通亮、外表光滑，表面颗粒凹陷程度最低，小于5mm，无氧化夹层，价格最高，紧张用于拉制单晶硅；2）菜花料颜色偏灰、表面粗糙，颗粒凹陷程度适中，为 5-20mm，断面适中，价格中档；3）珊瑚料表面凹陷较为严重，深度大于 20mm，断面疏松，价格最低。菜花料、珊瑚料紧张用于制作多晶硅片，部分企业选择在致密估中掺杂不低于30%的菜花料光降盆单晶硅，从而节约质料本钱；4）复投料属于致密料的一种，是拉晶产生的头尾或边皮料，一样平常品质较好，可以作为添补硅料二次循环利用。
2.3.特色：重资产+低周转+高ROE，具备高门槛高收益
光伏硅料行业较家当链其他环节具有重资产+低周转+高ROE的特色。我们选取光伏家当链各环节的龙头代表公司与光伏硅料龙头企业进行比较，详细来看： 1）重资产：从资产构造来看，光伏硅料企业的流动资产占比整体相对偏低，低于逆变器、胶膜、组件等环节，整体资产构造较重，具备较高的准入和退出门槛； 2）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；3）高 ROE：从摊薄 ROE 来看，光伏硅料行业2021 年ROE水平大幅领先家当链其他环节，近年来随着硅料供给持续紧缺，光伏硅料环节的利润空间持续扩展。
3.行业复盘
3.1.技能发展：改良西门子法为当前主流技能，流化床法更具本钱上风
3.1.1.改良西门子法（棒状硅技能）——技能成熟稳定，业内主流的加工路线
改良西门子法由西门子法改进，实现了多晶硅生产的闭路循环。1955年，德国西门子公司开拓出用氢气还原高纯TCS（三氯氢硅），在1100℃旁边的硅芯上沉积多晶硅的生产工艺，并于1957 年开始用于工业化生产，这种多晶硅生产工艺也被外界称为“西门子法”。由于西门子法存在生产转化率低，且会产生大量的剧毒副产品 STC（四氯化硅），因此在西门子法根本上增加了尾气回收和 STC 氢化工艺的改良西门子法得以提出。改良西门子法实现了多晶硅生产流程的闭路循环，紧张工艺流程包括：1）氯气和氢气合成氯化氢；2）工业硅粉与氯化氢在合成流化床中合成TCS气体并分离回收尾气；3）对 TCS 进行精馏/提纯；4）将TCS 与高纯氢气送入还原炉并经化学气相沉积反应生产高纯多晶硅。生产的闭路循环紧张表示在：1）将还原炉还原过程中产生的 STC 送到氢化反应环节将其转化为TCS，并于尾气等分离出来的 TCS 一起送入精馏提纯系统循环利用；2）将尾气等分离出的氢气送回还原炉、氯化氢送回 TCS 合成装置，进而实现闭路循环利用。
改良西门子法较西门子法具备多重上风，目前已成为行业主流生产技能。相较于西门子法，改良西门子法紧张具有以下上风：1）节能：由于改良西门子法采取多对棒、大直径还原炉，可有效降落还原炉花费的电能；2）物耗降落：还原尾气是从还原炉中排放出来的、经反应后的稠浊气体，改良西门子法将尾气中的各种组分全部进行回收利用，大幅降落了质料的花费；3）污染减少：由于改良西门子法是一个闭路循环系统，多晶硅生产中的各种物料得到充分的利用，排出的废物极少，相对传统西门子法有效掌握了废物污染对环境的影响。随着 CVD 技能改良、中间气体生产技能进步和规模化效益的凸显，改良西门子法已成为目前生产光伏多晶硅最为成熟、运用广泛、扩展速率最快的生产技能。
3.1.2.流化床法（颗粒硅技能）——硅烷流化床技能已实现量产，仅部分公司节制成熟技能
目前流化床还原技能有分别基于硅烷和TCS 的两种技能路径：硅烷流化床技能为第二大多晶硅制备工艺，利用硅烷进行还原。硅烷流化床法与改良西门子法的前半段工艺相同，都是通过工业硅氢化得到三氯氢硅并分离尾气，但硅烷流化床法在后半段将三氯氢硅加氢制成硅烷，并将其通入流化床反应炉内进行连续热分解，然后在流化床反应器内预制的硅籽晶上发生气相沉积反应，生产颗粒状的多晶硅产品。硅烷易与其他氯硅烷分离，本身分解温度低，分解率高，副反应少，因此硅烷流化床法具备以下上风：精馏、尾气处理工序大略，能耗和单体投资大大降落，反应转化率靠近 100%，流化床电耗仅为改良西门子法的10%~20%。
TCS 流化床技能直策应用 TCS 还原，但还原工艺难度增加。相较于硅烷流化床法，TCS 流化床法直接以 TCS 为质料，省去了将TCS歧化为硅烷的工艺流程，前段制气工艺得到简化，但后端还原工艺的难度有所增加，同时能耗和尾气处理的难度也相应增加。因此目前以美国MEMC、挪威REC、协鑫科技、陕西天宏瑞科为代表的成功实现颗粒硅量产的企业利用的都是硅烷流化床技能。
3.1.3.比拟：颗粒硅降本空间更大，但仍存在质量差距
颗粒硅较棒状硅的生产本钱得到有效降落，且更适宜自动化生产。颗粒硅产品相较于棒状硅的核心上风紧张包括：1）生产本钱低：根据协鑫科技数据，截至 2022 年 8 月，成本性支出方面，硅烷流化床法的投资用度较改良西门子法低 34%，占地面积低 60%；运营本钱方面，职员需求低60%，水花费低 49%，氢花费低 57%，电力花费低78%，生产端降耗降碳靠近80%；2）无需破碎，生产过程自动化：颗粒硅无需破碎，更利于生产过程自动化，可通过饮水机模式减少包装与人工环节，实现加料自动化（FBR工厂—罐车运输—除尘储存—AGV 装运—装料）；同时可通过侧加料模式，减少等待韶光 3.6h，提升效率；3）下贱客户的单晶生产本钱降落：根据协鑫科技数据，运用颗粒硅单晶本钱为运用棒状硅单晶硅本钱的81%，在自动化/增加复投量/免破碎环节/减少复投非常/节省复投器/复投增量/初装增量上可分别节省 3%/1%/9%/1%/1%/3%/1%的本钱，合计可节省19%的单晶生产本钱。
颗粒硅利用仍尚请安题，目前多作为不超过30%占比的辅料掺杂利用。目前颗粒硅在利用过程中尚存一些问题：1）颗粒硅表面历年夜于棒状硅，更随意马虎吸附产生表面污染；2）颗粒硅在运输过程中，随意马虎相互摩擦形成硅粉，不利于后续投入生产；3）颗粒硅表面存在氢键，熔化时产生氢气易引起跳料。因此目前颗粒硅多作为降落本钱的辅料，与棒状硅掺杂利用，根据协鑫科技数据，掺杂比例一样平常在 30%以下，在连续拉制过程中如果掺杂比例过高，可能会影响产品质量。颗粒硅现请安题的后续改进尚需进一步工艺改进，目前表面历年夜易吸附问题可通过抽真空除尘和双层缠膜包装办法避免杂质污染办理；针对硅粉较多的问题已有抽真空减少颗粒硅间的摩擦，往后过渡到大罐，并在用户侧建立，通过管道连接到单晶炉的办理方案；而加料跳料的问题则可通过添加加热步骤，进一步低落含氢量从而有效办理。
3.2.历史价格：阶段性供需错配开启涨价周期，“拥硅为王”时期再现
硅料作为光伏家当链中技能/资金壁垒最高、产能刚性且扩产/爬产周期最长的环节，叠加例行检修、生产事件等增加供给不愿定性的成分，相较于其他环节更易涌现因供不应求而导致涨价的情形。我们复盘了多晶硅2000-2022 年 H1 的历史价格和供需情形，供需失落衡导致光伏行业分别于2005-2008 年、2010-2011 年、2020-2022 年涌现“拥硅为王”的局势：
2005-2008 年——需求暴增，产能受限，价格暴涨：受欧美补贴政策刺激，光伏需求井喷，因德日技能垄断、扩产产能有限，多晶硅价格由2005 年初的 28 美元/kg 旁边一起暴涨至2008 年中的241 美元/kg旁边；
2008-2010 年——海内产能投放，供需平衡，价格回落：海内企业打破多晶硅生产技能，随着产能投放、供需重新平衡，2010 年中硅料价格回落至 51 美元/kg 旁边；
2010-2011 年——需求超预期，供不应求，价格上涨：2010年光伏需求超预期，硅料因 2009 年的价格暴跌导致实际扩产速率放缓，终极导致硅料涌现短暂供不应求，2011 年 Q2 价格涨至75 美元/kg 旁边；
2011-2012 年——产能增加，需求紧缩，价格下滑：产能大幅增加叠加需求紧缩导致硅料价格连续下滑，2012 年底硅料价格回落至20美元/kg旁边；
2018-2019 年——需求减少，价格下滑，扩产放缓：2018年海内出台531 光伏新政，明确降落光伏发电补贴幅度，当年光伏新增装机量同比低落 18%，多晶硅需求量受到冲击，价格一起下行至2019年末的8美元/kg 旁边，硅料企业也纷纭放缓了扩产步伐；
2020 年至今——新增产能有限，需求火热，价格上涨：2018-2021年多晶硅盈利状况不佳，导致企业扩产激情亲切减退，新增产能有限，双碳背景下环球光伏装机需求迎来加速，供需紧张导致硅料价格持续上涨至近十年新高，“拥硅为王”时期再现。
4.需求端
4.1.碳中和背景+平价时期共同驱动光伏新增装机需求，上游硅料同步受益
环球碳中和进程加速，清洁能源为未来大势所趋。2015 年，联合国景象变革大会通过《巴黎协定》，提出各方将加强对景象变革威胁的环球应对，把环球均匀气温较工业化出息度升高掌握在2 摄氏度之内，并为把升温掌握在 1.5 摄氏度之内努力。《巴黎协定》的签署加速了环球碳中和进程，环球多个经济体已承诺在 2050 年前实现碳中和目标。中国是《巴黎协定》第 23 个缔约方，也是落实《巴黎协定》的积极践行者。中国领导人在联合国景象年夜志峰会上宣告：到 2030 年，中国单位海内生产总值二氧化碳排放将比 2005 年低落 65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%旁边（2020 年比重在 15%旁边），风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。在环球碳中和大主题下，发展新能源是大势所趋。
光伏发电本钱不断低落，经济性驱动新增装机需求。从环球范围内来看，根据国际可再生能源组织（IRENA）发布的《2021 年可再生能源发电本钱报告》，环球光伏平准化度电本钱（LCOE）由2010 年的0.417美元/千瓦时低落到 2021 年的 0.048 美元/千瓦时，降幅达88.49%，本钱不断低落，经济性大幅提升。从横向比拟来看，其他新能源发电办法如海上风电/陆上风电，2010-2021 年度电本钱降幅分别为60.11%/67.65%，降本幅度较光伏具有较大差距。根据 IRENA 预测，2022 年环球光伏LCOE将降至0.04美元/千瓦时，将低于燃煤发电本钱。从中国范围内来看，中国光伏平准化度电本钱（LCOE）由 2010 年的 0.305 美元/千瓦时低落到2021 年的0.034美元/千瓦时，降幅达 88.85%，且中国光伏度电本钱低于环球水平，性价比更优。
环球光伏装机量持续提升，估量 2025 年新增装机量达270-330GW。根据 IRENA 数据，在环球碳中和加速的背景下，叠加光伏发电本钱持续下探，经济性不断提升，环球光伏新增装机量由2010 年的17.46GW提升至2021年的 132.81GW，CAGR 达到 20.26%。根据CPIA 预测，2025年环球新增光伏装机量将达到 270-330GW。从环球装机量分布来看，去中央化趋势较为明显，已逐渐由欧洲主导演化成中国、巴西、印度、美国等市场共同崛起的局势，根据 IEA 数据，2021 年至少有20 个国家的新增光伏装机量超过了 1GW，15 个国家的累计装机容量超过10GW，5 个国家的累计装机容量超过 40GW。
中国光伏装机量快速增长，估量 2025 年新增装机量达90-110GW。平价时期来临之前，国家政策补贴大幅提升了对光伏电站的投资积极性，驱动了装机量快速增加；平价时期来临后，光伏发电经济性提升，叠加双碳系列政策加持，中国后续装机的增长动力持续充足。根据国家能源局数据，中国新增光伏装机量由 2010 年的 0.61GW提升至2021 年的54.88GW，CAGR 达 50.54%，2021 年中国新增光伏装机量占比环球新增光伏装机量约41.32%，是环球光伏装机的紧张推动者之一。在双碳政策体系不断完善的背景下，叠加大基地项目和整县政策的积极推进，海内“十四五”期间装机量有望迎来高增，根据 CPIA 预测，2025 年中国新增光伏装机量将达到90-110GW。
4.2.硅料较主家当链其他环节产能较低，硅片企业长单带动需求增长
硅料扩产周期较其他环节较长，较光伏装机需求存在错配。硅料行业具有扩产培植周期较长的特点，扩建周期约为18 个月，其下贱环节硅片/电池片/组件产能扩展较快，分别为 12/9/6 个月，下贱各环节整年产能大幅高于硅料产能，因此在某些阶段可能涌现硅料阶段性供给紧缺。另一方面，硅料生产须要保持高开工率，因此季度产出处于较稳定水平，而光伏装机需求存在淡旺季，时令颠簸性较大，故硅料的供给和光伏装机需求存在一定错配。
多晶硅的直接下贱环节是硅片，硅片大规模扩产带动硅料需求增长。光伏家当链中，与硅料环节绑定最密切的是其直接下贱环节硅片端，近年来随着单晶硅片加速完成对多晶硅片的替代，硅片的毛利率快速提升，从而吸引了各大硅片新老厂商大幅扩展产能规模，2021 年海内硅片产能达407GW，同比增长 69.67%，2017-2021 年的CAGR 高达40.31%。硅片产能的大规模投产进一步加大了对硅料的采购需求，硅片企业纷纭开始签订硅料采购长单以保障原材料供应，根据各公司公告信息（不完备统计），2022年头部硅片企业锁定硅料长单量达到 81.108 万吨，与硅业分会预测的2022年硅料产量 81.0 万吨比较，基本已经全额锁定了整年的硅料产出。
4.3.市场空间测算：2022 年市场空间将达到64.88万吨，同比+45.10%
我们假设： 1）光伏新增装机容量：根据 CPIA 预测，在守旧情形下2022/2023年环球光伏新增装机容量分别为 205/220GW，乐不雅观情形下环球光伏新增装机容量分别为 250/275GW； 2）组件容配比：从技能层面来看，根据古瑞瓦特公司，由于光照条件、安装角度、线路损耗等各种成分，组件效率无法100%输出，大部分韶光只有70%额定功率旁边，即便景象非常好时只能达到90%的额定功率，故组件容配比不宜为 1:1。科学提高容配比可以增加系统收益，降落LCOE，实现整体效益的最大化。从政策层面来看，2020 年10 月，国家能源局发布的《光伏发电系统效能标准》中全面放开了容配比规定，容配比限定提高到最高1.8:1。古瑞瓦特公司推举 I/II/III 类地区分别按1.1:1/1.2:1/1.3:1配置，我们选取均匀值 1.2:1； 3）光伏组件每 GW 耗硅量：根据 OFweek 太阳能光伏网及CPIA数据，我们打算得出 2021 年每 GW 光伏组件耗硅量为0.28 万吨，我们认为未来随着硅片薄片化、金刚线线径低落、以及 N 型电池遍及化带来的电池组件效率的提升，2022/2023 每 GW 光伏组件耗硅量有望分别低落6%/4%，分别对应 0.26/0.25 万吨； 根据以上假设测算可得：守旧预期下，2022 年环球光伏硅料市场空间将达 64.88 万吨，同比+45.10%；2023 年环球光伏硅料市场空间将达66.84万吨，2021-2023 年 CAGR 为 22.27%。
5.供给端5.1.产能情形：技能及资金壁垒较高，海内产能引领环球产能增长
硅料生产具备高技能及资金壁垒，对企业哀求较高。硅料行业化工属性较为明显，紧张具有“两高一长”的特色：高纯度哀求、高设备投资以及较长扩产周期。从纯度哀求来看，纯度是衡量多晶硅产品质量的关键成分，根据《GB/T 25074-2017》太阳能级多晶硅国家标准技能指标，太阳能级多晶硅纯度哀求约在 6N-9N，对产品中氧、碳、各种金属等杂质含量均制订了精确标准，杂质水平较高会对下贱拉晶环节产生显著影响，因此硅料企业在工艺流程、包装及运输过程均需具备较强的技能优化及管控能力；从设备投资额来看，据 CPIA 统计，2021 年改良西门子法万吨级多晶硅生产线设备投资本钱约在 10.3 亿元/万吨，处于较高水平，产线的重资产属性也因此导致了硅料行业较长的扩产周期。
海内多晶硅产能持续提升，引领环球产能增长。随着海内低本钱的多晶硅产能大规模投产，国外较高本钱的多晶硅产能逐渐退出市场，根据国际太阳能光伏网统计及预测，2022 年海内硅料产能将达到117.7万吨，同比增长 88.92%，约占环球硅料产能的 91.52%；环球硅料产能将达到128.6万吨，同比增长 66.15%。2023 年海内硅料产能有望达到310.2万吨，同比增长 163.55%，占环球硅料产能的 96.61%；环球硅料产能有望达到321.1万吨，同比增长 149.69%。到 2024 年，海内硅料产能有望达到369.2万吨，2021-2024 年的 CAGR 为 80.96％；环球硅料产能有望达到380.1万吨，2021-2024 年的 CAGR 为 69.98%。
5.2.竞争格局：市场向中国头部企业集中，CR6产量占比77%
环球多晶硅产能产量逐年增加，逐渐向海内企业集中。2018-2021年，环球多晶硅年产量从 44.6 万吨增长至 64.2 万吨，期间CAGR为12.91%，个中 2021 年增长最快，增速达 23.20%。同期环球多晶硅生产逐渐向海内集中，海内多晶硅产量占比从 2017 年的 58.07%上升至2021 年的78.82%。截至 2021 年环球多晶硅产能前十名企业中中国企业数量高达8 家，海内硅料企业市场份额大规模领先，紧张由于：1）海内多晶硅企业在原材料、电力及人工本钱方面具备显著上风，且未来随着技能进步生产本钱有望持续低落；2）海内多晶硅产品质量不断提升，个别前辈企业在纯度哀求更高的电子级多晶硅生产技能方面取得打破，逐渐迎来国产电子级多晶硅对入口的替代；3）海内下贱硅片制造环节快速扩展产生大量多晶硅需求，近年来海内硅片产量迅速增长，海内多晶硅自给率逐步提升，外洋多晶硅企业的市场份额迅速缩小。
海内多晶硅产量稳步提升，占环球产能比重进一步扩大。产能方面，海内多晶硅产能总体呈上升趋势，2021 年达到62.3 万吨，同比增长36.32%，2018-2021 年的 CAGR 为 17.20%，个中 2020 年由于海内部分生产厂商停产，产能小幅低落；产量方面，2021 年，海内多晶硅产量达50.6 万吨，同比增长 27.78%，2018-2021 年的 CAGR 为 25.01%，占环球产量的比重由58.07%提升至 78.82%。此外，海内多晶硅企业的产能利用率自2018 年起连续提升，2021 年产能利用率达 81.22%。
海内多晶硅行业 CR6 占比高达 77%，低电价地区为企业首选。分企业来看，截至 2021 年，通威股份市场份额最大，达15%，大全能源/新特能源/江苏中能/东方希望/协鑫科技市场份额分别为14%/14%/13%/13%/8%，CR6合计霸占了 77%的市场份额。多晶硅生产属于高资金、高技能壁垒的行业，项目培植、投产周期常日长达两年及以上，新厂商进入该行业较为困难，行业巨子厂商凭借自身技能、规模等上风持续扩展产能，垄断地位将连续上升。分省份来看，2021 年海内多晶硅产量紧张集中在新疆、内蒙古、四川等电价低廉地区，个中新疆产量为 27.04 万吨，在海内总产量中占比过半。
5.3.发展趋势：N 型技能引领高品质硅料需求，棒状硅降本空间可期地位稳固
N 型时期引领高品质多晶硅需求，改良西门子法前景光明。2021年PERC 电池片市占率为 91.2%，N 型电池相对本钱较高，量产规模仍较少，目前市场占比约在 3%。2021 年 N 型 TOPCon 电池均匀转换效率达到24.0%，HJT 电池均匀转换效率达到 24.2%，两者较2019 年均有较大提升。未来随着生产本钱的降落及良率的提升，N 型电池势将成为光伏电池技能的紧张发展方向。N 型硅片对硅料纯度哀求更高，随着下贱电池及硅片产品迈向N型时期，对多晶硅品质哀求也逐渐由太阳能级多晶硅向电子级多晶硅趋近。目前通威股份、天宏瑞科等企业利用改良西门子法生产的部分多晶硅产品已经可以知足电子级多晶硅哀求，可供 N 型单晶硅片利用，而流化床法生产的颗粒硅产品纯度在 6-9N，仍只能知足太阳能级产品哀求，未来是否能够知足 N 型硅片的利用仍有待验证。改良西门子法能够匹配N型硅片需求，且生产工艺相对成熟，未来仍将是主流生产工艺，根据CPIA预测，2030年改良西门子法的市场霸占率仍有望坚持在90%以上。
未来改良西门子技能本钱仍有较大低落空间，仍将霸占行业主流地位。1）投资本钱：随着生产装备技能进步、单体规模提高和工艺水平提升，改良西门子法多晶硅生产线设备投资本钱逐年低落，根据CPIA数据，2021年投产的万吨级改良西门子法多晶硅生产线设备投资本钱在10.3亿元/万吨的水平，估量到 2030 年万吨投资本钱可低落至9.5 亿元，较2021年低落7.77%； 2）还原电耗：紧张包括硅芯预热、沉积、保温、结束换气等工艺过程中的电力花费，而菜花料的利用、还原炉的大型化和棒数增加能有效降落还原电耗。目前 40 对棒还原炉为行业主流炉型，未来随着72 对棒等大炉型的投用和稳定生产、单晶厂家对付菜花料的试用、以及气体配比的不断优化，还原电耗有望进一步持续低落，根据 CPIA 预测，到2030 年多晶硅生产均匀还原电耗有望低落至 42kWh/kg-Si，相较2021 年降落8.70%；3）冷氢化电耗：紧张包括物料供应、氢化反应系统、冷凝分离系统和初馏系统的电力花费。反应催化剂的开拓、工艺环节中热能回收利用率的提高、以及反应效率的提高，都可以有效降落冷氢化电耗水平。根据CPIA预测，2030 年多晶硅生产冷氢化电耗有望低落至4.1kWh/kg-Si 以下，较2021年低落 12.77%； 4）综合电耗：是指多晶硅产品所耗用的全部电力，包括合成、电解制氢、精馏、还原、尾气回收和氢化等环节的电力花费。根据CPIA预测，未来随着多晶硅企业生产装备技能提升、系统优化能力提高、以及生产规模增大，2030 年多晶硅生产综合电耗有望低落至 55kWh/kg-Si，较2021年的节省幅度达到 12.70%。
余热利用率有望明显提升，降落多晶硅生产综合能耗。余热利用率是回收利用还原工艺中热量占还原工艺能耗比，2021 年多晶硅还原余热利用率均匀水平为 81%。随着大炉型的利用以及节能技能的进步，多晶硅还原过程中的余热利用率有望进一步提升，CPIA 估量2030 年多晶硅生产还原余热利用率将达到 83%，较 2021 年提升2pct，同时余热利用率的提升还将进一步降落生产能耗： 1）水耗：多晶硅生产的水耗紧张发生于蒸发、洗濯等工艺环节，余热利用率的提升可以有效降落蒸发量，同时叠加精馏塔排出的物料再回收利用降落残液处理水耗等方法，根据 CPIA 推测，2030 年多晶硅生产水耗有望掌握在 0.09t/kg-Si 的水平，较 2021 年低落10%；2）蒸汽耗量：是指生产多晶硅过程中除还原炉余热利用所产生的蒸汽外的外购蒸汽量。紧张用于精馏、冷氢化、尾气回收等环节。根据CPIA预测，随着还原余热利用率的提升、以及提纯、精馏系统优化等工艺进步，2030年多晶硅生产蒸汽耗量有望降至 8.8kg/kg- Si，较2021 年的节省空间达到52.17%； 3）综合能耗：综合天然气、煤炭、电力、蒸汽、水等能耗来看，生产技能的进步和能源的综合利用将为多晶硅生产打开降本空间，根据CPIA预测，到 2030 年多晶硅生产综合能耗估量可降至7.6kgce/kg-Si，较2021年降幅达到 20%。
6.重点公司剖析6.1.通威股份
6.1.1.环球多晶硅龙头，市占率稳居环球第一
通威股份前身四川通威饲料有限公司成立于1992 年，并于2004年3月 2 日在上海证券交易所成功上市。公司起身于饲料加工业的水产饲料领域，高速成长于光伏行业多晶硅业务与电池片业务。同年，通威集团收购永祥树脂 50%股份，2006 年，永祥树脂成立永祥硅业，进入多晶硅家当。在新能源主业方面，公司已成为拥有从上游高纯晶硅生产、中游高效太阳能电池片生产、到终端光伏电站培植的垂直一体化光伏企业，截至2021年末，公司已形成多晶硅年产能 18 万吨，市占率位居环球第一。
截至 2022 年 H1，公司控股股东为通威集团，持股43.85%。公司实际掌握人为董事长刘汉元师长西席、管亚梅女士，分别持有通威集团80%、20%股份。涉及光伏行业的全资子公司分别是四川永祥、通威太阳能（合肥）、通威新能源，个中四川永祥卖力多晶硅及化工业务；通威太阳能（合肥）卖力电池及组件业务；通威新能源卖力光伏电站业务。
6.1.2.古迹坚持高速增长，现金流大幅增加
公司营收及归母净利润快速增长，太阳能电池及组件销量持续增长。2017-2021 年，公司营收增长迅速，CAGR 达24.90%；同期归母净利润CAGR为 42.12%。公司 2021 年实现业务收入 634.91 亿元，同比+43.64%，营收高速增长，紧张受益于光伏行业高景气，公司多晶硅及电池片产品销量稳步上升；2021 年公司归属母公司净利润 82.08 亿元，同比+127.50%，2021年公司电池及组件销量达到 34.93GW，同比+57.61%。2022 年H1，公司实现营收 603.39 亿元，同比+127.16%；实现归母净利润122.24 亿元，同比+312.17%，紧张系硅料供不应求，公司硅料产品量利齐升，助力古迹高增。
公司盈利能力大幅提升，用度管控能力良好。2021 年度，公司整体发卖毛利率 27.68%，同比+10.59pct；净利率13.77%，同比+5.37pct，紧张系受家当链供需错配影响，高纯晶硅产品供不应求，市场价格同比上涨，公司高纯晶硅业务盈利能力大幅提升。2017-2021 年，公司用度管控能力良好，期间用度率总体持平，由 2017 年的 9.73%小幅增长至2021 年的10.30%。其 中 ， 公 司 2021 年 销 售 / 管 理 / 研发/ 财务用度率分别为1.45%/4.64%/3.21%/1.00%，分别同比-0.31pct/+0.55pct/+0.86pct/-0.53pct，研发用度的上升紧张系报告期内公司成立光伏技能中央，加大光伏技能研发力度，研发职员数量大幅增加所致。2022 年H1，公司发卖毛利率为35.06%，同比+10.82pct；发卖净利率为 23.59%，同比+11.74pct；公司期间用度率为5.46%，同比-4.14pct，紧张系管理用度率大幅低落所致。
公司经营性净现金流大幅增长。2017-2021 年，公司经营活动产生的现金流量净额从 29.16 亿元增长至 76.18 亿元，净现比从1.43 降落为0.87。2021年，公司经营性活动产生的现金流量净额为76.18 亿元，同比+151.83%。2022年 H1 受行业高景气度影响，公司经营性活动产生的现金流量净额为134.36亿元，去年同期为 30.80 亿元，同比增长336.23%。
6.1.3.产能扩展龙头地位稳固，长单锁定担保公司古迹
硅料家当链计策地位凸显，长单锁定公司古迹。2022 年初至今公司与美科硅能源、双良硅材料、云南宇泽、青海高景、隆基绿能签订硅料长单，合计105.94万吨，锁单韶光持续至2027年，公司2022-2023年产能已经100%被锁定，当前硅料紧平衡韶光超出市场预期，2022 年硅料价格估量坚持高位，公司整年硅料古迹有望保持亮眼。 公布 2024-2026 年方案，进一步扩展产能。公司2020 年2月表露2020-2023 年景长方案，操持 2023 年实现硅料产能22-29 万吨、电池片产能 80-100GW。2022 年 4 月公司提出 2024-2026 年方案，操持实现硅料产能80-100 万吨、电池片产能 130-150GW，公司包头二期5 万吨、乐山三期12万吨分别操持 2022、2023 年投产，2022/2023 年底产能将达到23/35万吨，稳居行业第一。
6.2.大全能源
6.2.1.高纯多晶硅产品领军者，产能位居行业前列
新疆大全新能源株式会社成立于2011 年2 月，由纽交所上市的大全新能源公司在新疆石河子投资培植，后于2021 年在科创板上市。公司主营业务为高纯多晶硅的研发、制造与发卖。公司引进行业前辈设备和生产工艺，并通过持续的自主创新，实现闭环式运行制备高纯多晶硅。目前公司单晶硅片用料占比处于海内前辈水平。
截至 2022 年 H1，大全新能源有限公司直接持有公司71.66%的股份，为公司的控股股东，徐广福、徐翔父子合计持有公司24.37%的股份，为公司的共同实际掌握人，徐广福担当公司董事长职位，徐翔担当公司副董事长职位。公司拥有新疆大全投资有限公司、新疆大全国地硅材料科技有限公司、新疆大全绿创环保科技有限公司、内蒙古大全新能源有限公司、内蒙古大全新材料有限公司五家全资子公司。
6.2.2.古迹坚持高速增长，新增产能持续开释
公司营收及归母净利润保持增长，多晶硅产能稳健扩展。2017-2021年，公司营收增长迅速，CAGR 达 48.94%；同期归母净利润CAGR为70.90%。公司 2021 年实现业务收入 108.32 亿元，同比+132.25%，营收表现亮眼紧张得益于多晶硅产品量价齐升，公司 2021 年度多晶硅产量达8.66万吨，超过估量产量 8.30-8.50 万吨，较上年度增产12.03%，占全国多晶硅产量的17.75%。 2021 年公司归属母公司净利润57.24 亿元，同比+448.80%。2022年 H1，公司实现营收 163.40 亿元，同比+262.16%；实现归母净利润95.25亿元，同比+340.81%。2022H1 营收表现亮眼紧张得益于光伏下贱扩产需求，多晶硅行业保持高景气度。
公司盈利能力改进，发卖毛利增加。2017-2021 年，公司发卖毛利率伴随行业周期得到显著改进，由 2017 年的45.66%大幅增长至2021年的65.65%，净利率由 2017 年的 30.47%大幅增长至2021 年的52.84%，紧张系光伏家当对付上游原材料需求井喷式增长，市场对付多晶硅供求关系失落衡致使公司毛利显著增长。2017-2021 年，公司用度管控能力良好，期间用度率总体呈低落趋势，由 2017 年的 10.36%低落至2021 年的3.20%。个中，公司 2021 年发卖/管理/研发/财务用度率分别为0.04%/1.35%/0.38%/1.43%，分别同比-0.04pct/-1.46pct/-0.64pct/-2.56pct，公司业务收入的快速增长降落了各项支出占总业务收入的比重。2022 年H1，公司发卖毛利率为70.47%，同比+9.55pct；发卖净利率为 58.29%，同比+10.40pct；公司期间用度率为0.91%，同比-2.76pct。
公司经营性净现金流边际改进。2017-2021 年，公司经营活动产生的现金 流 量 净 额 分 别 为 4.03/-4.16/-7.58/4.16/26.44 亿元，同期净现比为0.60/-1.03/-3.07/0.40/0.46。2021 年，公司经营性活动产生的现金流量净额为26.44 亿元，同比+535.57%，经营性净现金流边际改进，紧张系行业高景气带动多晶硅实现量价齐升。2022 年 H1，公司经营性活动产生的现金流量净额为 68.23 亿元，去年同期为 15.85 亿元，同比巨增330.47%。
6.2.3.产能稳步提升，完善家当布局三轮驱动未来可期
完善家当布局，打造光伏硅+有机硅+半导体硅三轮驱动。公司2021年底与包头市政府签约，拟投资 332.5 亿元培植“30 万吨/年高纯工业硅项目+20 万吨/年有机硅项目+20 万吨/年高纯多晶硅项目+2.1 万吨/年半导体多晶硅项目”，发挥在光伏硅料长期积累的产品品质+本钱上风，加快业务拓展，1）将加快高纯多晶硅扩产，巩固和扩大公司在光伏硅料业务的市场份额；2）向上游垂直一体化延伸将进一步保障公司工业硅质料供应，优化本钱掌握能力；3）横向业务拓展有利于优化公司主营业务构造，减小对光伏硅单一主业的过度依赖和行业颠簸对整体盈利水平的影响，实现产品构造多元化，提升综合竞争上风和盈利能力，逐步达成光伏硅、有机硅和半导体硅的三轮驱动。 产能和市场份额稳步提升，强化公司核心竞争力。根据硅业分会数据，2021 年度海内多晶硅产量约 48.8 万吨，公司对合时代的多晶硅产量为8.66万吨，占海内多晶硅产量的 17.75%，规模在业内处于第一梯队。此外，公司依托其持续的研发投入和技能创新，产品质量稳定、各项技能指标达到国际前辈水平，单晶硅片用料占比处于海内前辈水平。目前公司多晶硅产品产销情形良好，产品质量享誉环球，随着未来公司扩产操持的不断落地、生产技能的持续改造，公司行业地位有望进一步提升。公司产品生产过程中电力、水等能源，以及硅粉等材料的单位耗用均远优于中国光伏行业协会统计的行业均匀水平，较低的电力花费和较低的原材料花费使公司具备一定的本钱上风。
6.3.协鑫科技
6.3.1.环球领先的多晶硅供应商，另辟路子的颗粒硅龙头
协鑫科技控股有限公司成立于 2006 年，公司总部位于苏州，在喷鼻香港、徐州、乐山、包头、宁夏等地设有子公司和研发中央，2007 年于喷鼻香港上市。公司自成立以来一贯致力于推动太阳能环球的遍及运用，经由数年的开拓与发展，已经成为环球最大的光伏材料供应商之一，公司在海内最先研发的改良西门子法（GCL 法）超大规模多晶硅生产工艺荣获国家专利奖；硅烷流化床法（FBR）技能方面，公司拥有自主知识产权，并荣获中国、法国光伏原材料领域的首张碳足迹证书，创下国内外最低的硅料碳足迹记录。
截至 2022 年 H1，公司实际掌握人为协鑫集团有限公司创始人、董事长朱共山师长西席，朱氏家族相信持有公司 23.59%的股份。公司下设环宇光伏电力控股有限公司、杰泰环球有限公司、Elite Time Global Limited三家全资子公司，以及 SA Equity Holdco S.à r.l.、GHC Investment Management Limited、MIT GCL Investment Limited三家控股子公司。
6.3.2.古迹取得高速打破，净利润大幅改进
公司营收保持平稳，归母净利润大幅改进，多晶硅销量持续增长。2017-2021 年，公司营收保持平稳，CAGR 达-1.20%；同期归母净利润CAGR为 32.97%。公司 2021 年实现业务收入 201.65 亿元，同比+35.28%，营收保持稳定，紧张归集于光伏行业高景气，公司多晶硅及电池片产品销量稳步上升，但公司其他主营业务收入受疫情影响降幅显著；2021 年公司归属母公司净利润 45.38 亿元，同比+182.01%，2021 年公司多晶硅销量达59.65亿元，同比+57.61%，紧张系多晶硅料供不应求，公司多晶硅料产品量利齐升，助力古迹高增。2022 年 H1，公司实现营收158.50 亿元，同比+75.22%；实现归母净利润 68.81 亿元，同比+203.10%。
公司盈利能力有所改进，用度管控能力长期稳定。2021 年度，公司整体发卖毛利率 37.30%，同比+11.98pct；净利率23.31%，同比+65.38pct，紧张系受家当链供需错配影响，多晶硅颗粒料产品供不应求，市场价格同比上涨，公司多晶硅颗粒料业务盈利能力大幅提升。2017-2021 年，公司用度管控能力保持稳定，期间用度率总体持平，由2017 年的22.47%小幅增长至2021 年的 25.18%。个中，公司 2021 年发卖/管理/研发/财务用度率分别为0.49%/10.09%/5.16%/9.44%，分别同比-0.14pct/-2.08pct/+1.61pct/-11.73pct，财务用度的大幅低落紧张系报告期内公司产品销量大幅提升，搪塞账款回笼周期较过去五年有所改进。2022 年 H1，公司发卖毛利率为47.86%，同比+6.86pct；发卖净利率为 42.20%，同比+14.28pct；公司期间用度率为13.57%，同比-13.49pct。
公司经营性净现金流大幅降落。2017-2021 年，公司经营活动产生的现金流量净额从 89.55 亿元低落至 18.82 亿元，净现比从0.97 降落为0.20。2021年，公司经营性活动产生的现金流量净额为18.82 亿元，同比+18.43%。经营性净现金流较 5 年前大幅低落的缘故原由在于公司高速扩展多晶硅产能。2021年伴随着产量落地，经营性净现金流得到改进。
6.3.3.颗粒硅产品差异化竞争，产能加速迎来放量
颗粒硅产品多项指标数据精良，掺杂利用比例有望进一步提升。公司的颗粒硅产品在多项关键指标上持续不断打破，金属杂质方面，公司已可以生产出对标海内电子级标准的产品，总金属含量可掌握在1ppbw以内（量产水平基本掌握在 3ppbw 旁边）；含碳量方面，公司已可稳定将碳含量掌握在 0.3ppma 以内；含粉率方面，通过新型除尘工艺，在无明显本钱增加下，公司已经打破该问题，含粉率由 8mg/g 低落至1mg/g；氢跳问题方面，公司目前通过投料办法、热场掌握、气流掌握、设备大型化、脱氢等工艺调度，已基本办理氢跳问题，未来颗粒硅的掺杂利用比例有望得到进一步提高，公司作为颗粒硅领军者将同步受益。计策性布局多个十万吨颗粒硅基地，模块化产能稳步投产。公司目前已方案江苏徐州、四川乐山、内蒙古包头及呼和浩特共4 个十万吨级颗粒硅基地，通过徐州 2 万吨万吨模块的培植和运营管理履历，模块化复制快速放量投产，个中，徐州新增 3 万吨颗粒硅产能于2022 年6 月提前投产：乐山单体 10 万吨颗粒硅产能于 2022 年 7 月顺利投产，估量到2022年底公司名义颗粒硅产能将达到 26 万吨，2023 年底有望达40 万吨。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需利用干系信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】。系统发生缺点
