中国光伏产业发展路线图（2018 年版）

中国光伏产业发展路线图 （2018 年版） 中 国光伏 行业协会 赛 迪智库 集成电路 研究所 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 指导单位 工业和信 息化部 电子信 息 司 承担单位 中国光伏 行业协 会 赛迪智库 集成电 路研究 所 咨询专家（按姓氏拼 音排序 ） 丁 建 丁一 波 弓传河 王 冬 王 琪 王文静 王体 虎 王尚华 王威伟 王 莉莉 王堂民 王斯 成 王善良 韦小兵 史 旭松 冉 祎 冯志 强 邢国强 曲东升 全 杨 刘明权 刘建 东 江 涛 许洪华 孙 云 纪振双 严大 洲 李建飞 李琼慧 杨 永亮 时璟丽 吴 奔 吴仕梁 吴良材 汪 晨 沈 峰 宋登 元 张升学 张先淼 张 跃火 陈 嘉 周 锐 周 斌 宗 冰 钟 财富 高连生 盛 建 舒耀兰 熊 震 编写组 王世江、 江华、 金艳梅 、 李嘉彤、 叶幸、 韩鹏、 胡 潇文 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 支持单位 国网能 源研 究院 新能 源与 统计研 究所 国家发 展改 革委 能 源研 究所 电力规 划设 计总 院 中国科 学院 电工 研究 所 南开大 学 阿特斯 阳光 电力 集团 有限 公司 保利协 鑫能 源控 股有 限公 司 北京鉴 衡认 证中 心有 限公 司 北控清 洁能 源集团 有限 公司 常州亚 玛顿 股份 有限 公司 大全集 团有 限公 司 东方日 升新 能源 股份 有限 公司 福建钧 石能 源有 限公 司 广东爱 旭科 技股 份有 限公 司 汉能控 股集 团有 限公 司 华为技 术有 限公 司 江山永 泰投 资控 股有 限公 司 江苏固 德威 电源 科技 股份 有限公 司 江苏劲 威新 材料 有限 公司 江苏林 洋新 能源 科技 有限 公司 江苏日 托光 伏科 技股 份有 限公司 江苏中 能硅 业科 技发 展有 限公司 晋能清 洁能源 科技 有限 公司 晶澳太 阳能 有限 公司 晶科电 力科 技股 份有 限公 司 晶科能 源有 限公 司 隆基绿 能科 技股 份有 限公 司 洛阳中 硅高 科技 有限 公司 上海海 优威 新材 料股 份有 限公司 上能电 气股份 有限 公司 尚德太 阳能 电力 有限 公司 深圳古 瑞瓦 特新 能源 股份 有限公 司 深圳科 士达 科技 股份 有限 公司 四川永 祥股 份有 限公 司 苏州赛 伍应 用技 术有 限公 司 苏州腾 晖光 伏科 技有 限公 司 苏州中 来光 伏新 材股 份有 限公司 天合光 能股 份有 限公 司 天津中 环半 导体 股份 有限 公司 通威集 团有 限公 司 协鑫（ 集团 ）北 方投 资有 限公司 协鑫集 成科 技股 份有 限公 司 协鑫新 能源 控股 有限公 司 新特能 源股 份有 限公 司 亚洲硅 业（ 青海 ）有 限公 司 阳光电 源股 份有 限公 司 宜昌南 玻硅材 料有 限公 司 英利集 团有 限公 司 浙江晴 天太 阳能 科技 有限 公司 浙江正 泰新 能源 开发 有限 公司 镇江环 太硅 科技 有限 公司 镇江荣 德新 能源 科技 有限 公司 中国建 材检 验认 证集 团股 份有限 公司 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 序 言 在全球气候变暖及化石 能源日益枯竭的大背景 下，可再生能源开发利 用日益 受 到国际社会的重视，大 力发展可再生能源已成 为世界各国的共识。 巴黎协定在 2016 年 11 月 4 日生效 ， 凸显了世界各国发展 可再生能源产业的决心。 习近平总书记 多次强调， 中国坚持创新、 协调、 绿色、 开放 、 共享的发展理念， 将 大力推进绿色低 碳循环发展， 采取有力行动应对气候变化， 将于 2030 年左右使二氧化碳排放达到峰 值并争取尽早实现，2030 年单位国内生产总 值二氧化碳排放比 2005 年下降 60 － 65 ，非化石能源占一 次能源消费比重达到 20 左右。 为实现上述目标， 发展可再生能源势在必行。 各种可再生能源中， 太阳能以其清 洁、 安全、 取之不尽 、 用之不竭等显著优势， 已成为发展最快的可再生能源。 开发利 用太阳能对调整能源结构、 推进能源生产和消费革命、 促进生态文明建设均具有重要 意义。 据国际能源署 （IEA）预 测 ，到 2030 年全球光 伏累计装机量有望达到 1721GW ， 到 2050 年将进一步增 加至 4670GW ，发展潜 力巨大。2017 年我国多晶硅、硅片、 电池和组件等产业链主要环节的全球市场占比已分别达到 55 、 83 、 68 和 71 ， 市场占有率位居世界前列， 为全球光伏制造大国， 光伏产业已成为我国可参与国际竞 争的优势产业之一。 与此同时， 我国光伏发电应用市场逐步扩大，“ 十二五” 期间年均 装机增长率超过 50，进 入 “ 十三五” 时期， 光 伏发电建设速度进一步加快， 年平均装 机增长率 75 。截至 2018 年底，我国光伏发电累计并网容量已达到 1.74 亿千瓦， 已连续六年位居世界光伏装机第一大国。 习近平总书记在网络安全和信息化工作座谈会上指出，突破核心技术要“ 制定 路 线图、 时间表、 任务书， 明确近期、 中期、 远 期目标， 遵循技术规律， 分梯次、 分门 类、分阶段推进” 。我 国作为全球光伏制造大国，应通过制定光伏产业发展路线图， 引导我国光伏产业持续健康发展，为全球光伏产业发展做出应有贡献。 在工业和信息化部指导下， 中国光伏行业协会、 赛迪智库集成电路研究所组织专 家编制了 中国光伏产业发展路线图 （以下简称 路线图 ） 。 路线图 不仅提 出了技术发展方向， 也包含了产业、 市场等多方面信息， 反映了现阶段专家学者和企 业家对光伏产业未来发展的共识。 鉴于未来产业发展受到政策、 技术、 市场、 企业、 经济环境等因素影响存在较多不确定性， 光伏产业的发展 路线图 将适时进行动态 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 调整以保证其先进性， 真正能起到行业引领作用， 希望 路线图 能 成为全球光伏产 业发展的风向标。 最后，祝愿中国光伏产业发展越来越好 中国光伏行业协会副理事长兼秘书长 2019 年 1 月 17 日 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 前 言 光伏产业是我国具有国际竞争优势的战略性、 朝阳性产业。 近年来， 在政策引导 和市场需求双轮驱动下， 我国光伏产业快速发展， 产业规模迅速扩大， 产业链各环节 市场占有率多年位居全球首位，已经成为世界上重要的光伏大国。 为引领产业发展方向， 引导我国光伏产业“ 十三五” 期间健康良性发展， 在工业和 信息化部电子信息司指 导下，赛迪智库集成电 路研究所、中国光伏行 业协会分别于 2016 年 12 月与 2017 年 12 月发布了中国 光伏产业发展路线图（2016 年版）与 中国光伏产业发展路线图（2017 年版）。但光伏行业发展较快，特别是技术进 步异常迅速， 产业处于快速变革期。 如单晶 PERC 电池得到大规模应用， 黑硅在多晶 电池领域逐步普及，双 面、半片、MBB 、叠 片 等组件技术快速发展等 等。路线图 （2017 年版）的部分预测数据需要根据行业发展最新情况进行修订，并且也需要 根据新的发展情况对关键技术指标进行增减。 为此， 在工业和信息化部电子信息司指导下， 赛迪智库集成电路研究所、 中国光 伏行业协会组织行业内 专家在前两版基础上修 订编制完成了中国光 伏产业发展路 线 图（2018 年版） （ 以下简称 路线图 （2018 年版） ） ， 内容涵 盖了光伏产业 链上下游各环节， 包括多晶硅、 硅棒/ 硅锭/ 硅片、 电池、 组件、 平衡部件、 系统等 各环节共 64 个关键指标。 路线图 （2018 年版） 根据 2018 年产业实 际， 结合技术演进进程以及企业技 改现状， 预测了 2019、2020、2021 、2023 和 2025 年的发展目标。 这些指标体现了 产业、 技术、 市场等下 一步发展方向和发展趋势， 具有一定的前瞻性， 供社会各界朋 友参考。 我们将根据产业发展变化情况， 及时对 路线图 进行修订， 使得 路线图 能够更及时、准确地反映产业的实际情况，更好地指导行业发展。 本 路线图 在编写过 程中得到了行业主管部门领导、 行业专家、 产 业链各环节 企业家的大力支持， 在 此一并表示感谢。 由于 时间仓促， 且编写人员 阅历和能力有限， 如有不妥当之处，请不吝指正，以便我们在后续修订中进一步完善。 中国光伏行业协会 赛迪智库集成电路研究所 2019 年 1 月 17 日 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 目 录 一、路线图编制说明 . 1 （一） 涵盖 内容 . 1 （二） 指标 值的 确定 . 1 二、中国光伏产业发展简况 2 三、产业链各环节关键指标 5 （一） 多晶 硅环 节 .5 1、 还原 电耗 . 5 2 、冷 氢化 电耗 5 3、 综合 电耗 6 4 、水耗 6 5、 蒸汽 耗量 7 6、 综合 能耗 8 7 、硅粉 耗量 8 8 、还 原余 热利 用率 9 9、 棒状 硅和 颗粒 硅市 场占比 . 10 10、三 氯氢 硅西 门子 法多晶 硅 生产 线设 备投 资 10 11、人 均产 出量 11 （二） 硅片 环节 . 12 1、 拉棒 电耗 . 12 2、 铸锭 电耗 12 3、 单晶 炉单 炉投 料量 13 4 、铸锭 投料 量 13 5 、铸 锭收 料率 14 6 、金 刚线 切片 占比 15 7 、硅片 厚度 15 8 、金 刚线 母线 直径 16 9、 单位 方棒/ 方 锭在 金刚线 切 割下 的出 片量 17 10、拉 棒/ 铸 锭环 节的设 备 投资额 17 11、单 多晶 市场 份额 占比 18 （三） 电池 片环 节 . 19 1、 各种 电池 技术 平均 转换效 率 19 2、 各种 电池 技术 市场 占比 20 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 3、 电池 线人 均产 出率 21 4 、电池 线投 资成 本 . 22 5 、电 池铝 浆消 耗量 . 22 6 、P 型 电池 银浆 消耗量 . 23 7 、金属 电极 技术 市场 占比 24 8、 栅线 印刷 技术 占比. 24 9 、电 池片 方块 电阻 . 25 10、背 钝化 技术 . 26 11、电 池正 面细 栅线 宽度 . 26 12、各 种主 栅市 场份 额占比 . 27 （四） 组件 环节 28 1、 不同 类型 电池 组件 功率（60 片） . 28 2 、单/双面 组件 市场 占有率. 29 3 、全 片、 半片 和叠 瓦电 池 组件市 场占 有率 . 30 4 、不同 边框 晶硅 组件 市场 占有率 . 31 5 、不 同电 池片 互联 技术 的 组件市 场占 有率 31 6 、单/多晶 电池 到组 件封装 损 失（ 全片 组件 CTM ） . 32 7 、使用 优化 器组 件的 市场 占比 33 8、 组件 封装 钢化 镀膜 玻璃透 光 率 33 9、 不同 材质 的正 面盖 板玻璃 市 场占 有率 . 34 10、不 同前 盖板 玻璃 厚度的 组 件市 场占 有率 . 35 11、不 同封 装材 料的 市场占 有 率 . 35 12、不 同背 板材 料的 市场占 有 率 36 13、边 框与 玻璃 之间 粘接材料的 市场 占有 率 . 37 14 、 组件 成本 38 15、组 件人 均产 出率 . 38 16、组 件生 产线 投资 成本 . 39 （五） 薄膜 太阳 能电 池 40 1 、CdTe 薄 膜太 阳能 电池转 换 效率 40 2 、CIGS 薄膜 太阳 能电 池转 换 效率 40 3 、Ⅲ- Ⅴ 族薄 膜太 阳能 电 池转换 效率 . 41 （六） 逆变 器 42 1、 不同 类型 逆变 器的 市场份 额 . 42 2、 不同 类型 逆变 器的 中国效 率 42 3 、中 压系 统逆 变器 . 43 （七） 系统 环节 44 1 、全 球光 伏新 增装 机量 . 44 2 、国 内光 伏新 增装 机量 44 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 3、 光伏 应用 市场 . 45 4 、我国 光伏 系统 初始 投资 46 5、 不同 等效 利用 小时 数的 LCOE 估算 . 48 6 、不 同系 统电 压等 级的 市 场占比 49 7 、跟踪 系统 市场 占比 . 50 8 、新 建光 伏电 站系 统的 PR 值 . 50 1 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 光伏产 业是 半导 体技 术与 新能源 需求 相结 合而 衍生 的产业 。 大 力发 展光 伏产 业， 对 调整 能源 结构、 推 进能 源生 产和 消 费革命、 促进 生态 文明 建 设具有 重要 意义。 我国 已 将光伏 产业 列为 国家 战略性 新兴 产业 之一 ， 在 产业政 策引 导和 市场 需求 驱动的 双重 作用 下， 全国 光伏产 业实 现了 快速 发展， 已经 成为 全国 为数 不多可 参与 国际 竞争 并取 得领先 优势 的产 业。 光伏 产业链 构成 如下图 所 示。 图 1 光伏产业链构 成 一、路线图编制说明 （一）涵 盖内容 路线图 编制 以为 国家 制定 产业政 策提 供支 撑、 为行 业技术 发展 指明 方向 、 为 企业战 略决 策提 供参考为主要目标，基于 当前光伏技术和产业的发 展现状，从光伏产业链多 晶硅、硅棒/ 硅锭、 硅 片、 电池、 组 件、 逆 变 器、 系统 等各 个环 节抽 取 出可代 表该 领域 发展 水平 的指标， 这些 指标 涵 盖产业 、技 术、 市场 等各 个层面 。 （二）指 标值的 确 定 本次路 线图 的修 订， 在 2016 年 版、2017 年版 的基 础上 ， 秉持 客观 性 、 科 学性、 广 泛性 和前 瞻性的 原则 ， 再次 通过 调 查问卷 、 现场 调研 、 专家 研讨等 形式 ， 广泛 征求 意 见尤其 是重 点企 业和 专家的 建议 ，由 此确 定各 环节关 键指 标 2018-2025 年发展 现 状与 趋势 。本 次修 订 问卷 调查 主要 以产业链 各环节 主要光 伏 企业为主 ，同时 ，多次 通 过邮件等 书面形 式广泛 征 求企业和 专家意 见， 并 组织 2 次 以上 专家 现场研 讨 会， 对 各个 指标 的合理 性 及必 要性 等进 行详 尽分 析， 以此 确定 指标 取值。 考虑 到未 来发 展的 不确定 性会 增加 指标 值预 判的难 度， 路线 图在 制定 过程力 求准 确预 测近 期的发 展方 向， 中 远期 的 预测更 多代 表行 业各 界对 未来的 一种 趋势 反映。 今 后， 我们 计划 继续 定 期对路 线图 进行 更新 ， 以 不断逼 近“ 真值 ” ， 更 好地 及 时地反 映行 业发 展情 况 ， 并能有 效指 导行 业 发展。 2 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 二、中国光伏产业发展简况 多晶硅 方面，2018 年， 全国 多 晶硅 产能 超过 万吨 的企 业有 10 家， 产能 利用 率 保持在 较高 水 平，产 量超 过 25 万 吨。2019 年 多晶 硅产 量预 计将达 到 28 万 吨。2010-2019 年全国 多晶 硅产量 如下图 所 示。 图 2 2010-2019 年全国多晶硅 产量情况 （单位万吨） 硅片方 面，2018 年全 国硅片 产 量约为 109.2GW ， 同比 增长 19.1。全 球前 十大 生 产企 业均 位居中 国大 陆， 预计 2019 年全国 硅片 产量 将达到 120GW 。2010-2019 年全 国 硅片产 量如 下图 所 示。 图 3 2010-2019 年全国硅片产 量情况 （单位GW ） 4.5 8.4 7.1 8.46 13.6 16.5 19.4 24.2 25 28 0 5 10 15 20 25 30 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019e 11 20 26 29.5 38 48 64.8 91.7 109.2 120 0 20 40 60 80 100 120 140 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019e 3 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 晶硅电 池片 方面 ，2018 年， 全 国电 池片 产量 约为 87.2GW， 同比 增长 21.1 。 电池片 产量 超 过 2GW 的企 业有 12 家， 其产量 占总 产量 的 53.4 ， 集中度 进一 步提 高。 预计 2019 年 全国 电池 片产量 将超过 90GW 以 上。2010-2019 年 全国 电池 片产量 如下图 所示 。 图 4 2010-2019 年全国电池片 生产情况 （单位GW ） 组 件 方面， 2018 年， 全国 组件产 量达 到 85.7GW ， 同比 增长 14.3, 以 晶硅 组件为 主。 组件 产 量 超过 2GW 的企 业有 11 家，其 产量 占总 产量 的 62.3 ，集 中度 进一 步提 高。 预计 2019 年组 件 产 量 将超过 90GW 。2010-2019 年 全国 太阳 能组 件产量 如 下图 所示 。 图 5 2010-2019 年全国太阳能 组件生产情况 （单位GW ） 10.8 21 23 25.1 33 41 51 72 87.2 95 0 20 40 60 80 100 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019e 10.8 21 23 27.4 35.6 45.8 53.7 75 85.7 93 0 20 40 60 80 100 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019e 4 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 光伏市 场方 面，2018 年全 国新增 光伏并 网装 机容 量达 到 44GW ， 同比 下降 17。累 计光 伏 装机并 网容 量超过 174GW 。 新增 和累 计装 机容 量均为 全 球第 一。 全 年光 伏发电 量 约为 1800 亿千 瓦 时，约 占 全国 全年 总发电 量的 2.6。预 计 2019 年光伏 新增 装机 量约为 40GW ， 与 2018 年基 本持平 ， 继续 位居 全球 首 位， 累计 装机 有望 超过 210GW， 位居 全球 首位。 2010-2019 年全 国光 伏 市场情 况如 图 6 所示 。 图 6 2010-2019 年全国太阳能 光伏发电装机 累计容量（ 单位GW ） 产品效 率方面 ，2018 年 ， 规模生 产的 单多 晶电池 基 本采用 高效 技术 ，其中 多 晶电池 全面 应 用黑硅 技术 ， 单晶 领域 则大 规 模普及 PERC 技 术， 预计 2-3 年 内在 多晶 领域也 将 全部由 PERC 技 术替代 。大 规模 生产 的单 多晶电 池平 均转 换效 率也 分别从 2010 年的 17.5 和 16.5 提升 至 2018 年的 21.8 和 19.2 。 图 7 2008-2018 年国内电池片量产转换效率发展趋势 0 2 3 16 28 43 77 130 174 215 0 50 100 150 200 250 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019e 15.00 17.00 19.00 21.00 23.00 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 多晶电池片 单晶电池片 黑硅多晶 PERC 单晶 5 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 三、产业链各环节关键指标 （一）多 晶硅环节 1 1 、还原电耗 多晶硅还 原是指 三氯氢 硅 和氢气发 生还原 反应生 成 高纯硅料 的过程 ，其电 耗 包括硅芯 预热、 沉积保 温、 结束 换气 等工 艺过程 中的 电力 消耗 。2018 年全 国多 晶硅 平 均还 原电 耗为 49kWh/kg- si，较 2017 年 下降 2 ， 变 化幅度 不大 主要 是由 于市 场对于 单晶 拉棒 所用 的致 密料的 需求 不断 增 大 。 未来 随着 气体 配比 的不断 优 化、 大炉 型的 投用 和稳定 生 产、 以及 单晶 厂家 对于菜 花 料的 试用 ， 还原电 耗仍 将呈 现持 续下 降趋势 ， 到 2025 年还 原电耗 有 望下 降至 40kWh/kg-si 。 还原 电耗 变化 趋势如下 图所示。 图 8 2018-2025 年还原电耗 变化趋势（单位kWh/kg-si ） 2 、冷氢化电耗 冷氢化技 术是把 多晶硅 生 产过程中 的副产 物四氯 化 硅SiCl 4 转 化为三 氯氢硅SiHCl 3 的技术， 其电耗 包括 物料 供应、 氢 化反应 系统、 冷凝 分离 系 统和精 馏系 统的 电力 消耗 。 各企业 在物 料供 应 环 节 使用 不同 的加 热方 式， 如电 加热、 蒸汽 加热、 天然 气 加热 等， 因 此各 企业冷 氢 化电 耗存 在差 异。2018 年，行业 冷氢 化平 均 电耗在 5.7kWh/kg-si 左 右，同比 下降 27 ，到 2025 年 有望 下降 至 4.8kWh/kg-si 以下 （如 下图所 示） ，技 术进 步的 手段包 括反 应催 化剂 的开 发、提 高工 艺环 节 中热能 回收 利用 率、 提高 反应效 率等 ，预 计未 来冷 氢化电 耗仍 将稳步 下降 。 ------------------- 1 多晶硅生产各环节工序划分、 能源消耗种类、 计量和计算方法按 多晶硅企业单位产品能源消耗限额 GB29447- 执行。 39 43 47 51 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 6 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 图 9 2018-2025 年冷氢化电 耗变化趋势（单位kWh/kg-si ） 3 、综合电耗 综合电 耗是 指工 厂生 产单 位多晶 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 力消 耗。2018 年，全 国 多晶 硅平 均综 合电 耗已 降至 71kWh/kg- si， 同 比下降 2.7 ， 骨 干企业 的 指标 甚至 降至 63kWh/kg-si 以 下。 未来 随着 生产 装备技 术提 升、 系统优 化能 力提 高、 生产 规模增 大等 ，预 计 至 2025 年 还有 15 以 上的 下降 空间。 图 10 2018-2025 年综合电耗 变化趋势（单位kWh/kg-si ） 4 、水 耗 水耗是 指生 产单 位多 晶硅 产品所 需要 补充 的水 量， 水 的消耗 主要 包括 蒸发 、 清 洗 等。 2018 年， 多晶硅 平均 水耗 在 0.14t/kg-si 的 水平， 同比 下降 26.3 。 西部 地区 如新疆 、 内蒙 等 由于 水资 源匮 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 59 63 67 71 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 7 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 乏、 水费 高、 环保 等 原 因， 多 采用 空冷 ， 水 耗进 一步 下 降， 多在 0.1t/kg-si 左 右 。至 2025 年 ，通 过余热 利用 降低 蒸发 量， 精馏塔 排出 的物 料再 回收 利用降 低残 液处 理水 耗等 措施， 可将 耗水 量控 制在 0.09t/kg-si 的水 平。 图 11 2018-2025 年水耗变化 趋势（单位t/kg-si ） 5 、蒸汽耗量 蒸汽耗 量是 指生 产单 位多 晶硅产 品所 补充 的蒸 汽量 ， 不考 虑余 热利 用所 产生 的蒸汽 。 蒸 汽的 补 充 主要 用于 精馏、 冷氢化 等 环节， 受地 域气 候条件 、 能 源价 格及 使用 能源类 别 等因 素影 响， 蒸 汽消耗 数据 在不 同企 业间 差别较 大，2018 年企 业蒸汽 耗 量在 15-50kg/kg-Si，均 值 为 31kg/kg-Si 左 右。 随着 企业 还原 余热利 用 率提 升、 精 馏系 统优化 、 压 力等 级优 化等， 至 2020 年大 部分 企业 将 降至 20kg/kg-Si 以下 ， 行业平 均蒸 汽耗 量变 化情 况如下 图所 示。 图 12 2018-2025 年蒸汽消耗 变化趋势 （单位kg/kg-Si ） 0.08 0.10 0.12 0.14 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 0 10 20 30 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 8 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 6 、综合能耗 多晶硅 综合 能耗 包括 多晶 硅生产 过程 中所 消耗 的电 力、 蒸汽、 水等 （ 多晶 硅生 产各环 节工 序 划 分、 能源 消耗 种类、 计量 和 计算 方法 按多 晶硅企 业 单位 产品 能源 消耗 限额 GB29447-2012 执 行 ），2018 年多 晶硅 企业 综 合能 耗平 均值为 13kgce/kg-Si （冷 氢化 工艺 ） 。 随着技 术进 步和 能 源的综 合利 用， 到 2025 年 预 计每 年将按 3-6 比例 降 低。 下图 给出了 2018-2025 年 综合 能耗 变化趋 势。 图 13 2018-2025 年综合能耗变 化趋势（单位kgce/kg-Si ） 7 、硅粉耗量 硅粉耗 量指 生产 单位 高纯 硅产品 所耗 费的 硅量 。 主 要包括 合成 、 氢化 工序 ， 外购硅 粉 、 三 氯 氢硅、 四 氯化 硅等 含硅 物 料全部 折成 纯硅 计算， 扣 除外售 氯硅 烷等 按含 硅比 折成 纯硅 计算 ， 从总 量中扣 除。2018 年， 行业硅 耗在 1.12kg/kg-Si 水 平， 同 比下降 2.6 。随 着氢 化水平 的提 升， 副 产物回 收利 用率 的增 强， 预计到 2025 年 将降 低到 1.06kg/kg-si 。 下图 给出了 2018-2025 年硅 粉 耗量变 化趋 势。 9.5 10.5 11.5 12.5 13.5 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 9 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 图 14 2018-2025 年硅粉耗量 变化趋势（单位kg/kg-si ） 8 、还原余热利用率 还原余 热利 用率 是指回 收 利用还 原工 艺中 热量占 还 原工艺 能耗 比。2018 年，多 晶 硅行 业还 原 余 热利 用率 平均 水平在 78 。 随 着多 晶硅 工厂 节能 技术的 进步 ， 余热 利用 率有 望进一 步提 升。 下图给出了 2018-2025 年还 原 余热 利用 率变 化趋 势。 图 15 2018-2025 年还原余热 利用率变化趋势 1.05 1.07 1.09 1.11 1.13 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 70 74 78 82 86 90 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 10 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 9 、棒状硅和颗粒硅市场占比 当前主 流的 多晶 硅生 产技 术主要 有三 氯氢 硅西 门子 法和硅 烷流 化床 法， 产 品形 态分别 为棒 状 硅和颗 粒硅 。三 氯氢 硅西 门子法 生产 工艺 相对 成熟 ，2018 年采 用此 方法 生产出 的 棒状 硅约 占据 全国总 产量 的 96， 未来仍 将 是主 流生 产工 艺。 下图 给 出了 2018-2025 年棒 状硅和 颗粒 硅市 场 占比变 化趋 势。 图 16 2018-2025 年棒状硅和 颗粒硅市场占比变化趋势 10 、三氯氢硅 西门子法多晶硅生产线设备 投资 随着生 产装 备技 术的 进步 和工艺 水平 的提 升， 三 氯氢 硅西门 子法 多晶 硅生 产线 设备投 资成 本 逐 年 下降。2018 年投 产的 万吨级 多晶 硅生 产线 设备 投资成 本已 下降 至 1.15 亿元/千吨 的水 平。 预 计到 2020 年， 千吨 投资 可下降 至 1 亿元/ 千 吨。 下图 给 出了 2018-2025 年三氯 氢 硅法 多晶 硅生 产线设 备投 资成 本变 化趋 势。 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 棒状硅 96 95 95 95 94 93 颗粒硅 4 5 5 5 6 7 0 25 50 75 100 11 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 图 17 2018-2025 年三氯氢硅法多晶硅生产线设备投资 成本变化趋势（单位万元/ 千吨） 11 、人均产出量 随着多 晶硅 工艺 技术 瓶颈 不断突 破， 工厂 自动 化水 平的不 断提 升， 多晶 硅工 厂的人 均产 出也 快速提 升。 2018 年多 晶硅 生产线 人均 产出 量为 28 吨/ 年， 同比 增长 21.7 。 随着 中国 制造 2025 的实施， 国内 智能 制造 水 平的提 升， 以 及多 晶硅 单 线生产 规模 的增 大， 未 来 多晶硅 工厂 的人 均产 出量将 保持 稳定 提高 ， 到 2025 年提 高到 42 吨/ 年。 下图给出了 2018-2025 年多 晶 硅生 产线 人均 产出量 变化 趋势 。 图 18 2018-2025 年多晶硅生 产线人均产出量变化趋势 （单位吨/ 年） 8000 9000 10000 11000 12000 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 25 29 33 37 41 45 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 12 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 （二）硅 片环节 2 1 、拉棒电耗 单晶拉 棒电 耗是 指直拉 法 生产单 位合 格单 晶硅棒 所 消耗的 电量 。2018 年， 受益 于 投料 量的 提高， 光伏 行业 拉棒 平均 电耗水 平 从 2017 年的 35kWh/kg-si 降低 为 33.5kWh/kg-si （方 棒） 。 未来可 以通过 优化 拉晶 炉热 场 结构、 提高 投料 量 （连 续 加料、 双坩 埚、 液态加 料 等） 、 提升 拉速 等技术 降低 单晶 拉棒 生产 能耗， 预计 到 2020 年， 能 耗有望 下降 至 31kWh/kg-si 以下 。 下图 给出 了 2018-2025 年 拉棒 电耗 变化趋 势。 图 19 2018-2025 年拉棒电耗 变化趋势 （单位kWh/kg-si ） 2 、铸锭电耗 铸锭电 耗是 指通 过定向 凝 固技术 生产 多晶 硅锭（大方 锭 ）所消 耗的 电量。2018 年 ，光 伏行 业多晶 铸锭 的电 耗 为 7.8kWh/kg-si ，随 着部 分企 业技 改 升级为 G7、G8 机型 铸锭炉 配合 全熔 高 效工艺 ， 电耗 有望 下降 至 6.5-7.0kWh/kg-si 。 下图 给出 了 2018-2025 年多 晶铸 锭电耗 变化 趋势 。 ------------------- 2 由于大硅片的应用还未大规模 铺开，因此本环节指标均以生产 M2 尺寸单晶硅片、标准尺 寸多晶硅片为基准。 15 25 35 45 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 13 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 图 20 2018-2025 年多晶铸锭 电耗变化趋势 （单位kWh/kg-si （大方锭）） 3 、单晶炉单炉投料量 2018 年 ， 单晶 炉单 炉投 料量 为 950kg ， 较 2017 年的 530kg 大 幅提 升， 主要 是单炉拉 棒数 量 增加为 3 根 。随 着热 场的 增大， 以及 连续 拉棒 技术 的提升 等， 投料 量将 逐年 增大， 预计 到 2020 年可达 到 1100kg ， 下图给出 了 2018-2025 年单 晶炉 单炉投 料量 变化 趋势 。 图 21 2018-2025 年单晶炉单炉投料量变化趋势（单位 kg ） 4 、铸 锭投料量 2018 年 ，我 国多 晶铸 锭炉 主流为 G6 系统 ，单 炉平均 投 料量 为 880-900kg。主 要 企业 通过 技 改 升级为 G7 系统 ， 提高 成本竞 争力 ， 投料 量可 以 达到 1000kg 以上 。 未 来两年 行 业主 要以 G6 5.6 6.4 7.2 8.0 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 950 1050 1100 1200 1300 1400 600 1000 1400 1800 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 14 中国光伏产业发展路线图 2018 年版 升级 G7 为 主。2017 年行 业已经 出现 G8 炉的 应用 ，其投 料量 可以 达到 1500kg 以上。 下图 给出 了 2018-2025 年多 晶铸 锭单 炉 投料 量变 化趋 势。 图 22 2018-2025 年多晶铸锭 单炉投料量变化趋势（单 位kg ） 5 、铸锭收料率 铸锭收 料率 是指 铸锭后 得 到的合 格小 方锭 量与投 料 量的比 值，2018 年， 全熔和 半 熔技 术的 收料率 分别 在 67 和 65 左右。 随着 长晶 技术 的提 升 ， 收料 率将 会进 一步 提升。 下图给出 了 2018- 2025 年 多晶 铸锭 收料 率变化 趋 势。 图 23 2018-2025 年多晶铸锭 收料率变化趋势 （单位 ） 900 1100 1100 1200 1300 1400 800 1000 1200 1400 1600 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 62.0 64.0 66.0 68.0 70.0 2018年 2019年 2020年 2021 年 2023年 2025年 15 2018 年版 中国光伏产业发展路线图 6 、金刚线切片占比 金刚线 切割 技术 相对 于传 统砂浆 切割 ， 具有 切割 速 度快 、 硅 片品 质高 、 成本 低、 切割 液更 环 保等优 点。在 单晶 硅领 域 ，2017 年已 全面 取代砂 浆 切片技 术。金 刚线 切割 在 多晶领 域的应 用需 要解决 铸锭 过程 中形 成的 碳化硅 硬质 点和 电池 工艺 的制绒 技术 问题 。2018 年多 晶 硅片 切片 也 基 本从 砂浆 切向 金刚 线切 转换，预 计 2019 年将 全面 被 取代。 下图 给出了 2018-2025 年单、 多晶 金 刚线切 片市 场占 比变 化趋 势。 图 24 2018-2025 年单、多晶 金刚线切片市场占比变化 趋势 7 、硅片厚度 3 薄硅片 有利 于降 低硅 耗和 电池成 本， 但也 会降 低电 池的机 械强 度。 硅片 厚度 与产品 类型 及下 游电池 片使用 的技 术有关 。2018