电气设备行业多晶硅行业深度报告：从光伏平价上网看我国多晶硅行业的发展-20181105-申万宏源-47页

行 业 及 产 业 行 业 研 究/ 行 业 深 度 证 券 研 究 报 告 电气设备 2018 年 11 月 05 日 多晶硅行业深度报告 看好 从光伏平价上网看我国多晶硅行业的发展 相关研究 证券分析师 韩启明 A0230516080005 hanqmswsresearch.com 刘晓宁 A0230511120002 liuxnswsresearch.com 郑嘉伟 A0230518010002 zhengjwswsresearch.com 研究支持 张雷 A0230117040007 zhangleiswsresearch.com 联系人 宋欢 8621232978187409 songhuanswsresearch.com 投资要点  多晶硅需求受益全球光伏装机提升。 全球来看，以中国、印度等新兴国家为主要驱动力的 全球光伏装机平稳增长。全球光伏新增装机从 2014 年的 37.04GW 增长至 2017 年的 102.00GW，复合增长率为 40.2。 预计 2018-2020年全球光伏装机需求分别为 98.50、 117.20、 139.90GW，假设未来三年单晶路线比例分别为 40、 50、 60，单晶硅片硅耗量分别为 3.42、 3.33、 3.22g/W，多晶硅片硅耗量分别为 3.80、 3.56、 3.33g/W。据此预测，2018 -2020 年 硅料总需求量分别约为 35.93、 40.38、45.66 万吨  行业龙头 加速扩产 建立成本优势， 低成本者脱颖而出 。受此前光伏装机超预期影响，多晶 硅龙头纷纷宣布扩产计划，主要集 中于新疆、内蒙、四川、云南等低电价地区。保利协鑫 （江苏中能）于新疆新建 6 万吨产能已投产，通威股份同时在四川乐山和内蒙古包头分别 新建 5 万吨产能，其中包头 2.5 万吨产能已投产。此外，东方希望公布 4.5 万吨扩产计划， 大全新能源预计新增产能 1.2 万吨。供给大于需求的情况下，成本较低的“ 低电价 新产能 ” 及“低电价 老产能”（ 2019 合计产能约为 42.1 万吨，基本满足全球多晶硅需求）成为竞 争的胜者，不具备成本优势的“高电价 老产能”最终将退出市场。  国内多晶硅厂商成本优于国外企业 ， 国产替代加速进行 。 2009 年以来，我国多晶硅进口占 比始终维持在 40以上。 2017 年，我国多晶硅净进口量达到 15.9 万吨，占国内多晶硅需求 总量的 39.7。目前，我国多晶硅企业生产成本已大幅优于国外企业，德国瓦克 、 韩国 OCI 生产成本约为 90-100 元 /kg；美国 Hemlock 生产成本在 80 -90 元 /kg 之间；挪威 REC 生产 成本在 100 元 /kg 以上 （ FBR） 。 而通威股份 2017 年生产成本约 56 元/ kg，预计乐山、包头 新产能现金成本 30 元 /kg，生产成本 40 元 /kg，全成本 50 元/ kg，未来国内 低成本新产能 将逐步替代韩国 OCI、德国瓦克等国外产能。  技术路线确定 ， 改良西门子法成本下行空间较大 。 改良西门子法是目前工业生产中广泛采 用的多晶硅制备方法，市场应用占比超过 90。其主要优势为工艺 最为成熟、安全性强、 产品质量较高。流化床法等其他生产工艺应用厂家很少，在未来 5-10 年较难实现技术和成 本的突破。同时，改良西门子法投资成本下降空间较大， 2017 年投资成本约为 14 亿元/ 万 吨，预计到 2020 年投资成本有望下降至 8-10 亿元/ 万吨，下降空间达 28.6。  投资建议 新产能实现国产替代，扩产龙头 公司 直接受益。 随着改良西门子法 成为多晶硅 生产工艺的 主流技术路线， 产能朝着低电费区域转移，冷氢化技术改造， 多晶硅生产成本 不断降低，可以满足 平价上网的 硅料价格要求。国内新扩 产能由于成本 优势，并且在 产品 质量上不断提升，将大幅度满足国产替代需求。 看好具有成本 优势和规模优势的通威股份、 大全新能源、新特能源、保利 协鑫能源。 请务必仔细阅读正文 之后的各项信息披露与声明 每日免费获取报告 1、每日微信群内分享 5最新重磅报告； 2、每日分享当日 华尔街日报 、金融时报； 3、每周分享 经济学人 4、每月汇总 500份当月重磅报告 （增值服务） 扫一扫二维码 关注公号 回复 研究报告 加入“起点财经”微信群。 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 2 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 投资案件 关键假设点 2018-2020 年全球光伏装机需求分别为 98.50GW、 117.20GW、 139.90GW； 2018-2020 年全球单晶路线比例分别为 40、 50、 60； 2018-2020 年单晶硅片硅耗量分别为 3.42、 3.33、 3.22g/W； 2018-2020 年多晶硅片硅耗量分别为 3.80、 3.56、 3.33g/W； 有别于大众的认识 市场普遍 认为 531 政策 之后 ， 国家发展 新能源 的方向发生了改变，我们认为 补贴 问 题只是暂时的问题，随着配额制和绿证的 推出 ，国家在 采取 多项措施解决补贴 问题 ，发 展新能源 的 方向也从未改变 ； 市场 普遍认为 实现 平价上网 ， 多晶硅料环节需要进一步降价，甚至需要新的生产工 艺的出现。我们 认为 随着产能向着低 电价 区域 转移 ， 冷氢化 技术改造 ， 设备国产 占比 提 升， 改良西门子法足够 满足平价上网的需要，并且能够在不提升成本的前提下大幅度增 加高质量硅料占比 ，新产线 经济效益明显。 核心假设风险 全球光伏 装机 低于 预期 ;国内 光伏装机低于预期 ; 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 3 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 1.多晶硅投资逻辑梳理 7 2.国内多晶硅产业曲折前行，改良西门子法前景光明 8 2.1 多 晶硅行业资金、技术壁垒高，美德日韩技术领先 . 8 2.2 我国多晶硅产业冲破技术封锁，工艺水平不断提升 . 12 2.3 技术路线明确，改良西门子法主流地位稳固 . 15 2.4 技术水平和成本控制是行业核心竞争要素 . 18 3.需求多晶硅行业受益全球光伏装机提升 20 3.1 全球光伏装机平稳增长，行业前景可期 . 20 3.2 光伏制造成本持续下降，平价上网即将来临 . 22 4.供给行业洗牌迎接平价时代，成本领先者脱颖而出 27 4.1 国内一线厂商有序扩产，成本领先者脱颖而出 . 27 4.2 多种途径推动多晶硅生产成本下降 32 5.多晶硅供求关系整体宽松，行业盈利能力分化 . 35 6.国产替代和品质升级是行业核心发展趋势 37 6.1 多晶硅制造向中国转移，国产替代加速进行 . 37 6.2 单晶路线提升品质要求，上下游联合成为行业发展新趋势 40 7.标的梳理 42 7.1 通威股份（ 600438.SH） 42 7.2 大全新能源（ DQ.N） 43 7.3 新特能源（ 01799.HK） 44 7.4 保利协鑫能源（ 03800.HK） 45 目录 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 4 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 图表目录 图 1多晶硅行业投资逻辑图 . 7 图 2多晶硅位于光伏产业链上游 8 图 3多晶硅生产工艺分类 . 10 图 4第三代改良西门子法工艺流程 . 11 图 5硅烷流化床法生产颗粒多晶硅流程 12 图 6我国多晶硅产业 发展历程 13 图 7四川永祥循环经济产业链 13 图 8 2016-2025 中国两种多晶硅生产工艺占比趋势（单位 ） 16 图 9 2016-2025 年改良西门子法多晶硅投资成本变化趋势（单位亿元 /千吨） 16 图 10 RECSilicon2016-2018 流化床法多晶硅现金成本（单位美元 /kg） 17 图 11 2018 年 8-10 月单晶、多晶用料平均价格（单位元 /kg） 18 图 12 2010-2020E 全球新增装机及增速（单位 GW、 ） 20 图 13 2016-2020E 全球新增装机市场份额（单位 ） 20 图 14 2017 年全球新增装机市场份额（单位 ） . 21 图 15 2020 年全球新增装机市场份额（单位 ） . 21 图 16 2013-2020E 印度光伏新增装机及同比增长（单位 GW、 ） 21 图 17印度光伏产业计划（单位 GW） . 21 图 18 2010-2020E 欧洲光伏新增装机及同比增长（单位 GW、 ） 21 图 19 2011-2017 中国光伏新增装机及同比增长（单位 GW、 ） 23 图 20 2011-2017 中国光伏累计装机及同比增长（单位 GW、 ） 23 图 21 2017 年全球多晶硅企业产能排名（单位万吨） 27 图 22 2017 年中国多晶硅企业产能排名（单位万吨） 27 图 23 2017 全球多晶硅产能分布（单位 ） 27 图 24 2017 中国多晶硅产能分布（单位 ） 27 图 25 全球主要多晶硅生产企业单位生产成本（单位元 /kg） . 28 图 26德国瓦克多晶硅业务各项成本占比（单位 ） . 28 图 27 2010-2016 年德国 Wacker 多晶硅业务成本下降趋势（单位美元 /kg） . 28 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 5 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 图 28通威股份多晶硅业务各项成本占比（单位 ） . 29 图 29 2013Q1-2018Q2 大全新能源多晶硅业务成本下降趋势（单位美元 /kg） . 29 图 30三类多晶硅产能成本对比（单位元 /kg） 31 图 31 2016 年我国各省平均销售电价（单位元 /度） 33 图 32 2007-2017 我国多晶硅企业主流能耗指标（单位度 /kg、 ） . 34 图 33 2013.6-2018.7 金属硅价格变化（单位元 /吨） 34 图 34 2016-2018E 多晶硅供求关系（单位万吨、 ） 35 图 35 2010-2018 国内多晶硅价格（单位元 /kg） . 36 图 36 2015-2018H1 行业内主要企业多晶硅业务毛利率比较（单位 ） 37 图 37 2011-2017 全球及中国多晶硅产量（单位万吨、 ） . 37 图 38 2011-2017 全球及中国硅片产量（单位 GW、 ） 37 图 39 2014-2017 全球及中国多晶硅产能（单位万吨） 38 图 40 2014-2017 各国多晶硅产能占比（单位 ） . 38 图 41我国多晶硅产能在全球占比相较其他环节较低（单位 ） . 38 图 42 2009-2017 中国多晶硅产量、净进口量及进口占比（单位万吨、 ） . 39 图 43 2009-2017 我国多晶硅主要进口国家或地区占比情况（单位 ） 39 图 44人民币兑美元汇率持续下跌（单位元 /美元） . 39 图 45 2018 年国产、进口多晶硅料价格对比（ 6N）（单位美元 /kg） . 40 图 46 2017-2025E 我国各种硅片市场占比（单位 ） 40 图 47 2013-2018Q3 通威股份营业收入及同比增长（单位百万元、 ） 42 图 48 2013-2018Q3 通威股份归母净利润及同比增长（单位百万元、 ） 42 图 49 2018H1 通威股份收入构成（单位 ） 42 图 50 2013-2018Q3 通威股份毛利率和净利率（单位 ） . 42 图 51 2013-2018H1 大全新能源营业收入及同比增长（单位百万元、 ） 43 图 52 2013-2018H1 大全新能源归母净利润及同比增长（单位百万元、 ） . 43 图 53 2013-2018H1 新特能源营业收入及同比增长（单位百万元、 ） 44 图 54 2013-2018H1 新特能源归母净利润及同比增长（单位百万元、 ） 44 图 55 2018H1 新特能源收入构成（单位 ） 44 图 56 2013-2018H1 新特能源毛利率和净利率（单位 ） . 44 图 57 2013-2018H1 保利协鑫能源营业收入及同比增长（单位百万元、 ） . 45 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 6 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 图 58 2013-2018H1 保利协鑫能源归母净利润及同比增长（单位百万元、 ） . 45 图 59 2018H1 保利协鑫能源收入构成（单位 ） . 45 图 60 2013-2018H1 保利协鑫能源毛利率和净利率（单位 ） 45 表 1多晶硅制备工艺发展历程 9 表 2我国针对各国多晶硅公司双反税率征收情况（单位 ） . 14 表 3改良西门子法与硅烷流化床法对比 15 表 4 2016-2025 多晶硅各生产环节能耗下降趋势（单位 度 /kg-Si、 t/kg-Si、 kgce/kg、 kg/kg-Si、 ） . 16 表 5多晶硅制备新技术研究进展 17 表 6多晶硅生产过程能耗、物耗分类及其优化方法 19 表 7 2016-2020E 多晶硅市场空间预测（单位 GW、 、 g/W、万吨、元 /kg、亿元） 22 表 8中国 2017-2020 年光伏新增装机量估算（单位 GW） 23 表 9单晶技术路线光伏制造业各环节成本构成测算（单位元 /kg，元 /片，元 /W， ） 24 表 10近期光伏政策一览 25 表 11全球主要多晶硅企业产能情 况统计（单位万吨） . 29 表 12 2019 年不同类型多晶硅产能分布情况（单位万吨、元 /kg） . 31 表 13多晶硅环节主要成本估计（ 2018M7）（单位元 /kg， ,元 /度， kg/kg-Si） 32 表 14低电价地区多晶硅企业产能分布及电力成本（ 2018M8）（单位吨，元 /度，度 /kg， 元 /kg） . 33 表 15部分多晶硅企业产能投资情况（单位万吨，亿元，亿元 /万吨） . 35 表 16 2017 年新特能源各类太阳能多晶硅产品产出比例（单位 ） . 41 表 17多晶硅企业与下游企业合作情况 . 41 表 18可比公司估值（单位亿元、元 /股、倍） 46 表 19 关键假设表之电力设备新能 源 . 46 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 7 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 1.多晶硅投资逻辑梳理 需求方面， 作为光伏产业链上游的多晶硅产业将充分受益光伏装机提升。 量 以中国、印度等新兴国家为主要驱动力的全球光伏装机平稳增长； 全球光伏新增 装机 从 2014 年的 37.04GW 增长至 2017 年的 102.00GW，复合增长率为 40.2。 我们预计 2018-2020 年全球光伏装机需求分别为 98.50GW、 117.20GW、 139.90GW。据此预测， 2018-2020 年硅料总需求量分别约为 35.93 万吨 、 40.38 万吨 、 45.66 万吨。 质 近年来单晶硅片占比持续提升。 2017 年我国单晶硅片市场占比约为 31，未来几 年，单晶硅片占比将持续提升，预计到 2020 年，单晶硅片市场占比将达到 60。单晶用 多 晶硅品质要求 高 ，价格也高于普通多晶用料 ，其需求扩张对于国内高品质多晶硅生产企业 是重大 机遇 。 供给方面， 我国多晶硅领先企业大幅降本扩能，国产替代进程加快，高成本 产能逐步 淘汰 ，行业集中度提升 。 在平价上网时代，多晶硅行业将维持寡头格局，具备成本优势的 龙头企业脱颖而出。 具体表现为以下两 大趋势 国产替代趋势 2009 年 以来，我国多晶硅进口占比始终维持在 40以上。 2017 年，我 国多晶硅 净 进口量达到 15.9 万 吨， 占国内多晶硅需求总量的 39.7。 目前，我国多晶硅企 业生产成本已大幅优于国外企业，未来将逐步替代德国瓦克 、韩国 OCI 等国外产能。 品质 升级 趋势 为应对单晶硅片 对多晶硅品质 的 更高 要求， 多晶硅 与单晶硅片企业的 合作成为行业发展新 潮流 。与单晶硅片厂商的紧密合作有助于多晶硅企业产品品质的提升 ， 同时也有助 双方降低多晶硅价格和需求波动的风险 。 技术 路线确定 ，改良西门子法成本下行空间较大。 改良西门子法是目前工业生产中广 泛采用的多晶硅制备方法，市场应用占比超过 90。 流化床法等其他生产工艺应用厂家很少， 在未来 5-10 年较难实现技术和成本的突破 。同时，改良西门子法投资成本下降空间较大， 预计到 2020年投资成本有望 下降至 8亿元 /万吨 -10亿元 /万吨， 比 2017年下降 28.6-42.9。 图 1 多晶硅行业投资逻辑图 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 8 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 资料来源 CPIA、申万宏源研究 2.国内 多晶硅产业曲折前行 ， 改良西门子法前景光 明 2.1 多晶硅 行业 资金 、 技术壁垒高 ，美德日韩技术领先 多晶硅材料主要用于制作太阳能电池。 多晶硅材料是以金属硅为原料经一系列的物理 化学反应提纯后达到一定纯度的非金属材料。 按纯度要求及用途不同，我国将多晶硅分为 太阳能级硅 6N和电子级硅 11N，太阳能级硅主要用于太阳能电的生产制造，而电子级多 晶硅作为主要的半导体电子材料，广泛应用于电子信息领域 。 目前 而言 ，随着光伏产业的 迅猛发展，太阳能电池对多晶硅的需求量的增长速度 远 高于半导体多晶硅的发展 。 多晶硅位于光伏产业链上游，资金和技术壁垒较高。 多晶硅 位于光伏产业链 最上游， 与硅片、电池片、组件环节不同，多晶硅环节更多的具有化工行业的属性 。多晶硅生产初 始设备投资要求较高， 2017 年我国多晶硅投资成本平均水平约 为 1.7 亿元 /千吨； 扩产周期 较长，一般而言，多晶硅从投资建设到调试完毕并量产需要一年多的时间（ 2017 年水平）； 技术壁垒明显， 主要表现在生产工艺复杂，安全性和环保要求较高。 图 2 多晶硅位于光伏产业链上游 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 9 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 资料来源 SOLARZOOM、申万宏源研究 多晶硅生产工艺 有化学法和物理法两种 ，美德日韩在多晶硅产业化进程中做出了重要 贡献 。 1865 年， 美国杜邦公司发明了锌还原法产生单质硅，拉开了多晶硅制备的序幕。 1930-1959 年， 四氯化硅氢还原法（贝尔法）、三氯氢硅热分解法（倍西内法） 、 硅烷热分 解法 与改良西门子法 相继出现 。其中由德国瓦克公司在西门子法基础上形成的改良西门子 法仍为当今多晶硅企业主要制备工艺。 美国联合碳化物公司（ UCC） 于 1981 额 年成功开发 出流化床法多晶硅生产工艺，并于 1987 年由美国乙基公司实现首次工业化生产。 日本川崎 制铁公司在 2001 年川崎 投入了一条冶金法中试线 ，但由于 实际成本太高且看不到可以明显 降低的前景，最终停止了中试线的运行 。 表 1多晶硅制备工艺发展历程 年份 制备工艺 /技术 发明方 /应用方 工艺简介 1865 锌还原法（杜邦 法） 美国杜邦公司 1865 年，美国杜邦公司发明了锌还原法，在 9001000℃的高温下使用锌还 原四氯化硅（ SiCl4， STC）产生单质硅。经过 7-8 年的探索，制得 30-100 Ω .cm 电阻率的多晶硅样品。 1930-1955 四氯化硅氢还原 法（贝尔法） 贝尔实验室 贝尔实验室于 1930-1955 年发明四氯化硅氢还原法生产多晶硅，并在钼丝 上沉积，然后将多晶硅剥下来拉制单晶硅，或在石英管内反应制得针状硅 收集后拉制单晶硅，制得 P 型电阻率 100-3000Ω cm 的单晶硅。 1948 冷氢化技术 美国联合碳化物 公司（ UCC） 以该技术先制备三氯氢硅（ SiHCl3，简称 TCS），然后生产有机硅。 1956 三氯氢硅热分解法（倍西内法） 法国 法国于 1956 年发明三氯氢硅（ SiHCl3， TCS）热分解法，在钽管上沉积， 然后将多晶硅剥下来拉制单晶硅，或在石英管内反应制得针状硅收集后拉 制单晶硅，制得 P 型电阻率 400-600Ω .cm 的单晶硅。 1956 硅烷热分解法 英国标准电讯实 验所 1956 年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷（ SiH4）热分解制备多晶硅的方法，即通常所说的硅烷法。 1959 年，日本的石冢研究所也同样成功地 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 10 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 开发出了该方法。 1955 西门子法 德国西门子 以氢气（ H2）还原高纯度三氯氢硅，在加热到 1100℃左右的硅芯（也称“硅棒”）上沉积多晶硅的生产工艺，西门子法问世。 1959 改良西门子法 德国瓦克 （ Wacker）公司 在西门子法基础上引入尾气回收和四氯化硅氢化工艺，并 于 1959 年实现工 业化生产，实现了生产过程的闭环循环 。改良西门子法经过了数代改进革 新，经历了“湿法回收”、“干法回收”阶段， TCS 合成、热氢化、冷氢化、 二氯二氢硅反歧化等技术不断引入、更替与完善，但从西门子法创立直至 今日一直都生产多晶硅的主流工艺。 1961 Hemlock 1957 年，美国道康宁公司（ Dow Corning Corporation）投资组建了 Hemlock Semiconductor 公司，正式入局多晶硅行业，并于 1960 年在美国密西根州 哈姆洛克建成第一个工厂， 1961 年投产开始生产多晶硅 1971 还原法制备硅烷 美国联合碳化物 公司（ UCC） 该方法使用熔融氢化锂还原三氯氢硅制得硅烷，与历史悠久的硅镁法各有千秋。 1980 二次歧化制备硅 烷 美国联合碳化物 公司（ UCC） 完善了以三氯氢硅二次歧化制备硅烷的技术，该技术到目前仍是最主流的硅烷制备方法。 1981 硅烷流化床 美国联合碳化物 公司（ UCC） 1981 年， UCC 在 Washougal 建立了一个生产 SiH4 的中试工厂，使用冷氢化 技术生产第一步的原料 SiHCl3。并 在 1981 年成功开发出工业化的硅烷流化 床生产多晶硅的工艺，硅烷流化床法问世 。 1987 美国乙基公司 1987 年美国乙基公司（ Ethyl Corporation）建立工厂，生产硅烷气及颗粒多晶硅，是硅烷流化床法生产多晶硅的首次工业化生产。 1995 MEMC MEMC 是以 NaAlH4 与 SiF4 为原料生产硅烷，是一种无氯化生产工艺，称之为新硅烷法。 1996 挪威 REC REC 曾采用 SiH4 替代 TCS 在西门子法 CVD 还原炉内通过硅烷的热分解来生 产高纯度的多晶硅，即硅烷 CVD 法。但在后期的多晶硅扩建项目则主要采 用 UCC 的硅烷流化床法生产颗粒多晶硅。 1984 西门子 CVD 法 日本德山 （ Tokuyama）化学 1984 年，日本德山（ Tokuyama）化学建成一个高纯度多晶硅生产工厂（采 用西门子 CVD 法） 2005 汽液相沉积技术 VLD 2000 年开始开发汽液相沉积技术（ vaporto liquid deposition ， VLD）生 产多晶硅， 2005 年 12 月采用 VLD（汽液相沉积法）技术生产太阳能多晶硅 的新工厂建成投产。 2001 冶金法 （物理法） 日本川崎制铁公 司 该方法采用了电子束和等离子冶金技术并结合了定向凝固方法，以冶金级 硅为原料。早在 2001 年川崎就投入了一条冶金法中试线，不过很快发现 冶 金法实际成本太高且看不到可以明显降低的前景 ，最终停止了中试线的运 行。 2006 道康宁公司 道康宁公司于 2006 年建成了利用冶金级硅制备太阳能级硅 1000t 的生产 线，其生产成本降低到了改良的西门子法的 2/3，并且制备出了具有商业价 值的 PV1101 太阳能级多晶硅材料。 2006 改良西门子法 韩国 OCI 2006 年 6 月，尚未更名为 OCI 的韩国 DC Chemical 宣布建立规模为 5000 吨 /年的工厂生产多晶硅。 OCI 虽然进入多晶硅行业较晚，也未开发全新的 多晶硅生产技术，但是其扩张速度极快，在降低多晶硅生产成本方面颇具 行业代表性。 资料来源 太阳能级多晶硅生产技术研究现状及展望、 申万宏源研究 图 3 多晶硅生产工艺分类 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 11 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 资料来源 改良西门子法制备多晶硅还原过程研究进展 、申万宏源研究 改良西门子法是目前 主流 多晶硅制备方法 ， 市场 应用 占比超过 90。 改良西门子 法 是 一种化学提纯法 ， 在西门子法基础上引入尾气回收和四氯化硅氢化工艺，实现 了生产过程 的闭环循环 ，可用于生产太阳能级及电子级多晶硅。改良西门子法的 主要优势为工艺 最为 成熟、安全性强、产品质量较高 ；主要不足为转化率低仅为 10-20，能耗较高。改良西门 子法可以通过采用大型还原炉降低单位产品的能耗，目前国外主流企业的单位生产成本约 为 100 元 /kg，国内企业单位生产成本约为 60 元 /kg-70 元 /kg，国内企业 新产能 单位设备投 资成本约 10-15 亿元 /万 吨 。 图 4 第三代改良西门子法工艺流程 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 12 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 资料来源 多晶硅生产技术发展方向探讨 、申万宏源研究 流化床法工艺不够成熟，目前仅有少数厂家使用。 流化床法是一种 以硅烷为反应原料 的化学提纯法 ， 是在 改良西门子法工业化生产多晶硅二十多年后开发的新一代生产工艺， 主要目的是降低多晶硅的生产能耗和成本。流化床法 主要优势为 转化率高、能耗低、可连 续生产 、副产物污染小 ，但由于 安全性较差 、 炉壁沉积 、流态化控制、产品纯度控制 等问 题尚未 实现 大规模应用 ，目前仅有美国 MEMC 和挪威 REC 等少数厂家使用。 2018 第三季度 挪 威 REC 流化床法多晶硅的单位 现金 成本 超过 100 元 /kg。 图 5 硅烷流化床法生产颗粒多晶硅流程 资料来源 多晶硅生产技术发展方向探讨 、申万宏源研究 2.2 我国多晶硅产业 冲破技术封锁 ， 工艺 水平 不断提升 2007 年是我国多晶硅 规模化生产 的元年 ， 2013 年起国内多晶硅行业迎来黄金发展期。 新中国成立后近 40年里， 由于 发达国家 的 技术封锁和市场垄断，我国多晶硅行业发展缓慢， 全国多晶硅年产量不到世界总年产量的 0.5。 国内研究多晶硅制备工艺技术始于 1958 年 ,1960 年建厂生产多晶硅。当时采用 SiCl4氢还原工艺 ,1964 年改为 SiHCl3氢还原法 西门 子法 生产多晶硅。其后的四十年中 ,年产量一直徘徊在百 吨以下。 直到 2005 年，我国首条 300 吨 /年多晶硅产业化示范线建成 ， 标志着多晶硅规模化生产技术体系的形成，打破了国 外多年的技术封锁。 而四川新光年产千吨多晶硅产线 2007 年的投产，则标志着我国迈入了 千吨级生产技术。 2009 年国发 38 号 文 将多晶硅列为 6 大产能过剩行业之一， 加之国外倾销 压制和信贷紧缩三重 致命利空叠加 使我国多晶硅产业陷入泥潭。 2013 年 10 月国发 892 号文 将多晶硅从产能过剩行业中摘除，我国多晶硅产业迎来黄金发展期，到 2017 年连续五年多 晶硅产量位居全球首位， 2017 年全球产量占比达 54.7。 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 13 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 图 6 我国多晶硅产业发展历程 资料来源硅业分会、申万宏源研究 我国 改良西门子法多晶硅工艺设备实现 自主设计制造 。 我国多晶硅产业发展初期 ， 生 产 多晶硅的核心设备及配套 工艺 主要由 美国 GT、美国 PPP、德国 Centrotherm Si Tec、德 国 MSA、德国 GEC 等寡头垄断 。 随着产业发展和国内技术进步 ， 我国 在 2010 年左右即 实现 了改良西门子法多晶硅 主要 工艺设备 （ SiHCl3 合成炉、 高效大型 SiHCl3 精馏塔 、 还原炉及 其相应的电气系统 、 SiHCl3氢还原尾气变压吸附回收系统 等）的 自主设计 和 制造 。 我国多晶硅企业工艺技术不断改进 。 工艺技术方面， 经过近 10 年的快速发展，我国多 晶硅企业己完全掌握改良西门子法生产技术， 已由最初的技术引进逐步转向自主研发 。 在 市场竞争白热化且环保监管愈发严厉形势的倒逼下，企业积极通过降耗和循环利用副产物 以降低生产成本。 改良西门子法生产多晶硅用还原炉的炉型改进为 24 对棒、 36 对棒、 48 对棒等， 大幅降低了电耗、能耗等各项指标 ，其中亚洲硅业三期项目全部采用 48 对棒还原 炉 ； 针对改良西门子法工艺副产物中的四氯化硅的污染物问题，国内将热氢化工艺改造为 冷氢化，在彻底解决了副产物污染问题的同时，实现了整个生产线完全闭路循环，进一步 降低了生产成本。 另外， 陕西天宏引进美国 REC 技术，填补了国内颗粒硅生产的技术空白 。 图 7 四川永祥循环经济产业链 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 14 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 资料来源四川永祥官网、申万宏源研究 双反政策 持续执行 保护国内多晶硅产业。 目前我国仍是多晶硅净进口国，作为欧美地 区针对我国工业硅和电池组件实施制裁的反制措施，我国对原产于美国、韩国、欧盟等地 的多晶硅实施反倾销和反补贴措施。 高额的双反税率阻止了从美国的直接进口，德国 Wacker 与我国政务达成价格承诺，暂不征收双反税。 2017 年 11 月以前，由于针对韩国 OCI 和韩国 硅业的反倾销税率仅为 2.4和 2.8，因此来源于韩国的多晶硅进口有增无减， 2017 年 11 月 19 日起，我国 大幅提升了针对韩国多晶硅企业的反倾销税率，这势必大大减小多晶硅进 口需求。 表 2我国针对各国多晶硅公司双反税率征收情况 （单位 ） 原产地 公司名称 反倾销税率 反补贴税率 期限 美国 REC 太阳能级硅有限责任公司 57.0 0.0 自 2014 年 1 月 20 日起 5 年 REC 先进硅材料有限责任公司 57.0 0.0 Hemlock 半导体公司 53.3 2.1 MEMC 帕萨迪纳有限公司 53.6 0.0 AEPolysiliconCorporation 57.0 2.1 其他美国公司 AllOthers 57.0 2.1 韩国 熊津多晶硅有限公司 113.8 无 2017 年 11 月 19 日起至 OCI 株式会社 4.4 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 15 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 韩国硅业株式会社 9.5 韩华化学株式会社 8.9 KCCCorp.andKAMCorp. 113.8 InnovationSiliconCo.,Ltd. 113.8 其他韩国公司 Allothers 88.7 德国 瓦克（ Wacker）化学股份有限公司 价格承诺 价格承诺 自 2014 年 5 月 1 日起 2 年 自 2017 年 5 月 1 日起 18 个月 SchmidGroup 42.0 1.2 JointSolarSiliconJSS MEMCElectronicMaterialsSpA 42.0 1.2 意大利 MEMCElectronicMaterials 42.0 1.2 SILFABS.p.A. 42.0 1.2 EsteluxS.r.l. 42.0 1.2 PrimeSolarS.r.l. 42.0 1.2 西班牙 SilikenSpain 42.0 1.2 欧盟其他 其他欧盟公司（ AllOthers） 14.3 1.2 关税 4 资料来源 SOLARZOOM、申万宏源研究 2.3 技术路线明确 ， 改良西门子法 主流地位稳固 高技术成熟度 、 高安全性 、 高产品质量 打造改良西门子法核心优势。 自 1955 年开发成 功后 ， 西门子法已经经历了超过 60 年的持续改良 ，技术成熟度非常高 。改良西门子法在安 全性上远超硅烷法，短期内其生产成本也低于硅烷法。此外，改良西门子法能够生产 9N-11N 的高纯度多晶硅 ， 兼容太阳能级和电子级产品生产 。综合来看， 在其他技术没有重大突破 的前提下， 改良西门子法 有望在较长时间内保持其竞争优势。 表 3改良西门子法与硅烷流化床法对比 生产技术 改良西门子法 硅烷流化床法 原料 三氯氢硅、氢气 硅烷、氢气 产品质量 电子级、太阳能级 太阳能级 反应温度 /℃ 1150-1200℃ 约 550-700℃ 转化率 / 10-20 大于 90 能耗 高（耗电量约 45 度 /kg） 低（ REC FBR 耗电量 4.1 度 /kg） 物耗 将尾气中的各种组分全部进行回收利用，这样就可以大大低降低原料的消耗。 参与反应的硅料得到充分的利用，排出的废料极少 安全性 工艺成熟，操作安全 硅烷易爆炸、易爆安全性差 生产工艺成 熟度 生产多晶硅最为成熟、最可靠、投产速度最快的工艺 工艺不够成熟，仅有少数厂家使用 多晶硅纯度 较高（ 9-12N） 较低（ 6-9N） 生产连续性 批次生产，需进行装、拆炉 连续性不间断生产 副产物 产生大量副产硅烷需要通过氢化处理 副产物少，污染性排放少 设备建设成 国内企业约 15 亿元 /万吨 陕西天宏瑞科 1.8 万吨投资 87 亿元 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 16 页 共 47 页 简单金融 成就梦想 本 单位生产成 本 国外 70 元 /kg-90 元 /kg；国内 40 元 /kg-60 元 /kg REC 100 元 /kg 代表企业 江苏中能、德国 Wacker、美国 Hemlock、韩国 OCI 等