2020-2021年中国多晶硅行业现状与发展趋势

2020-2021年 中国多晶硅行业现状与发展趋势 2020 2021 有色金属技术经济研究院院长、中国 有色金属工业协会硅 业分会常务副会长 林如海 1 2 中国多晶硅行业发展现状 中国多晶硅行业发展趋势 3 硅业分会简介 目 录 中国有色金属工业协会硅业分会 中国多晶硅行业发展现状 中国有色金属工业协会硅业分会 行业技术进步显著 进口依赖度逐年下降 产业规模不断扩大 下游需求快速增长 产业规模不断扩大 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。 2016-2020年期间，我国多晶硅产 能实现翻番，年均 增幅达到 18.9%。预计到 2021年底，我国多晶硅产 能 将达到 51万 吨 /年 ，产能全球占比从 2016年的 46%提 升 至 2020年的 74.5%和 2021年的 78.0%。 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 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 2020年，我国多晶硅 产量为 39.6万吨 /年。 2016-2020年 期间，我国多晶硅产量年均增幅达到 19.4%。 2021年 1-4月 份，我国多晶 硅 产量为 14.85万 吨 ，同比增长 5.8%，预计全 年产量为 48万吨， 产量全球占比从 2016年的 50.5%提升 至 2020年的 75.4%和 2021年的 78%，国外产能产量占比均呈现 下降趋势。 产业规模不断扩大 中国有色金属工业协会硅业分会 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 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 截止 2020年底，我国前六家多晶硅企业产能 37.7万 吨 /年。 2016-2020年期间，我国前六家多晶硅企业产 能占比从 66.2%提升至 89.9%，企业规模与行业规模同 步扩大，产业集中度不断提升。预计到 2021年底，前 六家企业产 能将达到 46万吨 /年，市场占 比为 90.2%。 2020年，我国前六家多晶硅企业 产量为 36.5万吨 。 2016-2020年期间，我国前六家多晶硅企业产量占 比从 75.5%提升至 92.1%。预计 2021年前六家企业 产量将达到 43.4万吨，市场占 比为 91.3%。前六家 企业的供应持续占到国内总产量的 90%以上。 多晶硅十年行业技术进步显著 中国有色金属工业协会硅业分会 多晶硅产业 10年，综合能耗降低 70%，多晶 硅 生产成本显著降低。 项目 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 还原电耗 (kWh/kg) 80 70 60 58 57 55 50 48 45 45 45 综合电耗 (kWh/kg) 170 135 120 110 105 85 80 75 68 65 65 蒸汽消耗 kg/kg 120 80 50 40 35 26 25 23 21 20 20 综合能耗 (kgce/kg) 32.51 24.36 19.62 17.42 16.32 12.99 12.28 11.47 10.69 10.21 10 降低幅度 (%) 18.84 25.08 19.45 11.21 6.32 20.39 5.49 6.61 6.8 4.5 2.5 多晶硅十年行业技术进步显著 中国有色金属工业协会硅业分会 25% 1.4 1.05 650 4040倍 单晶硅料技术进步显著 中国有色金属工业协会硅业分会 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 2020-2021年国内单晶占比 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2017 2018 2019 2020 2021 2017-2021年单晶比例 多晶硅 在光伏系统中的成本占 比 32.02% 5.2% 降低 83.8% 多晶硅价格 随着各项技术经济指标持续改善，我国多晶硅生产综合成本 已从十年前的 35万元 /吨降至 2020年的 6万元 /吨，降幅达 83%。同 时，我国多晶硅产品质量显著提升。 2017-2020年，我国单晶硅 料占比从 20%快速提升至 82%，预计 2021年，单晶硅料市场占比 将超过 90%。随着多晶 硅成本的快速下降以及单晶产品的快速广 泛应用，多晶硅 在 光 伏系统中 的成本占比 也 不断 下降。 2020年全 年，多晶 硅 在光伏系统中 的 成本占比为 5.2%，显著低于 2016年的 6.53%和 2008年的 32.02%。 下游需求快速增长 中国有色金属工业协会硅业分会 来自于中国光伏行业协会 2016-2020年期间，全球光伏市场保持增长 态势。 2020年，尽管受到疫情 影响，但 得益于我国 光伏 市场的 恢 复性增长，全球新增光伏装机量仍创新高，达到 130GW，其中我国新增光伏装机量为 48.2GW，全球占比 37%。 同时 ，我国组件 出口量在国内产量中的占比依然保持高位 ， 2020年出口量为 78.75GW，占国内组件产量 124.6GW的 63.2%，充分 体现了海外国家对光伏发电不断增长的需求。 2021年 1季度，我国新增光 伏装机 量为 5.33GW，组件 出口量约为 18GW。预计全年我国新增光伏装机 量 达到 60GW，组件出口量为 80GW左右。 下游需求快速增长 中国有色金属工业协会硅业分会 0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0% 100.0% 120.0% 0 50 100 150 200 250 300 350 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国 海外 占比 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 截止 2020年底，我国硅片产 能为 230GW/年。 2016- 2020年期间，我国硅片产能年均增幅达到 29.5%。预计 到 2021年底，我国硅片产能有望达到 320GW/年，产 能全球 占比从 2016年的 74.5%提升 至 2020年的 97.0%和 2021年的 97.9%。同时单晶占比提升至 93.8%。 2020年，我国硅片 产量为 159GW。 2016-2020年期间， 我国硅片产量年均增幅达到 25.2%。 2021年 1季度，我国 硅片产量为 52.5GW， 预计 全年产量为 210GW， 产量全 球占比从 2016年的 86.6%提升 至 2020年的 98.8%和 2021年 的 99.1%，同时单晶占 比提升 至 95.2%。 进口依赖度逐年下降 中国有色金属工业协会硅业分会 75.0% 80.0% 85.0% 90.0% 95.0% 100.0% 0 20 40 60 2016 2017 2018 2019 2020 2021 全球 中国 占比 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季度，我国 多晶 硅进口 量为 2.66万吨 ， 预计 全年 进口 量为 9万吨，进口 量 占消费量的比重从 2016年的 42.1%逐步下滑 至 2020年的 19.6%和 2021年的 15.5%。 2020年，我国多晶硅 消费量为 50.9万 吨。 2016-2020 年期间，我国多晶硅消费量年均增幅达到 11.4%。 2021 年 1季度，我国多晶 硅 消费量为 14万吨 ，预计全年消费量 为 58万吨， 消费量全球占比从 2016年的 82.1%提升 至 2020年的 93.7%和 2021年的 95.1%。 中国多晶硅行业发展趋势 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 “双碳”目标下 多晶硅行业的机遇与挑战 新一轮技术变革 将加快重塑行业发展格局 1 2 4 3 关于多晶硅再认知高载能、高技术、资金密集 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 ， 预计 到 2021年底，我国多晶硅产能为 51万吨 /年，同期全球太 阳能级多晶硅需求量约为 57万吨；到 2022年底 ，我国多晶 硅产 能 为 72万 吨 /年，同期全球太阳能级多晶硅 需求量约 为 70万吨，未来 5年左右，我国多晶 硅产能将达到 150万吨 /年以上，能够 满足未来长期需求。 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 2021年 E 2022年 F 长期规划 保利协鑫 8.5 11 17 50 永祥股份 9 9 16.5 30 新特能源 7.2 8.5 8.5 30 新疆大全 7 8 12 18 东方希望 4 7 7 13 亚洲硅业 2 2 5 8 其他 4.3 5.5 6 6 产能总计 42 51 72 155 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 70 130 200 70 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 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%。 新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局 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 中国有色金属工业协会硅业分会 流化床法颗粒硅的物理特性可令其更容易充分填充 拉棒环节的石英坩埚。根据 REC的测试结果，相比 100%的块状多晶硅， 50%/50%混合法 块状多晶硅和颗 粒硅可增加单炉坩埚装料量 29%，同时减少 41%的装料 时间。 新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局 CCZ连续直拉法最大的优势为效率 优势，即晶 棒拉制 （等径生长流程）与加料熔化同时进行，省去了单晶棒冷 却的时间，大大提升了工业生产效率。同时 CCZ法在坩埚 所允许的寿命周期内可完成 8-10根的晶棒拉制。 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 新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局 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 中国有色金属工业协会硅业分会 新一轮技术变革将加快重塑行业发展格局 近年来 ， 在 国家政策指导下，国内 多晶 硅产业积极贯 彻绿色发展、安全生产的理念，一方面通过创新驱动，不 断优化生产工艺，降低生产过程中的原辅料使用；另一方 面全面推进“智能制造装备” ，实现 生产过程自动化、信 息化，在提高产品质量的同时，显著降低能源消耗以及各 种废弃污染物的产生，力求产品在全生命周期中最大限度 降低资源消耗、尽可能减少污染物产生和排放，从而实现 全行业的绿色发展。 但是 ，多晶硅生产具有投产时间长、产能弹性小、安 全生产风险大等特点。企业既要严密做好工艺过程安全管 理，又要抓好 日常职业 安全工作。由于我国的现代化多晶 硅生产历程较短，虽然在生产规模、工艺技术上实现了可 喜的跨越式发展，但在工艺过程安全管理方面仍有不足。 中国有色金属工业协会硅业分会 “双碳”目标下多晶硅行业的机遇与挑战 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。 中国有色金属工业协会硅业分会 “双碳”目标下多晶硅行业的机遇与挑战 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 关于多晶硅再认知 -高载能、高技术、资金密集 安全生产风险大 、 高载能、高技术、资金密集 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 30多度电 。多晶硅环节占 比达到 60%左右。 高技术： 目前设备和 工艺从 全部进口转变为全 部国产化，技术 工艺从 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 指标得到 显著 提升 ，成本也 大幅下降。 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。 工业硅 万吨投资 1亿 多晶硅 万吨投资 8-10亿 单晶硅（片） 3GW投资 8-9亿 电池片 PERC-3GW投资 8亿 高效 -3GW投资 20亿 组件 3GW投资 6亿 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 性供需不平衡 结构 和布局：短期正在寻求新的平衡，集中度提升，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， 但仍 会出现阶段性 供需不平衡。 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 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