202102 光伏系列专题报告之硅料专题：多晶硅料——_碳中和_下的乌亮黄金-国信证券[王蔚祺,李恒源]-20210203【32页】

多晶硅料 —— “碳中和”下的乌亮黄金 光伏系列专题报告之硅料专题 证券分析师：王蔚祺 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980520080003 证券分析师：李恒源 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980520080009 日期： 2021.2.3 证券研究报告 投资摘要 “碳中和”下的乌亮黄金已经进入紧平衡周期。 多晶硅料位于光伏产业链最上游，行业壁垒较高且具备周期性兼 资源属性，硅料在光伏发电系统中的成本占比下降，在推动光伏平价上网及行业发展中起到至关重要的作用。当 前，全球硅料供需紧平衡，多晶硅料国产替代效应显著，在碳中和背景下“乌亮黄金”的硅料将有望迎来行业的 高景气周期。 格局推演：国产硅料厂商“产能 +成本”双领先优势将进一步凸显。 国产硅料头部厂商成本 +产能双重领先，将进 一步掌握全球供给话语权。硅料环节进入紧平衡期，下游客户锁单效应显著，截至目前，国产五大硅料巨头已签 出 93.76万吨硅料，折合到 2021年约 24.0~25.3万吨。以 2020年五家头部企业 41.8吨硅料产能测算， 21年 57%- 60%的硅料产能已被长单锁定，硅料环节强者恒强，行业马太效应显著。 技术变革为硅料带来的影响： N型单晶是未来。 当前光伏行业技术迭代加速， N型异质结等相关电池片或将引领 下一代技术 变革。相比于 P型硅片及硅料，异质结等 N型技术所需的 N型硅片及 N型硅料，各项指标性能更强且制 造成本更高 。随着未来 N型电池片技术导入，其以 N型硅片为衬底的特点将带动 N型多晶硅料行业新一轮增长。 投资建议 （ 1） 2021年硅料需求超预期：受国内碳达峰、碳中和目标及各国新能源利好政策影响，上调未来全球光伏新增装机 量预期，光伏行业进入发展快车道。 （ 2）头部厂商 2021年硅料大部分被长单锁定，紧平衡格局将持续。 （ 3）降本增效及产能扩张加速格局分化：优质的成本结构及产能扩产计划决定厂商头部地位。 从中长期趋势、短期业绩确定性、经营现金流和估值情况，重点推荐通威股份。 风险提示 国内及海外光伏政策改善不及预期；公司产能释放、投产不及预期等。 多晶硅料 —— “ 碳中和”下的乌亮黄金已经进入紧平衡周期 全球各主导国均设立最高指引碳中和目标 数据来源：中国碳交易网，国信证券经济研究所整理 表 1：各国碳中和目标时间轴一览 国家或地区 承诺性质 碳中和目标达成时间 国家或地区 承诺性质 碳中和目标达成时间 乌拉圭 《 巴黎协定 》 自主减 排方案 2030年碳中和 葡萄牙 政策宣示 2050年碳中和 芬兰 执政党联盟协议 2035年碳中和 瑞士 政策宣示 2050年碳中和 奥地利 政策宣示 2030年实现 100%清洁电力， 2040年气候中 立 西班牙 法律草案 2050年碳中和，设立委员会监督草案进展 情况，并立即禁止新的煤炭、石油和天然气 勘探许可证 冰岛 政策宣示 2040年碳中和 匈牙利 法律规定 2050年碳中和 美国加州 行政命令 2045年前实现 100%电力可再生 南非 政策宣示 2050年成为净零经济体 瑞典 法律规定 2045年碳中和 马绍尔群岛 提交联合国的自主 减排承诺 2050年碳中和 加拿大 政策宣示 2050年碳中和 韩国 政策宣示 2050年碳中和，结束煤炭融资 欧盟 提交联合国的自主减 排承诺 2050年碳中和 不丹 《 巴黎协定 》 自主 减排方案 目前为碳负，承诺发展过程中碳中和 丹麦 法律规定 2030年起禁止销售新的汽油和柴油汽车， 2050年碳中和 新西兰 法律规定 2050年碳中和，届时生物甲烷将在 2017年 的基础上减少 24-47% 英国 法律规定 苏格兰地区 2045年碳中和，其他地区 2050 年碳中和 哥斯达黎加 提交联合国的自主 减排承诺 2050年碳中和 爱尔兰 执政党联盟协议 2050年碳中和，在未来十年每年减排 7% 智利 政策宣示 2040年前淘汰煤电， 2050年碳中和 挪威 政策宣示（意向） 2030年通过国际抵消实现碳中和， 2050年 在国内实现碳中和 斐济 提交联合国的自主 减排承诺 2050年碳中和 法国 法律规定 将减排速度提高三倍， 2050年碳中和 中国 政策宣示 2030年前碳达峰， 2060年前碳中和 斯洛伐克 提交联合国的自主减 排承诺 2050年碳中和 日本 政策宣示 在本世纪后半叶尽早实现 德国 法律规定 2050年前碳中和 新加坡 提交联合国的自主 减排承诺 在本世纪后半叶尽早实现 碳达峰及碳中和背景下，我国光伏在十四五期间将跃进式发展 十三五规划预期完成情况和十四五规划展望 单位（ GW） 光伏 风电 十二五发展成果 43.18 130.75 十三五规划目标 110 210 十三五发展成果 240 240 十四五规划目标 （ 预期 ） 600 365 十三五期间年均新增容量 39.4 21.9 2020年预期新增容量 35-40 31-33 十四五年均新增容量 （ 预期 ） 60-90 25-37 资料来源 :国家可再生能源中心 ， 国信证券经济研究所预测 2020年 9月 22日，习近平总书记在联合国大会提出中国 2030年前碳达峰和 2060年碳中和。 2020年 12月 12日，在全球气候雄心峰会上，习近平主席进一步宣布：非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右 ，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12亿千瓦以上。 展望十四五期间，我国新能源产业从补贴时代走入平价阶段，开发规模将提升至新的台阶。预期光伏年均新增装机将 提升至 80-90GW左右，储能将在十四五期间深度参与新能源的发展，光储结合的新模式将正式打开平价户用市场。 36 90 210 82 0 50 100 150 200 250 2020 2021-2025 2026-2035 2036-2050 图 1：国内光伏中长期年均新增装机（ GW） 资料来源： 国家可再生能源中心， 国信证券经济研究所预测 表 2：“十三五”与“十四五”新能源发展对比 全球光伏：海内外共振迎来高速发展期 数据来源： CPIA，国信证券经济研究所整理 图 2：未来五年全球光伏年均新增装机预测（ GW） 全球 CAGR 16% 随着投资成本不断下降和发电效率逐年提升，全球光伏平价大时代正式来临。光伏将凭借其绿色、环保的优势，在海内外 继续快速发展，装机容量和技术迭代创新呈现螺旋式增长。中国光伏协会预测，未来五年全球光伏市场最高年均新增装机 可达到 287GW， 2025年最高可达 391GW，年复合增速 16%。 我国也正在积极规划十四五能源发展的宏伟蓝图，为了早日实现碳达峰和碳中和，践行我国向国际社会的郑重承诺，中国 光伏协会的预测未来 5年我国光伏年均新增装机乐观情况可达到 90GW， 2025年最高可达 123GW，年复合增速 21%。 30.2 32 38.4 43 53 73 102106115 391 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 乐观情况 保守情况 图 3:未来五年国内光伏年均新增装机预测（ GW） 3 5 11 11 15 35 53 44 30 123 0 20 40 60 80 100 120 140 乐观情况 保守情况 数据来源： CPIA，国信证券经济研究所整理 国内 CAGR 21% 光伏晶硅产业链介绍 资料来源：新疆大全招股说明书，国信证券经济研究所整理 图 4：光伏产业链示意图 多晶硅料环节位于光伏产业链最上游，是光伏产业链原材料环节。 高纯多晶硅料具有高载能、高技术、资金密集、周 期长、弹性小、安全生产风险大等特点。与光伏玻璃类似，长生产周期与低产能弹性作用叠加，易产生极端价格。高 纯多晶硅料价格的降低 ,及硅料在光伏发电系统中的成本占比下降，在推动平价上网和光伏行业发展上起到至关重要 的作用。 全产业链降价促进 光伏行业长期发展 资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 图 5：产业链各环节价格（元 /W、元 /kg） 硅料环节为光伏平价上网做出了巨大的历史贡献。 全球光伏行业政策利好助力硅料市场规模扩大，促进硅料厂商降本增 效，以技术迭代和关键设备国产化降低系统单瓦硅耗量和价格：多晶硅用量不断下降（ -65%），成本占比逐渐降低； 反过来多晶硅价格降低带动下游光伏系统与组件价格降低，推动光伏平价上网进程： 2019年与 2010年相比，千吨多晶 硅投资降至 1.2亿元（ -88%），光伏电站建设成本降至 4.5元 /W（ -93%），上网电价降至 0.5元 /KWh（ -88%）。 图 6：光伏系统多晶硅用量（ g/W） 资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 50 35 25 17.5 12 10 9.5 9 8 5.5 4.5 4.1 30 19 13 9 4.5 4.2 3.6 3.5 3.2 2.8 2.3 2.1 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 0 10 20 30 40 50 60 光伏系统 光伏组件 多晶硅 9.5 8.0 7.4 6.4 6.3 6.0 5.2 5.0 4.8 3.8 3.4 3.3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 晶硅产业链价值分配分析 资料来源： PV Infolink，国信证券经济研究所预测 图 7： 2020年光伏产业链价值分配（元 /W） 硅料行业毛利已压缩至低点。 硅料环节是一个在成长性大赛道中拥有周期品属性的特殊环节， 由于硅料产业将继续保 持产销紧平衡的状态，硅料厂商对下游议价权提升。 全球新增市场预测：硅料已进入紧平衡周期 根据国际能源署的预测 ,预计到 2024年全球分布式光伏占据光伏市场总量近一半份额，其中工商业分布式光伏成为 主要市场，占未来五年内分布式光伏新增装机量的 73%，户用占比 27%， 2025年光伏新增装机量可达 346GW。 以现有硅片生产硅耗量水平测算，硅料需求年增速将略高于硅料厂商扩产速度，供需紧平衡格局将持续。 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 户用装机容量预测（ GW） 中国 8.0 11.2 14.0 16.0 18.8 22.4 美国 2.5 3.3 3.9 4.7 5.6 6.7 海外其他地方 2.5 3.3 3.9 4.7 5.6 6.7 户用合计 13.0 17.8 21.8 25.4 30.0 35.8 同比增速 37% 22% 17% 18% 19% 工商业装机容量预测（ GW) 中国 12.0 26.0 30.2 35.0 40.6 47.1 美国 4.4 4.8 5.1 5.3 5.4 6.3 海外其他地方 27.5 35.8 51.7 63.0 75.9 83.9 工商业合计 43.9 66.6 87.0 103.3 121.9 137.3 同比增速 52% 31% 19% 18% 13% 集中式装机容量预测（ GW) 中国 20.0 25.5 31.0 37.0 43.0 52.5 海外 42.5 50.5 69.9 94.6 113.1 124 集中式合计 62.5 76.0 100.9 131.6 156.1 176.5 同比增速 22% 33% 30% 19% 13% 全球总计 119.4 160.4 209.7 260.3 308.0 349.6 同比增速 34% 31% 24% 18% 14% 硅片硅耗量（ g/W） 3.20 3.16 3.12 3.08 3.04 3.00 全球硅料需求量合计（万吨） 38.2 50.7 65.4 80.2 93.6 104.9 同比增速 33% 29% 23% 17% 12% 资料来源 : 全球总装机量预测来自 CPIA， 各细分市场比例参考国际能源署对分布式光伏的占比数据 ， 国信证券经济研究所预测 表 3：全球光伏新增装机需求 预测（ GW） 格局推演：国产硅料厂商“产能 +成本”双领先优势将进一步凸显 全球硅料供给与需求：国产硅料替代海外硅料进行时 全球多晶硅料供需维持紧平衡。 2010-2019年，全球硅料产能由 27.5万吨增长至 65.2万吨，产量由 16.0万吨增长至 50.8 万吨，需求提升 2倍至 48.1万吨；其中我国 产能增长 4.3倍，产量增长 6.9倍，在国内需求增长 3.9倍的情形下可以维持自 给率 22.5pct的 提高。 预计 2020年：全球全年多晶硅产量 53-55万吨，其中中国多晶硅产量 40.3-43.6万吨，受个别厂商工厂爆炸产生的供给瓶 颈影响，下游硅片 /电池片厂商加大备货规模，供需将维持紧平衡格局。 图 8: 2010-2019年全球硅料产能（万吨） 图 9: 2010-2019年全球硅料产量（万吨） 数据来源： 中国有色金属工业协会硅业分会 ，国信证券经济研究所整理 数据来源： 中国有色金属工业协会硅业分会 ，国信证券经济研究所整理 图 10: 2010-2019年全球硅料需求（万吨） 图 11: 2010-2019年中国供需与自给率（万吨、 %） 数据来源： 中国有色金属工业协会硅业分会 ，国信证券经济研究所整理 数据来源： 中国有色金属工业协会硅业分会 ，国信证券经济研究所整理 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 海外 中国 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 海外 中国 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 海外 中国 0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0% 0 10 20 30 40 50 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 国内需求 国内产量 自给率 全球头部硅料 一览 ：国产硅龙头产量 +成本双领先 资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 表 4：全球前十名硅料生产企业产能 /产量 序号 企业名称 国别 技术路线 产量 产能 2017 2018 2019 2019 2020E 1 中能科技 中国 硅烷法 - 0.2 0.3 0.6 1.0 1 中能科技 中国 改良西门子法 7.5 6.2 3.4 3.4 3.8 1 保利协鑫 中国 改良西门子法 - - 4.0 4.4 6.0 2 永祥 -乐山 1 中国 改良西门子法 1.6 1.9 2.0 2.0 2.0 2 永祥 -乐山 2 中国 改良西门子法 - - 2.2 3.0 6.0 2 永祥 -内蒙 中国 改良西门子法 - - 2.3 3.0 6.0 3 OCI 韩国 改良西门子法 4.9 4.9 3.9 5.2 0.5 3 OCI 马来西亚 改良西门子法 1.1 1.3 2.2 2.7 2.7 4 Wacker 德国 改良西门子法 5.6 5.4 5.1 6.0 6.0 4 Wacker 美国 改良西门子法 1.4 1.2 0.6 2.0 2.0 5 新特能源 中国 改良西门子法 2.9 3.4 3.7 7.1 8.0 6 新疆大全 中国 改良西门子法 2.0 2.3 4.2 7.0 7.0 7 东方希望 中国 改良西门子法 0.4 1.6 2.8 4.0 8.5 8 亚洲硅业 中国 改良西门子法 1.4 1.4 2.0 2.0 2.0 9 Hemlock 美国 改良西门子法 1.6 1.6 1.6 1.8 1.8 10 内蒙古盾安 中国 改良西门子法 0.8 1.0 0.9 1.0 0.0 头部企业合计 31.2 32.4 41.2 52.2 63.3 全球合计 44.2 44.6 50.8 67.5 70.5 全球占比 70.6% 72.6% 81.1% 77.3% 89.8% 国产龙头将进一步提升市场份额。 全球硅料生产头部企业中，多晶硅产量绝大部分来自中国，占比 80%+，多数企业产 品能达到电子三级品以上，完全可以满足光伏行业需求。成本中能耗成本相对较低与国产化设备的运用为硅料产业国 产替代的主要逻辑，而 OCI于 2020年初宣布大幅减产加速了份额让渡进程，利好龙头。 中国硅料 企业产能 /产量一览 资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 表 5：中国硅料生产企业产能 /产量 序号 企业名称 所在地 产量 产能 2017 2018 2019 2020E 2019 2020E 1 中能科技 江苏徐州 - 0.2 0.3 0.6 0.6 1.0 1 中能科技 江苏徐州 7.5 6.2 3.4 3.8 3.4 3.8 1 保利协鑫 新疆 - - 4.0 4.0 4.4 6.0 2 四川永祥 四川乐山 1.6 1.9 2.0 2.0 2.0 2.0 2 四川永祥 通威乐山 - - 2.2 3.0-4.0 3.0 6.0 2 四川永祥 通威内蒙 - - 2.3 3.0-4.0 3.0 6.0 3 新特能源 新疆昌吉 2.9 3.4 3.7 7.1 7.1 8.0 4 新疆大全 新疆石河子 2.0 2.3 4.2 7.0 4.0 7.0 5 东方希望 新疆昌吉 0.4 1.6 2.8 4.0-5.0 4.0 8.5 6 亚洲硅业 青海西宁 1.4 1.4 2.0 2.0 2.0 2.0 7 洛阳中硅 河南洛阳 1.8 1.6 0.8 0.3 2.0 2.0 8 天宏瑞科 陕西神木 - 0.5 0.6 0.8 1.9 1.9 9 鄂尔多斯 内蒙古 - 0.7 0.8 0.8 1.2 1.2 10 内蒙古东立 内蒙古 - 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2 11 内蒙古盾安 内蒙古 0.8 1.0 0.9 0.0 1.0 0.0 12 江苏康博 江苏高邮 0.4 0.9 0.6 0.0 1.0 0.0 13 国电晶阳 内蒙准格尔 0.6 0.5 0.5 0.2 0.5 0.5 14 神州硅业 内蒙呼市 0.5 0.5 0.2 0.0 0.5 0.0 15 黄河水电 青海西宁 0.2 0.2 0.1 0.3 0.3 0.3 16 新疆合晶 新疆石河子 0.1 0.2 0.1 0.0 0.2 0.2 17 陕西天宏 陕西咸阳 0.3 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 18 宜昌南玻 湖北宜昌 0.8 0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 19 赛维 LDK 江西新余 1.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 20 四川瑞能 四川乐山 0.4 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 其他 1.2 0.3 0.7 0.8 0.4 0.0 合计 23.9 26.0 33.0 40.9-43.6 43.7 57.6 硅料价格端对比：国产硅料价格优势明显 低价国产硅料挤压进口市场，印证国产替代逻辑。 硅料行业平均价格持续走低，其中中国硅料价格低于进口平均硅料 价格，单晶硅料价格平均低于多晶硅料价格 20-30元 /kg，价差逐渐增大。 进口量与进口均价稳中有降，成本于 2019年向下击穿平均价格，提示硅料行业盈利能力降低：多数企业减产、停产、 退出，印证国产替代逻辑，利好国产硅料龙头。 图 12: 2020年全球硅料价格（平均价格，美元 /kg） 图 13: 2020年中国硅料价格（元 /kg） 数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所预测 图 14：中国多晶硅进口量（万吨）与均价（美元 /kg） 图 15: 行业平均成本与价格（元 /kg） 数据来源： Energy Trend，国信证券经济研究所整理 数据来源： Energy Trend ，国信证券经济研究所整理 1.18 1.16 1.33 1.42 1.37 1.29 1.19 1.02 1.23 1.21 1.12 1.12 1.06 7.5 8 8.5 9 9.5 0 0.5 1 1.5 进口量 月进口均价 72 72 73 60 58 57 83 100 95 89 86 85 51 52 53 40 36 38 55 70 65 60 56 54 0 20 40 60 80 100 120 单晶 多晶 0 2 4 6 8 10 12 14 全球 0 50 100 150 2015 2016 2017 2018 2019 20H1 20H2E 2021E 行业平均综合成本 年平均价格 硅料成本端对比：国产硅料企业成本优势更加领先 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 图 16： Wacker硅料业务单位成本（欧元 /kg） 国外厂商原材料与人工成本拖累生产成本。 以德国 Wacker为例， 2019年硅料业务单位成本为 12.4欧元 /kg，约合 95.73 元 /kg（历史汇率），远高于国内平均单位成本 70元 /kg和平均单位价格 75元 /kg。 以成本结构来看，原材料成本占比较大，其次为人工工资， 2019年分别为 30%和 26%。 图 17： Wacker硅料业务成本构成（ %） 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 28% 29% 30% 30% 7% 7% 7% 8% 24% 25% 25% 26% 13% 12% 11% 27% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2016 2017 2018 2019 原材料 能源 人工工资 折旧 11.7 11.6 8.6 12.4 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 2016 2017 2018 2019 硅料成本端对比：国产硅料企业成本优势更加领先 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 图 18：通威股份硅料业务成本构成（亿元） 国内厂商能耗成本占比不断下降。 以通威股份和新疆大全为例，通威股份由于能源价格较低的乐山二期及内蒙一期的 产能释放，能源动力占比不断下降带动绝对成本降低，原材料占比上升；新疆大全则通过采用自主研发的多晶硅生产 废气深度回收技术和共同研发的硅渣回收利用技术及生产装置余热回收等技术降低了能耗成本，还通过多晶硅破碎、 筛分技术，多晶硅产品自动包装技术降低了人力成本。 图 19：新疆大全硅料业务成本构成（亿元） 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 3.44 4.40 6.97 3.23 1.11 1.44 1.62 0.68 2.39 2.40 3.12 1.14 4.76 4.82 6.67 2.55 0.27 0.35 0.47 0.35 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2017 2018 2019 20Q1 原材料 人工工资 折旧 动力 其他 1.39 1.74 2.53 0.21 0.38 0.550.14 0.13 0.16 1.46 1.84 2.13 2.81 3.12 4.06 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2015 2016 2017 原材料 人工工资 制造费用 折旧 能源 国内区域能源成本与产能 的相关性：电力成本影响产能布局 低能源成本地区催生高产能。 新疆、内蒙、四川等中西部地区能源价格低廉，促使多晶硅生产厂商集体迁址， 2020年 新疆产能为 29.7万吨，大于第 2-第 7名产能总和，其最佳电力与蒸汽成本之和为 17.0元 /kg-Si， 是高价格能源地区河南 、青海的 50%以下。 图 20: 2020年硅料生产主要省份产能（万吨） 图 21: 电耗成本（元 /KWh、 KWh/kg-Si） 数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 图 22：蒸汽成本（元 /kg、 kg/kg-Si） 图 23: 最佳电力与蒸汽成本（元 /kg-Si） 数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 数据来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 29.7 8.9 8.0 4.8 2.3 2.0 1.9 0 5 10 15 20 25 30 35 新疆 内蒙 四川 江苏 青海 河南 陕西 0.24 0.24 0.33 0.37 0.38 0.53 0.3562 65 65 63 72 72 45 0 20 40 60 80 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 新疆 内蒙 四川 江苏 青海 河南 陕西 最优电价 最优企业综合电耗 15 16 21 23 27 38 16 2.1 3.6 4.2 8.8 8.3 4.3 5.4 17.0 19.2 25.7 32.1 35.6 42.4 21.2 0 10 20 30 40 50 新疆 内蒙 四川 江苏 青海 河南 陕西 最优电力成本 最优蒸汽成本 35 30 35 55 55 23 45 0.06 0.12 0.12 0.16 0.15 0.19 0.12 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0 10 20 30 40 50 60 新疆 内蒙 四川 江苏 青海 河南 陕西 最优企业蒸汽消耗 最优蒸汽价格 全球领先的国产硅料龙头四项费用率对比 通威股份的各项费用率近年来维持在较低水平，销售费用率较高系其业务还涉及饲料工业； 新疆大全销售、研发费用率较低，销售主要由长期供货协议、销售合同 /订单组成，研发活动产生的折旧摊销费用、直接材料及 动力费用计入营业成本 ; 管理费用率相对较高的主要原因系由于公司 2018年开曼大全对发行人部分员工新授予了限制性股票； 新特能源各项费用率较高，原因是产能处于爬坡阶段，产量较低未形成足够的规模效应，导致费用占比较高。 图 24: 销售费用率对比（ %） 图 25:管理费用率对比（ %） 数据来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 数据来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 图 26：研发费用率对比（ %） 图 27:财务费用率对比（ %） 数据来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 数据来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 3.2 3.1 2.6 2.4 1.3 1.6 1.9 3.5 3.5 4.6 4.1 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 2017 2018 2019 20H1 通威股份 新疆大全 新特能源 5.9 3.8 4.0 3.9 2.3 6.3 4.5 5.7 4.9 6.6 7.7 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 2017 2018 2019 20H1 通威股份 新疆大全 新特能源 2.17 2.66 2.47 0.69 1.09 1.40 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 2017 2018 2019 20H1 通威股份 新疆大全 0.6 1.1 1.9 1.6 5.3 3.3 3.22.6 3.1 4.8 8.1 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 2017 2018 2019 20H1 通威股份 新疆大全 新特能源 2021年下游硅片需求与硅料供给长单匹配图：国产龙头锁单大壁江山 截至目前，通威股份、新疆大全、新特能源、亚洲硅业、新疆协鑫新能源及其子公司江苏中能、五大硅料巨头已签出 93.76万吨 硅料，折合到 2021年约 24.0~25.3万吨。以 2020年五家头部企业 41.8吨硅料产能测算， 21年 57%-60%的硅料产能已被长单锁定。 资料来源：北极星太阳能光伏网，中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 注：假设硅片平均硅耗量为 2019年行业均值 3.36g/W 图 28: 硅料下游扩产传导示意图 通威股份： 11.5万吨 通威股份： 14.0万吨 新疆大全： 3.5万吨 保利协鑫： 10.8万吨 新疆大全： 7.0万吨 新特能源： 8.0万吨 东方希望： 8.5万吨 亚洲硅业： 2.0万吨 洛阳中硅： 2.0万吨 天宏瑞科： 1.9万吨 鄂尔多斯： 1.2万吨 东立光伏： 1.2万吨 通威股份： 34GW 通威股份： 42GW 新疆大全： 10GW 保利协鑫： 32GW 新疆大全： 21GW 新特能源： 24GW 东方希望： 25GW 亚洲硅业： 6GW 洛阳中硅： 6GW 天宏瑞科： 6GW 鄂尔多斯： 4GW 东立光伏： 4GW 2020年产能 为 2021的新增产能 硅片 隆基股份： 80GW 晶科能源： 17GW 中环股份： 60GW 晶澳科技： 10GW 上机数控： 8GW 其他： 13GW 京运通： 3GW 天合光能： 12GW 硅料 隆基股份： 70GW 晶澳科技： 65GW 京运通： 34GW 上机数控： 8GW 其他： 52GW 未披露长单 转换成可供 硅片 GW数 未来硅料扩产与融资计划：新增硅料投产均为中国企业 表 7： 2020年内发生的扩产计划与融资计划 企业名称 项目产能（万吨） 投资总额（亿元） 单位投资（亿元 /万吨） 开工时间 折旧（满产、 20年折旧）（元 /kg） 某几家工厂 0.38 37 98.7 2007 49.35 徐州中能 0.60 35 58.9 2008 29.45 新特能源 1.20 72 60.1 2011 30.05 德国 Wacker 2.00 $25 $12.5 2011 $42.50 新疆大全 1.20 31 25.5 2013 12.75 天宏瑞科 1.90 87 45.8 2015 22.90 新疆协鑫 6.00 57 9.5 2017 7.10 通威乐山 5.00 80 16.0 2017 8.00 通威包头 5.00 80 16.0 2017 8.00 新特能源 3.60 41 11.3 2018 5.65 表 6：不同时期的投资与相应产能规模 资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 项目名称 项目产能（万吨） 项目预算（亿元） 项目进度 资金来源 融资方式 单价（元） 数量（亿股） 募集金额（亿元） 通威保山一期 4.0 35 在建 自筹资金 定向增发 28.00 2.14 59.83通威乐山二期 3.5 35 在建 自筹资金 通威、天合项目 4.0 40 已签约 自筹资金 大全多晶硅项目 3.5 35 规划中 募集资金 公开发行 - - 50.00 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 公司名称 披露日期 货币资金（亿元） 应收票据及应收账款（亿元） 应收款项融资（亿元） 流动资产合计（亿元） 流动负债合计（亿元） 通威股份 2020/09/30 17.23 24.11 69.65 173.05 190.68 新疆大全 2020/03/31 8.45 0.02 10.47 22.81 40.36 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 表 9：资产负债情况 技术变革为硅料带来的影响： N型单晶是未来 N型 异质结电池将引领下一轮光伏技术变革 异质结的应用推动 N型硅片产能扩建。 异质结电池在 N型单晶硅上结合低温薄膜工艺，理论转化效率高于 24%，相比于 当今主流 PERC电池，具有转换效率高，发电量大制作工序少等特点。 下游电池片厂商通威股份、爱康科技等均开始布局异质结电池，据全国能源信息平台统计，截至 2020H1，异质结电池 已有和在建产能之和超过 9.2GW。由于 N型硅片在异质结中的不可替代性，高纯度单晶硅料的需求将会迎来新一轮的增 长。 资料来源：光伏测试网，国信证券经济研究所整理 图 29：异质结电池结构示意图 资料来源：华经情报网，国信证券经济研究所整理 项目 异质结电池 PERC电池 转换效率 量产效率超过 24% 量产效率超过 22.2% 低功率衰减 无 PID/LID效应，首年功率衰减 1.5% 首年功率衰减 2.5% 高温性能 功率温度系数 -0.25%/° C 功率温度系数 -0.37%/° C 双面发电 天然双面，可增加12%-20%的发电量 常规为单面，特殊工艺 可制双面发电，可增加 8%-12%的发电量 工艺流程 低温工艺，工艺流程简化， 5个步骤 高温工艺，工艺流程较长 生产兼容性 与传统 BSF的产线 不兼容，核心设备 需重新购买。硅片 成本与 PERC相差 不大，但是 N型差 别较大 与传统的 BSF产线兼容 能力好，可直接在常规 BSF电池产线上升级 表 8：异质结电池与 PERC电池性能对比 异质结电池对高质量的 N型硅料及硅片均出更高要求 N型硅片的应用推动单晶硅产能扩建。 根据多晶硅掺入杂质及导电类型的不同，可分为 P型、 N型，其中，当硅中掺杂以 施主杂质（ V族元素，如磷、砷、锑等）为主时，以电子导电为主，为 N型多晶硅，当硅中掺杂以受主杂质（ Ⅲ 族元素 ，如硼、铝、镓等）为主时，以空穴导电为主，为 P型多晶硅。 N型硅片相比于 P型，具有光能转化率高、导电性强、弱光效应好、温度系数低等优点，制造成本高于 P型。由于 N型硅 片的优异性能，随着未来异质结技术导入，对上游高纯度单晶硅料的需求将进一步攀升。 资料来源：索比光伏网网，国信证券经济研究所整理 图 30： N型半导体与 P型半导体 示意图 资料来源：索比光伏网，国信证券经济研究所整理 项目 N型硅片 P型硅片 掺杂元素 磷 硼 硅料纯度要求 高 较高 自由电子 有 无 少子寿命 高 较低 光衰 无 有 弱光性能 优异 较弱 温度系数 良好 一般 金属杂质容忍 度 高 低 适用电池 TopCon、异质结、 N-PERC等 P-PERC等 表 9：异质结电池与 PERC电池性能对比 硅料的另一热点方向：颗粒硅 颗粒硅技术尚未成熟，后续转产改造成本不高。 颗粒硅 制备方式通常为硅烷流化床（ FBR）法，即取代 CVD反应炉 ，在流化床反应器中利用硅烷法分解，并在预先装入的细硅粒表面生成多晶硅颗粒，其优点是成本较改良西门子法 低，目前采用该法制备硅料的企业有保利协鑫 、 挪威 REC、德国 Wacker和 Hemlock。 目前颗粒硅的制备并不成熟，我们判断： 1.硅烷流化床法制备颗粒硅技术成熟仍需时间 2.流化床法技术沉淀，成为主流制备工艺时，存量也可以以较低的迁移成本转换制备颗粒硅 资料来源： REC公司公告，国信证券经济研究所整理 图 31：流化床法制备多晶硅示意图 表 10：流化床法与改良西门子法对比 资料来源：中国有色金属工业协会硅业分会，国信证券经济研究所整理 内容 流化床法 改良西门子法 原料来源 硅粉、四氯化硅、氢气 硅粉、四氯化硅、氢气、硅烷 工艺复杂程度 较复杂 复杂 工艺成熟度 较不成熟 先进成熟 安全性 含有硅烷、氢气，非常危险 含有氢气，危险 产品纯度 太阳能级 电子级 优点 生产成本较低，可提 升硅棒效率，支持连 续投料 工艺成熟 缺点 杂质含量高，生产过程更加危险 成本相对较高，不支持连续投料 国内颗粒硅生产现状 —— 以保利协鑫为例 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 图 32：保利协鑫 颗粒硅制备发展 历程示意图 完成向 SunEdison, Inc.及其子公司收购 流化床反应器及连续 直拉单晶技术以及相 关厂房及机器 徐州基地棒状多晶硅部分产 能将切换成 3万 吨颗粒硅产 能 ， 结合 9月江苏中能 5.4万 吨颗粒硅扩建工程正式开工 ， 年底有效产能将过万吨 江苏中能凭借 “ 硅烷流 化床颗粒硅关键设备与 高效沉积工艺开发及产 业化 ” 项目获得江苏省 科学技术二等奖 颗