20211031-国金证券-国金证券探寻光伏行业“确定性”系列之三：“拥硅为王”再现，平价时代硅料逻辑重塑

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据(人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金太阳能指数 13838 沪深300指数 4909 上证指数 3547 深证成指 14451 中小板综指 13601 相关报告 1.《光伏三季报整体优异，三元材料回调创 布局机会》，2021.10.31 2.《光伏产业链博弈再近尾声，特斯拉站台 磷酸铁锂》， 2021.10.24 3.《观单晶替代多晶之史，推双面双玻渗透 提速-探寻光伏行业…》，2020.4.10 4.《组件环节，从高壁垒到高盈利-探寻光伏 行业“确定性”系列报告之.》， 2020.3.31 姚遥 分析师 SAC 执业编号：S1130512080001 (8621)61357595 yaoy＠gjzq.com.cn 宇文甸 联系人 yuwendian＠gjzq.com.cn 探寻光伏行业“确定性”系列之三： “拥硅为王”再现，平价时代硅料逻辑重塑 行业观点  光伏平价时代需求向上弹性十足，中短期硅料供给决定装机上限：随着光伏 持续降本提效、而化石能源发电因燃料短缺成本大幅上升，光伏相对优势持 续扩大；平价后光伏摆脱补贴依赖和规划束缚，终端需求将具备极强的向上 弹性，并呈现出对成本承受力的持续提升，中短期光伏新增装机量将基本由 供给瓶颈环节产能决定。2021 年全球多晶硅产量约 57 万吨，按在建产能释 放节奏，预计 2022 年新增产量约 22~27 万吨，合计可满足约 260~280GW 组件生产需求，同比增加 35-45%，硅料仍大概率以供应链瓶颈的角色决定 2022年光伏新增装机上限，并继续摄取显著的超额利润。  复盘：产能刚性且扩产周期长，更易出现供不应求导致涨价的现象：复盘 2004-2008 年、2010-2011 年、2020-2021 年的三次“拥硅为王”，直接原 因都是阶段性供需错配，但从本质上看，在高成长的行业，作为技术/资金壁 垒高、产能相对刚性且扩产/爬产周期长的环节之一，叠加例行检修、生产事 故等因素，硅料的确比其他环节更容易出现因供不应求而导致涨价的情况。  本轮“拥硅为王”或持续较长时间，下游参股硅料见佐证：2021H2-2022 年将新增 100GW 以上单晶硅片有效产能（对应硅料需求约 29 万吨）， 高于 同期硅料供给增幅。同时由于硅片扩产远快于硅料，在单晶完成对多晶的替 代后，这种供需错配局面或将长期持续，即使假设 2019 年以前的存量设备 （约 120GW）因不具备大尺寸改造经济性，在 2022 年全部停产退出， 2022年硅片有效产能仍大于硅料，本轮“拥硅为王”或将持续较长时间。  能耗双控下低电价指标稀缺，长期成本中枢或将上移：低电价地区的电力负 荷有限，且能耗双控考核机制下，新产能获取低电价的难度提高，导致企业 难以持续进行低电价扩张，未来新产能现金成本中枢或将上移。随着节能环 保政策升级、煤电成本上涨，今年以来在电力资源紧张的情况下，内蒙古、 宁夏、云南等地陆续放开电价上浮限制，部分老产能用电成本也较前几年有 所上升，提前锁定长协低电价的硅料产能的电力成本优势有望放大。  重资产、高壁垒、周期性，长期合理盈利中枢 1.5~2 万元/吨：多晶硅是光 伏产业链里技术、资金壁垒最高、扩产周期最长的环节之一，较长时间的盈 利不佳可能会影响企业的扩产热情，因此长期硅料价格将围绕一个合理价格/ 盈利中枢上下波动。按照硅料 8-10 亿元/万吨的投资成本，测算当硅料的单 吨净利为 1.5~2 万元时，扩产硅料具备经济吸引力，得以保障行业健康稳步 增长。考虑到龙头的成本优势，其长期盈利中枢或高于 1.5~2万元。  颗粒硅成本与品质存“跷跷板”效应，中短期作为棒状硅有效补充，长期或 加速边际产能退出，低电耗优势在当前宏观环境下有望放大：颗粒硅目前供 应量较少并主要用于单晶拉制的填缝、复投，是西门子法硅料拉制单晶的有 效补充。近年来保利协鑫持续对颗粒硅技术投入研发，或能对流化床内壁材 料等核心辅材及生产工艺做出改善，进而提升颗粒硅的性价比及竞争力。长 期看颗粒硅市场份额将取决于：1）大规模量产后相对西门子法的性价比； 2）能否大规模用于 N型产品；3）下游客户对供应链安全的要求。 投资建议  短期硅料作为主产业链最紧缺环节，2022 年将继续摄取超额利润；中长期 看，硅料企业的投资价值来自该环节的高壁垒属性，龙头企业长期合理单吨 盈利中枢或将高于 1.5~2 万元/吨，重点推荐兼具成本与品质优势的硅料龙 头：通威股份、大全能源、新特能源、保利协鑫能源、亚洲硅业。 风险提示：全球疫情恶化超预期；原材料涨价超预期；光伏需求长不及预期。 5947 7095 8244 9392 10540 11688 12837 20 11 02 21 02 02 21 05 02 21 08 02 国金行业 沪深300 2021年 10月 31 日 新能源与汽车研究部 太阳能行业研究 买入（维持评级） ) 行业深度研究 证券研究报告 行业深度研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 1、短期：硅料决定光伏装机上限，明年均价有望保持15万元以上 4 1.1 复盘：供需错配是涨价主因，高比例长单加剧价格波动 .4 1.2 平价时代光伏需求弹性大，供给瓶颈决定装机上限 4 1.3 2022年硅料仍为产业链最瓶颈环节，全年均价有望保持15万元以上 6 1.4 硅片扩产规模远大于硅料，高比例长单逐渐常态化 7 1.5 工业硅价格涨幅受下游需求限制，高盈利下供给有望增加9 2、硅料进入门槛提高，长期盈利中枢或将在1.5~2万元/吨 11 2.1 能耗双控进一步提高进入门槛，扩产项目落地不确定性增加 11 2.2 低电价资源愈发稀缺，新产能现金成本中枢或将上移.13 2.3 N型技术提高硅料品质差异性，高质量低成本产能有望取得超额利润 15 2.4 硅料重资产、扩产周期长，长期合理盈利中枢在1.5~2万元/吨 15 3、改良西门子法技术成熟稳定，头部企业集中度将再提升 .17 3.1 改良西门子法稳占主流地位，协鑫颗粒硅将作为有效补充17 3.2 扩产绑定下游优质客户，市场向头部企业集中 .20 4、主要投资标的梳理 .20 4.1 通威股份（600438.SH） .20 4.2 大全能源（688303.SH）/大全新能源（DQ.N）.21 4.3 新特能源（1799.HK）/特变电工（600089.SH） .21 4.4 保利协鑫能源（3800. HK）.22 4.5 亚洲硅业（A20621.SH） 22 5、风险提示 .23 图表目录 图表 1：2000-2021 年多晶硅进口价格及复盘（美元/kg）：高技术壁垒、扩产 不及预期分别导致前两轮硅料涨价 4 图表 2：近几年全球加速脱碳，主要国家及企业碳排放目标 5 图表 3：2010-2020年全球光伏平均度电成本下降 85% 5 图表 4：2020年全球新增电源装机构成（GW） .6 图表 5：近两年海外新能源项目 PPA电价呈上升趋势 .6 图表 6：2021-2022年硅料新产能投产计划统计及其 2022年贡献产量中性预测 6 图表 7：2021-2022年硅料产能释放节奏预测（有效产能） 7 图表 8：2020-2021年国内月度光伏新增装机（MW） 7 图表 9：硅料价格变化对组件价格的影响测算 .7 图表 10：2017-2022E年硅料、硅片产能对比 8 图表 11：部分光伏企业单晶硅棒扩产规划（截至2021年 10月） 8 图表 12：2022年多晶硅销售长单签订情况.9 图表 13：2022年硅片销售长单签订情况 9 图表 14：2020年工业硅下游应用领域分布.10 行业深度研究 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 15：2020年国内工业硅产能分布情况.10 图表 16：工业硅生产成本构成10 图表 17：不同电价下对应工业硅生产成本 10 图表 18：近期化学级工业硅价格较高位回落5%左右 11 图表 19：近期冶金级工业硅价格较高位回落30%左右 11 图表 20：国内工业硅月度产量（吨）及同比增速 11 图表 21：下游企业通过参股方式绑定头部多晶硅企业（万吨）.12 图表 22：“十四五”期间各地能耗双控考核或将收紧 .12 图表 23：2021 年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表 13 图表 24：高电价将放大综合电耗对成本的影响 .14 图表 25：多晶硅生产成本构成14 图表 26：多晶硅扩产项目多分布在电价较低的西北/西南地区 .14 图表 27：多晶硅新增产能现金成本测算14 图表 28：单多晶硅片用料价格对比.15 图表 29：多晶硅企业单晶用料占比对比15 图表 30：拉制单晶所需多晶硅等级及主要技术指标 15 图表 31: 各企业可行性报告中多晶硅项目投资回报预测16 图表 32：上一次多晶硅企业扩产高峰是在2017年的硅料盈利相对高位16 图表 33: 不同投资成本和单吨净利假设下多晶硅项目投资收益率测算.17 图表 34: 改良西门子法工艺流程图（西门子法基础上加尾气回收和冷氢化工 艺） .17 图表 35: 硅烷流化床法工艺流程图 18 图表 36：流化床法（FBR）制备多晶硅技术的发展历程 .19 图表 37：改良西门子法与硅烷流化床法核心区别对比.19 图表 38：改良西门子法与硅烷法核心设备对比 .19 图表 39：保利协鑫颗粒硅扩产规划.19 图表 40：2021年底国内多晶硅产能份额 20 图表 41：2022年底国内多晶硅企业产能份额 .20 图表 42：通威股份多晶硅产能及产量情况 21 图表 43：通威股份2022年底多晶硅产能分布地区 .21 图表 44：大全能源多晶硅产能及产量情况 21 图表 45：大全能源2022年底多晶硅产能分布地区 .21 图表 46：新特能源多晶硅产能及产量情况 22 图表 47：新特能源2022年底多晶硅产能分布地区 .22 图表 48：保利协鑫能源多晶硅产能及产量情况 .22 图表 49：保利协鑫能源2022年底多晶硅产能分布地区 22 图表 50：亚洲硅业多晶硅产能及产量情况 23 图表 51：亚洲硅业2022年底多晶硅产能分布地区 .23 图表 52: 相关公司估值表一览 .23 行业深度研究 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 1、短期：硅料决定光伏装机上限，明年均价有望保持 15 万元以上 1.1 复盘：供需错配是涨价主因，高比例长单加剧价格波动  多晶硅产能刚性且扩产周期长，更易出现供不应求导致涨价的现象。在光 伏行业并不算长的历史上曾多次出现“拥硅为王”的局面，主要为发生在 2004-2008 年、2010-2011 年、以及 2020-2021 年的三次硅料价格大幅上 涨，导致这些结果的直接原因都是短期需求超预期而供给没跟上（阶段性 供需错配），但从本质上看，在一个高成长的行业，硅料作为技术/资金壁 垒高（尤其早期）、产能刚性且扩产/爬产周期长的环节之一，叠加例行检 修、生产事故等增加供给不确定性的因素，比其他环节更容易出现因供不 应求而导致涨价的情况。  复盘多晶硅三轮涨价周期，后两轮中长协单都起到推波助澜作用。在 2006-2008 年第一轮“拥硅为王”后，下游客户为了锁定硅料供应，不少 都选择与硅料大厂签订锁量锁价长单，部分企业（赛维 LDK、英利）甚至 直接进入硅料生产环节，间接导致了相关企业的破产和陨落。近两年上下 游签订的绝大多数都是锁量不锁价的长单，大量被锁定的硅料导致可以在 现货市场交易的供给变少，在市场一致预期硅料紧缺且需求向好的情况下， 现货价格更容易被进一步推高。 图表 1：2000-2021年多晶硅进口价格及复盘（美元/kg）：高技术壁垒、扩产不及预期分别导致前两轮硅料涨价 来源：Wind，国金证券研究所（注：多晶硅进口平均价格稍低于太阳能级多晶硅实际成交价） 1.2 平价时代光伏需求弹性大，供给瓶颈决定装机上限  全球加速脱碳，政策、金融助力新能源装机高速增长。随着近年来全球对 气候问题的重视，各国政府及机构陆续制定了更为积极严格的零碳排放行 动计划：中国、美国、欧盟等国家/地区宣布将在 2050/2060 年达到碳中和， 其中法国、德国、英国、日本、韩国等超过10个国家已立法明确这一目标。 电力作为全球碳排放量最多的三大行业之一（另外两个是交通和工业），是 各个国家能源改革的重点领域。在碳中和目标下，因环保问题关停的火电、 核电机组将为新能源装机腾出更多空间，同时碳交易、绿色债券等金融支 持手段也将助力新能源装机高速增长，推动能源结构升级转型。  光伏需求弹性十足，装机预测逻辑转向“供给瓶颈决定需求”。  在全球大部分地区，光伏的度电成本已极具经济性和竞争力，同时因其对 生态环境影响小、建设场景丰富（沙漠、屋顶均可装）、建设周期短（3-4 个月），已成为目前新增装机占比最高的能源类型。2021 年以来，虽然受 到上游原材料涨价影响，光伏系统成本上升明显（光伏项目 PPA 电价持续 行业深度研究 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 上涨），但在全球能源成本大幅上升的背景下，光伏仍然是最具性价比的能 源类型之一。  考虑到平价后光伏摆脱补贴依赖、具备更高自主性，需求增速主要取决于 项目预期收益率；随着光伏持续降本提效、而化石能源发电因燃料短缺成 本大幅上升，光伏相对优势持续扩大；平价后光伏摆脱补贴依赖和规划束 缚，终端需求将具备极强的向上弹性，并呈现出对成本承受力的持续提升， 中短期光伏新增装机量将基本由供给瓶颈环节产能决定。中长期需求则仍 然可以基于各国减碳要求、用电量增速、终端用能电气化提升等宏观角度 参数进行测算，这与短期需求的高弹性和预测逻辑的变化不产生矛盾。 图表 2：近几年全球加速脱碳，主要国家及企业碳排放目标 国家 时间 法案内容 爱尔兰 2021 年 7月 到 2030 年将碳排放量在 2018 年水平上减少 51%，到 2050 年实现碳中和 德国 2021 年 5月 到 2030 年温室气体排放比 1990 年减少 65%，到 2045 年实现温室气体中和 法国 2021 年 4月 2030 年将该国碳排放水平在 1990 年基础上减少 40% 英国 2020 年 12 月 不 1990 年水平相比，到 2030 年底英国将至少减少 68%的温室气体排放 加拿大 2020 年 11 月 2030 年将排放量降到 2005 年水平的 32%至 40%，到 2050 年实现净零排放 西班牙 2020 年 5月 到 2030 年在 1990 年的基础上减少 23%的排放，在 2050 年前实现零碳碳排放 日本 2020 年 1月 2050 年日本实现净零排放 新西兰 2019 年 11 月 至 2050 年，新西兰将实现除农业等产生的生物源甲烷外，所有温室气体的零排放 瑞典 2017 年 2月 到 2030 年瑞典国内交通领域温室气体排放削减 70%，到 2045 年温室气体排放缩减为零 来源：各国政府官网，国金证券研究所整理 图表 3：2010-2020年全球光伏平均度电成本下降85% 来源：IRENA，国金证券研究所 行业深度研究 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 4：2020年全球新增电源装机构成（GW） 图表 5：近两年海外新能源项目 PPA 电价呈上升趋势 来源：IRENA，国金证券研究所 来源：leveltenenergy，国金证券研究所 1.3 2022年硅料仍为产业链最瓶颈环节，全年均价有望保持 15万元以上  2022 年硅料为产业链供给瓶颈环节，其产能决定终端装机量。光伏产业链 中硅片、电池片和组件等环节扩产周期较短（3-6 个月），难以成为产业链 供给的限制因素，而扩产周期较长的环节硅料（18 个月以上）、玻璃（18 个月）和胶膜上游 EVA 粒子（3~5 年）有较大概率将成为供给瓶颈环节。 2021 年多晶硅产量约 57 万吨，按明年硅料产能释放节奏，预计 2022 年 多晶硅新增产量 22~27 万吨，合计可满足 260~280GW 组件需求，同比增 加 35-45%，与下游环节扩产产能比较，明年硅料大概率仍是供应链瓶颈。 此外，考虑到能耗双控政策的收紧或将给新项目的投产节奏带来不确定性， 令总供应量可能靠近预测范围下限。  全球能源成本上升、光伏成本承受力增强，明年均价有望保持 15 万以上。 在今年硅料和其他原材料成本持续上涨的压力下，组件价格从 1.6 元/W 攀 升至 1.8-1.9 元/W，但终端需求仍表现出较高韧性，2021 年 1-9 月国内光 伏新增装机 25.56GW，同比增长 44%，预计全年装机有望达到 55-60GW。 2022 年随着硅料新产能的释放，组件价格将从高位回落，考虑到全球能源 成本上涨和双碳目标，光伏终端需求及成本承受能力或表现超预期，硅料 全年均价有望保持在 15 万元/吨以上，按照当前辅材价格和组件合理盈利 水平测算，对应组件价格约 1.7~1.75元/W。。 图表 6：2021-2022年硅料新产能投产计划统计及其2022年贡献产量中性预测 企业 项目名称 项目地址 扩产产能（万吨) 预计投产时间 2022 年贡献产量（万吨） 保利协鑫 颗粒硅 徐州 2 2021 年 10 月 2.0 通威 乐山二期 乐山 5 2021 年底 4.2 通威 云南一期 保山 5 2021 年底 4.2 大全 新疆 4B 项目 新疆 4 2021 年底 3.3 新特能源 冷氢化技改 新疆 2.5 2022 年 Q1 2.0 保利协鑫 颗粒硅 徐州 3 2022 年 Q1 1.5 东斱希望 三期 新疆 6 2022 年 Q1 2.0 亚洲硅业 - 宁夏 3 2022 年 Q1 1.5 青海丽豪 一期 青海 5 2022 年 6月 1.7 保利协鑫 颗粒硅 乐山 6 2022 年 Q2 2.0 保利协鑫 颗粒硅 包头 6 2022 年 Q3 0.5 通威 包头二期 包头 5 2022 年 Q3 0.4 通威 乐山三期 乐山 10 2022 年底 0.0 新特能源 包头 10 2022 年底 0.0 合计 72.5 25.3 来源：各公司公告，国金证券研究所整理 行业深度研究 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 7：2021-2022年硅料产能释放节奏预测（有效产能） 来源：各公司公告，国金证券研究所整理 图表 8：2020-2021年国内月度光伏新增装机（MW） 图表 9：硅料价格变化对组件价格的影响测算 来源：中电联，国金证券研究所 来源：国金证券研究所测算（假设辅材价格和组件单瓦净利不变） 1.4 硅片扩产规模远大于硅料，高比例长单逐渐常态化  硅片扩产规模远大于硅料，上下游格局逐步发生转变，高比例长单将成为 常态。  我们统计了 2021-2022 年硅片企业的扩产情况，预计 2021H2-2022 年国 内将新增 200GW 以上单晶硅棒名义产能，考虑到 3~6 个月的爬产周期， 测算对应有效产能也将达到 100GW 以上（对应硅料需求 29 万吨左右）， 而同期硅料新增有效产能仅为 22~27 万吨；随着新玩家的加入，硅片生产 企业也从原来的 5~6 家迅速拓展到仅 15GW 以上产能企业就有近 10 家， 而目前国内 4 万吨以上（对应 15GW 左右）规模的硅料企业仅 5 家，硅料 和硅片上下游的格局逐渐发生转变。  由于硅料和硅片扩产周期的不同，当前上下游之间这种供需错配的局面可 能将一直持续，即使假设 2019 年及之前的存量产能（约 120GW）因不具 备改造成大尺寸的经济性，在 2022 年全部停产退出市场，2022 年硅片的 有效产能仍大于硅料，大部分硅片企业开工率不足 100%或将成为新常态。  无论是新进入者还是老牌的硅片企业，为了保障已签长单的供货、提高/稳 定市占率、降低非硅成本，原材料的保供将成为生产规划的重中之重。根 据我们统计，2022 年国内主流硅料企业的 90%以上产能均已被下游长单 锁定，且最新的硅料长单已经签至 2026 年，未来几年高比例长单将成为 硅料行业的常态。 行业深度研究 - 8 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 10：2017-2022E年硅料、硅片产能对比 来源：各公司公告，国金证券研究所整理 图表 11：部分光伏企业单晶硅棒扩产规划（截至 2021年 10月） 企业 项目名称 项目地址 产能（GW) 建设进度 隆基 曲靖（二期）年产 20GW单晶硅棒和硅片建设项目 云南曲靖 20 筹备中 隆基 丽江（三期）年产 10GW高效单晶硅棒项目 云南丽江 10 筹备中 中环 50GW（G12）太阳能级单晶硅材料智能巟厂及相兲配套产业项目 宁夏银川 50 预计 2022 年投产 晶澳 曲靖二期年产 20GW 单晶拉棒及切片项目 云南曲靖 20 已于 2021 年 9月部分投产 晶澳 包头三期 20GW 拉晶、20GW切片项目 内蒙包头 20 预计 2022 年部分投产 通威&天合 永祥乐山一期 四川乐山 7.5 预计 2021 年底部分投产 通威&天合 永祥乐山二期 四川乐山 7.5 预计 2022 年投产 通威&晶科 不通威合作 15GW 硅片项目 - 15 筹备中 晶科 乐山三期 四川乐山 5 预计 2022 年投产 上机数控 弘元三期 10GW单晶硅棒及配套生产项目 内蒙包头 10 已于 2021 年中投产 京运通 乐山一期 四川乐山 12 已于 2021 年中投产 京运通 乐山二期 四川乐山 12 筹备中 双良节能 包头一期（一二期共 40GW 拉晶、40GW 切片） 内蒙包头 20 已于 2021 年 10 月投产 双良节能 包头二期（一二期共 40GW 拉晶、40GW 切片） 内蒙包头 20 预计 2022 年投产 高景 高景一期 青海西宁 15 已于 2021 年中投产 高景 高景二期 青海西宁 15 预计 2022 年投产 高景 高景三期 青海西宁 20 预计 2023 年投产 阿特斯 西宁 10GW 单晶硅棒项目(一期 5GW+二期 5GW) 青海西宁 10 预计 2022 年投产 合计 289 来源：各公司公告，国金证券研究所整理 行业深度研究 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 12：2022年多晶硅销售长单签订情况 来源：各公司公告，国金证券研究所绘制 图表 13：2022年硅片销售长单签订情况 来源：各公司公告，国金证券研究所绘制 1.5 工业硅价格涨幅受下游需求限制，高盈利下供给有望增加  工业硅行业整体产能过剩，但出于成本/环保原因，开工率不足 50%。  工业硅（金属硅）通常由碳还原二氧化硅制备，是多晶硅、有机硅、硅铝 合金重要的原材料。工业硅按铁、铝、钙杂质百分比的不同可分为 553、 441、421 等不同牌号，冶金级工业硅（硅含量＜99%）主要用于生产硅铝 合金，化学级工业硅（硅含量≥99%）主要用于生产多晶硅、有机硅。一 般 1 吨多晶硅生产大约需要消耗 1.06~1.1 吨的工业硅，可用牌号为 421、 441、3303、553等，各家企业掺配比例有所不同。 行业深度研究 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明  2020 年国内工业硅产能约 506 万吨，产量 222 万吨，整体开工率仅有 44%，主要是水电季节性生产和环保等原因。由于工业硅成本中电费占比 高达 30%，出于成本考量，国内约有 50%产能分布在水电资源丰富的云南、 四川等地，为季节性产能，即在丰水期（每年5~11 月）生产，枯水期减产； 32%左右分布在新疆，利用当地低廉的煤电、年内开工率相对稳定。  下游需求对工业硅成本承受能力有限，近期价格开始高位回落。  2021 年 1-8 月国内工业硅产量累计 173 万吨，同比增长 31%，但由于今 年工业硅出口及有机硅、多晶硅需求增加，叠加 9 月份云南工业硅限产消 息刺激，工业硅价格短短一个月内从2万/吨出头上涨至最高 6万/吨。  从下游来看，有机硅和多晶硅目前价格下对工业硅成本承受能力尚可，工 业硅成本与价格比值在 20%左右；硅铝合金使用工业硅比例虽小得多（仅 10%左右），但由于供应商大多为中小企业，主要原材料电解铝价格大幅上 涨下，资金和成本转嫁能力已难以支撑工业硅价格的继续上涨，随着能耗 双控的影响蔓延到铝合金等领域，对应的采购积极性开始减弱，工业硅价 格从 9月底高位开始回落，尤其以冶金级跌幅最大，达到-30%左右。  工业硅高盈利刺激下，枯水期开工率或高于往年，叠加之前停摆的项目开 始启动复产，有望保障明年工业硅供应。  生产 1 吨工业硅耗电量约 1.3 万度，假设其他成本不变，电价每上涨 1 毛/ 度，对应成本增加约 1300 元/吨。在枯水期，假设用电成本上涨到 4-5 毛/ 度，对应成本将增加至 2 万元/吨，按照目前工业硅价格 4~6 万元/吨，仍 有丰厚的利润空间，有望提高企业在枯水期生产的积极性，增加市场供给。  根据我们调研了解，前期受到云南限产影响的企业9月 26日已经复产，同 时在工业硅高盈利的推动下，之前因资金、成本等问题停摆的项目也开始 着手启动/复产，其中新疆晶和源 28 万吨工业硅已于 9 月初点火开始爬产， 合盛硅业黑河地区、云南宏盛等多个 1~2 万吨小产能也于近期陆续点火， 有望保障明年工业硅供应。 图表 14：2020年工业硅下游应用领域分布 图表 15：2020年国内工业硅产能分布情况 来源：硅业分会，国金证券研究所 来源：硅业分会，国金证券研究所 图表 16：工业硅生产成本构成 图表 17：不同电价下对应工业硅生产成本 来源：合盛硅业公告，国金证券研究所测算（基于原材料历史平均价格测算） 来源：合盛硅业公告，国金证券研究所测算（基于当前原材料价格测算） 行业深度研究 - 11 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 18：近期化学级工业硅价格较高位回落 5%左右 图表 19：近期冶金级工业硅价格较高位回落 30%左右 来源：Wind，国金证券研究所 来源：Wind，国金证券研究所 图表 20：国内工业硅月度产量（吨）及同比增速 来源：Wind，国金证券研究所 2、硅料进入门槛提高，长期盈利中枢或将在1.5~2万元/吨 2.1 能耗双控进一步提高进入门槛，扩产项目落地不确定性增加  本轮硅料供需紧张背景下，一体化组件企业多选择合资/参股方式锁定原材 料，侧面验证硅料进入门槛高。虽然硅料相对于主产业链下游环节供需紧 张的局面仍将在较长一段时间内持续，但由于多晶硅的高技术壁垒和周期 属性，以及历史上曾出现因盲目扩张低效硅料产能而导致投资失败的案例， 导致本轮硅料紧缺、涨价过程中，一体化组件龙头几乎一边倒的选择通过 合资/参股的方式去锁定原材料，而非自主投资扩产，侧面验证了多晶硅环 节具有相对较高的进入门槛。 行业深度研究 - 12 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 21：下游企业通过参股方式绑定头部多晶硅企业（万吨） 时间 硅料 硅片/组件 下游参股比例 地址 产品形态 产能 投产时间 2022 年下游权益产量 2017/11/29 协鑫 中环 27% 新疆 棒状硅 6 已投产 1.6 2020/9/25 通威 隆基 15% 四川 棒状硅 3.5+5 二期 2021 年底 1.4 2020/9/25 通威 隆基 49% 云南 棒状硅 5 2021 年底 2.0 2020/11/7 通威 天合 20% 内蒙古 棒状硅 3.5+5 二期 2022 年 Q3 1.1 2021/2/9 通威 晶科 35% - 棒状硅 4.5 - 0.0 2021/3/2 协鑫 上机 35% 内蒙古 颗粒硅 30 - 0.0 2021/6/18 新特 晶科 9% 内蒙古 棒状硅 10 2022 年底 0.0 2021/6/18 新特 晶澳 9% 内蒙古 棒状硅 10 2022 年底 0.0 来源：各公司公告，国金证券研究所整理  能耗双控要求将进一步提高硅料扩产门槛，技术、成本领先的头部获取指 标能力更强。“十三五”期间国家提出实行能源消费强度和总量双控制度， 并将每年双控目标分解下达至各地区执行，进入“十四五”之后，在“双 碳”目标下，能耗双控的重要性更加凸显。9 月 11 日，根据国家发改委发 布的《完善能源消费强度和总量双控制度方案》，国家将加强对高耗能高排 放项目的管控，未达到能耗强度降低基本目标进度要求的地区，将缓批限 批新上高能耗项目，且须实行能耗等量减量替代；对能耗双控目标完成进 度滞后的地区，将合理控制新上高耗能项目投产节奏。面对国内严峻的节 能形势，未来多晶硅扩产项目的审批要求或将更加严格，生产效能高、技 术先进、资金实力强的硅料龙头企业将有更强的获取指标能力。  能耗双控或将增加新产能落地不确定性，拉长扩产周期。根据国家发改委 发布的《2021 年上半年各地区的能耗双控目标完成情况晴雨表》，青海、 宁夏、云南、新疆、四川、江苏等硅料产能主要分布地区能耗总量及强度 预警等级为一级和二级，为了确保完成能耗双控目标，相关地区的新项目 审批及在建项目投产节奏或将受到影响，导致新产能扩产周期拉长。 图表 22：“十四五”期间各地能耗双控考核或将收紧 发布日期 相关政策 发布单位 主要内容 2021 年 9月 11 日 《完善能源消费强度和总量双控制 度斱案》 国家収改委 未达到能耗强度降低基本目标进度要求的地区，在节能审查等环节对 高耗能项目缓批限批，新上高耗能项目须实行能耗等量减量替代。 对能耗双控目标完成进度滞后的地区，督促制定预警调控斱案，合理 控制新上高耗能项目投产节奏。 2021 年 9月 11 日 《兲于坚决做好能耗双控有兲巟作的通知》 云南収改委 加强巟业硅行业生产管控,确保巟业硅企业 9-12 月份月均产量丌高于8月产量的 10%(即削减 90%产量) 2021 年 3月 11 日 《兲于确保完成“十四五”能耗双控目标任务若干保障措斲》 内蒙古収改委 从 2021 年起，丌再审批 .无下游转化的多晶硅、单晶硅等新增产能项目，确有必要建设的，须在区内实斲产能和能耗减量置换。 2021 年 3月 17 日 《包头市能源双控（一季度）红色预警响应措斲》 包头収改委 对“十三五“未通过能评审查已在建的违规项目即日起立即停止建设 来源：国家及各地区发改委，国金证券研究所 行业深度研究 - 13 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 23：2021 年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表 来源：国家发改委，国金证券研究所（红色框内为国内多晶硅主要产地） 2.2 低电价资源愈发稀缺，新产能现金成本中枢或将上移  电价驱动成本差异化，资源优势者利润丰厚。硅料主要生产成本为硅粉 （35%）、电费（33%）、折旧（13%）等，不同企业的硅粉和折旧成本差 异较小，电费成本取决于综合电耗和用电成本，随着生产工艺的技术更迭 趋缓，未来综合电耗下降空间较小，因此用电成本将成为企业之间重要的 成本差异来源。2018 年至今，国内硅料新产能加速向新疆、内蒙、云南、 四川等电价便宜的地区集中，使得近几年新产能的现金成本均位于成本曲 线左侧区域，具有明显的后发优势。  长期看新产能成本中枢或将上移，提前锁定低电价的企业成本优势有望放 大。长期来看，低电价地区的电力负荷有限，且能耗双控目标考核机制下， 新产能获取低电价的难度提高，导致企业难以持续进行低电价扩张，未来 新产能现金成本中枢或将上移。随着节能环保政策升级、煤电成本上涨， 今年以来在电力资源紧张的情况下，内蒙古、宁夏、云南等地陆续放开电 价上浮限制，部分老产能用电成本也较前几年有所上升，提前锁定低电价 的硅料电力成本优势有望放大。 行业深度研究 - 14 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 24：高电价将放大综合电耗对成本的影响 图表 25：多晶硅生产成本构成 来源：CPIA，国金证券研究所（上图为改良西门子法综合电耗） 来源：大全能源招股书，国金证券研究所 图表 26：多晶硅扩产项目多分布在电价较低的西北/西南地区 来源：各公司公告，国金证券研究所整理 图表 27：多晶硅新增产能现金成本测算 来源：国金证券研究所绘制 行业深度研究 - 15 - 敬请参阅最后一页特别声明 2.3 N型技术提高硅料品质差异性，高质量低成本产能有望取得超额利润  硅料品质存在差异性，高品质低成本产能易取得超额利润。多晶硅的杂质 （如碳、氧及其他元素）含量决定了硅料的品质和纯度。按照我国现行国 家标准，多晶硅纯度按照由高到低分为电子级三级、二级、一级和太阳能 级特级、三级、二级、一级。太阳能级多晶硅通常要求硅的纯度达到至少 6N（99.9999%）以上，单晶用料纯度则要求达到 9N以上（太阳能特级及 以上），具有较高的技术门槛。目前国内大部分多晶硅企业虽然都具备单晶 用料的生产能力，但生产成本和质量分布情况仍存在差异，头部企业高纯 度硅料兼具低成本与高品质，随着单多晶用料价差的拉大，更容易取得超 额利润。  N 型技术对硅料品质的要求进一步提高。按照长晶过程中掺杂元素的不同， 可将硅片或电池片分为 P型和 N型，P型电池主要掺杂 3 价硼或镓元素， 以空穴导电为主，目前最常见的电池技术即为 P 型 PERC；N 型电池主要 掺杂 5 价磷或砷元素，以电子导电为主，具有无光衰、弱光效应好的优点， 随着异质结、TOPCon 技术的发展，N 型产品有望成为未来主流的电池技 术。N 型技术对硅料纯度要求更高，一般需要达到至少电子二级及以上水 平，目前只有少数几家头部企业具备 N型料稳定供应能力，随着下游 N型 电池占比提高，N型料有望因供不应求和高转换效率而产生溢价。 图表 28：单多晶硅片用料价格对比 图表 29：多晶硅企业单晶用料占比对比 来源：硅业分会，国金证券研究所（2021年 5月起停止更新多晶免洗料价格） 来源：大全能源招股书，国金证券研究所 图表 30：拉制单晶所需多晶硅等级及主要技术指标 P型单晶多根拉制：太阳能特级或电子三级及以上 N型单晶多根拉制：电子二级及以上 太阳能特级 电子三级 电子二级 斲主杂质浓度（ ppba） ≤0.68 ≤0.30 ≤0.25 受主杂质浓度（ppba） ≤0.26 ≤0.10 ≤0.08 氧浓度（atoms/cm3） ≤2.0E+16 - - 碳浓度（atoms/cm3） ≤2.0E+16 ≤1.5E+16 ＜1.0E+16 少子寿命（μs） ≥300 ≥500 ≥1000 来源：全国标准信息公共服务平台、亚洲硅业招股书，国金证券研究所 2.4 硅料重资产、扩产周期长，长期合理盈利中枢在1.5~2万元/吨  硅料重资产、扩产周期长，按照合理投资回报率反推，硅料长期合理盈利 中枢（单吨净利）在 1.5~2万元/吨。  多晶硅是光伏产业链里技术、资金壁垒最高（8-10 亿元/万吨）、扩产周期 最长（1.5-2 年）的环节之一，为了达到更优的成本控制，如今多晶硅扩产 动辄 5 万吨起跳，不仅提高了硅料行业的进入门槛，同时也增大了能耗管 控和安全风险，企业进行投资决策时往往十分谨慎（代表对 IRR 的要求 高）；同时由于扩产周期长、产能启停成本高昂，为了避免盈利波动带来的 投资风险，企业会根据当下或未来一段时间内对价格的判断进行收益率分 行业深度研究 - 16 - 敬请参阅最后一页特别声明 析，一般需要项目 IRR 至少达到 25%以上（代表当下盈利水平可能会影响 投资决策）。  对于企业来说，如果硅料盈利长期处于低位（IRR 过低），将会导致项目投 资热情降低、甚至逼退落后产能出清，在下游需求持续增长的情况下，不 可避免的将出现供需紧张导致的价格上涨；而当硅料盈利长期处于高位 （IRR 过高），又会推动企业积极扩产多晶硅，带来阶段性的产能过剩、从 而引发价格下跌。  基于以上分析，我们认为，长期硅料价格将围绕一个合理的价格/盈利中枢 上下波动，因此，我们提出可以从企业