颗粒硅行业研究：光伏硅料新一代技术，获重大突破、助力降本

1. 颗粒硅：光伏硅料新一代技术，将助力行业大幅降本

颗粒硅作为光伏硅料环节新一代技术，具备更大的成本降低潜力，对光伏行业降低度 电成本、在全球大范围推广从而实现“碳中和”至关重要。

1.1. 产品质量、成本、应用已优势渐显，有望成为新一代光伏硅料技术

目前，光伏行业的上游原材料主要分为 2 种：块状硅和颗粒硅。

1) 块状硅：生产工艺为西门子法工艺。通过气相沉积方式，生产棒状硅、块状硅，为 目前光伏行业主流的上游原材料，占比全球总产能 95%以上。

2) 颗粒硅：生产工艺为硅烷流化床法（FBR）。在流化床中，通过使硅烷裂解并在晶种 上沉积，生产颗粒硅、颗粒状多晶硅。

颗粒硅 VS 块状硅：在成本、质量、应用端优势渐显，有望成为新一代光伏硅料技术

1) 成本端：颗粒硅投资强度、电耗、人工成本更低。颗粒硅的 FBR 生产技术流程更短、 后处理工序更少、占地空间更小。其投资强度下降 30%、生产电耗降低约 70%、项目 人员需求降低 30%、水耗下降 30%、氢耗下降 42%。据实测数据，FBR 法颗粒硅电耗仅 为 18 度电/KG，远低于传统多晶硅综合电耗 60-70 度电/ KG。

2) 使用端：颗粒硅填充性更好、利于连续直拉拉晶。颗粒硅形似球状，流动性好，可以 多装 15%-20%的颗粒硅（增加单位产出，降低生产成本，避免大块料堵塞），是大规 模 CCz 技术应用的必要条件，相比目前传统的 RCZ 单晶复投法，拉晶效率更高。同 时，颗粒硅的外置复投系统更容易实现自动化，节省人工成本、以及复投硅料的时间。

3) 品质端：颗粒硅没有破碎时的杂质风险。因颗粒硅无需破碎工艺，避免硅料的损耗、 并降低破碎成本，消除破碎过程中引入杂质的风险，综合品质已达到了单晶用料要求。

展望未来：关注颗粒硅产品品质提升、下游硅片客户验证、关键设备国产化

1）技术质量端：由于技术工艺的差异，颗粒硅仍存在杂质高（氢、碳）、拉晶过程产品质 量不稳定、纯度相对较低、安全性等问题。因此，在下游客户使用的过程中，目前颗粒硅 主要为下游拉晶厂商掺杂使用。未来随着颗粒硅氢气、金属杂质、含碳量等方面进一步优 化，叠加下游使用颗粒硅的工艺提升，将得到彻底解决。

2）下游客户端：目前行业包括中环、上机、隆基、晶澳等主流硅片厂商纷纷进行不同程 度的使用，反应良好。如顺利验证，需求有望快速释放。

3）设备端：目前颗粒硅大部分设备已实现国产化，但核心硫化床相关的设备主要来自进 口，未来关键设备的国产化是降低投资成本、加速颗粒硅扩产进度的重要方式。同时，公 司正研发特殊复合材料替代石墨件，用于满足关键设备的长周期和洁净化生产。

1.2. 颗粒硅供给：规划产能超 50 万吨，协鑫和上机数控合资建 30 万吨

供给端：目前颗粒硅行业主要有 2 家量产供应商，1 家已实现中试阶段。

1) 保利协鑫：目前公司在徐州的颗粒硅项目年有效产能达到 1 万吨。到 2021 年 3 季度 末，将实现 3 万吨量产；2022 年上半年实现徐州 5.4 万吨全部达产。目前，公司已 在徐州、乐山、内蒙古 3 地布局，合计规划产能近 50 万吨。如未来扩产进展顺利， 将验证颗粒硅技术的可复制性，推升行业渗透率加速提升。

2) 陕西天宏：公司成立于 2014 年，是由陕西有色天宏新能源和美国 REC 共同出资组建 的中外合资企业，目前拥有颗粒硅量产产能 1.8 万吨/年。

3) 亚洲硅业：2018 年 6 月，公司在青藏地区成功出炉首批颗粒硅，产品各项技术参数 检测结果均达到国家标准，目前暂未大规模量产。

1.3. 颗粒硅需求：晶澳 15 万吨采购合同，隆基、中环、上机加快试用

需求端：中环、隆基、上机已纷纷布局。我们判断，颗粒硅的品质及应用已逐步得 到下游认可，未来渗透率有望加速提升。

1) 晶澳科技: 2021 年 5 月 28 日，晶澳与协鑫全资附属公司江苏中能签订颗粒硅采购 协议。将于 2021 年 7 月 1 日至 2026 年 6 月 30 日期间，向江苏中能采购颗粒硅，预 计总采购量约 14.58 万吨，折算平均每年采购达 2.9 万吨。

2) 中环股份：公司于 2019 年开始使用颗粒硅。2021 年 2 月 3 日，公司公告与保利协 鑫签订《多晶硅购销合作长单框架协议》。合同规定在 2022 年 1 月至 2026 年 12 月 期间，向保利协鑫采购包括颗粒硅在内的多晶硅料合计共 350,000 吨，产品结构包 括颗粒硅、特级免洗疏松料、特级免洗致密料。

3) 隆基股份：2021 年 2 月 1 日，隆基股份公告 7 家子公司银川隆基硅材料有限公 司、宁夏隆基硅材料有限公司、丽江隆基硅材料有限公司、华坪隆基硅材料有限公 司、银川隆基光伏科技有限公司、曲靖隆基硅材料有限公司、腾冲隆基硅材料有限 公司与江苏中能硅业科技发展有限公司签订多晶硅料采购协议，根据协议，双方 2021 年 3 月至 2023 年 12 月期间多晶硅料合作量不少于 9.14 万吨。如按照中 国有色金属工业协会硅业分会 2021 年 1 月 27 日公布的单晶高纯硅料成交均价 9.06 万元/吨测算，预估本合同总金额约 73.28 亿元人民币（不含税）。2021 年 2 月 9 日，隆基股份在投资者交流平台表示，目前有小批量颗粒硅应用。但 拥有金属含量高、碳含量高、有粉料、含氢的 4 大缺点，如果缺点能够低成本的很 好解决，公司愿意使用。

4) 上机数控：2021 年 2 月 28 日公司与协鑫全资附属公司江苏中能签订战略合作框架 协议书，拟成立合资公司，于内蒙古地区共同投资建设 30 万吨颗粒硅项目，预计总 投资 180 亿元。该项目分为三期实施，第一期设计产能为 6 万吨（对应可供约 20GW 硅片），拟投资 36 亿元，上机参股 35%。

2. 光伏硅料：供给紧缺、价格高企，颗粒硅突破在即、解行业燃眉之急

2.1. 传统硅料：产能紧缺、价格高涨超 140%，未来 2 年将处紧平衡状态

2020 年国内多晶硅料产量达 39.2 万吨，同比提升 5 万吨产量。但 2020 年全球多晶 硅料产量为 49.6 万吨，同比下滑 1.2 万吨，主要因近年硅料价格持续走低、行业扩 产意愿较弱、部分海外落后产能退出导致。

供给端：因过去 2 年行业扩产意愿下降，2021 年行业新增产能有限、供给偏紧。据 Trendforce 统计，硅料产能在 2020、2021 年底将分别达到 54.5、57.5 万吨，2021 全年新增硅料产能供给有限。假设按照 3000 吨/GW 测算、满产满销，2020-2021 年 可分别支撑年化 180GW、190GW 的需求。

需求端：据不完全统计，预计 2020 年、2021 年按行业前 6 名硅片厂家总产能将达 到 193GW 和 314GW 以上，远超硅料产能可供给范围。

综上，在现有产能正常运行的状态下，2021 年硅料供需处于紧平衡状态。但因硅片 产能将更多在 2021 年三、四季度集中释放、及下半年光伏装机旺季的原因，下游硅 片厂提前屯硅料库存意愿强烈，导致硅料供给比理论情况更为紧张、价格高企。

同时，硅料是光伏产业链扩产速度最慢的环节之一，传统西门子法硅料扩产周期基 本在 1.5-2 年以上。预计大部分新增产能将在 2022 年逐季释放，但受制于产能爬坡 等实际运行情况原因，2022 年硅料环节实际产出有限，行业供给预计仍将处于紧平 衡状态。

据 PVInforlink 5 月 27 日最新报价统计，目前多晶硅致密料价格已上涨至 200 元 /KG（均价），自 2020 年 12 月至今累计涨幅超 140%，硅料行业单万吨净利润高达 10 亿元以上，大幅挤压下游各环节盈利水平。

市场担心：目前仅硅片环节能部分传导硅料价格上涨带来的成本增加，电池片、组件 环节对上游成本传导能力较弱、盈利能力已接近盈亏平衡线，实际开工率已大幅下 滑。如下游终端电站对高价组件接受能力不及预期，可能影响全年行业需求。

2.2. 颗粒硅：进展超预期，产能有望加速释放、解行业燃眉之急

颗粒硅已获下游客户大规模认可，产能释放更快、成本更低，解行业燃眉之急。

1) 重要进展：5 月 28 日，晶澳公告采购协鑫中能颗粒硅 14.58 万吨。万吨级大规模采 购表明技术成熟度获得市场认可，是大规模产业化的开端。此前隆基、中环与保利 协鑫签订硅料厂单，包含颗粒硅，但并未说明具体采购量。

2) 产能释放节奏：目前协鑫中能颗粒硅年有效产能达 1 万吨，2021 年 3 季度末实现 3 万吨量产，可对应支撑下游年化约 10GW 的需求；我们预计 2022 年保利协鑫在徐州+ 乐山+包头 3 地的颗粒硅合计产能有望爬升至 15 万吨以上，可对应支撑年化约 50GW 的下游需求。

3) 我们预计，相较传统西门子法棒状硅，颗粒硅技术成熟在即、成本售价将更低，且 产能扩产周期更短，未来产能有望加速释放，推动全行业降本，解行业硅料紧缺、成本上行燃眉之急。

2.3. 颗粒硅：“十四五”期间光伏需求大，颗粒硅市占率有望加速提升

展望未来：“十四五”期间，预计中国光伏行业年均新增装机有望达 70-90GW，全 球达 222-287GW。未来行业对硅料产能需求将进一步加大，预计颗粒硅渗透率有望 加速提升。

1) CPIA 对光伏行业“十四五”期间进行展望，预计在 2019-2025 年期间，可再生能源 将满足 99%的全球电力增量。到 2025 年，可再生能源在新增发电装机中占比将达到 95%，其中光伏将在所以可再生能源的新增装机量占比中达到 60%。

2) 2020 年国内和全球光伏新增装机量为 48.2GW 和 130GW。在“十四五”期间，CPIA 预计中国年均新增装机有望达 70-90GW，全球年均有望达 222-287GW，远超目前水 平，光伏行业硅料供需缺口急需解决。

3) 目前颗粒硅在全行业硅料市场份额占比仅不到 3%左右。我们预计，随着颗粒硅技术 的不断成熟、得到下游认可，市占率有望加速提升。

3. 重点推荐：上机数控；建议关注：保利协鑫能源

3.1. 上机数控：210 大硅片+颗粒硅强力推动者！光伏硅片有望“三分天 下”

金刚线切片机龙头，210 大硅片未来龙头：公司为光伏金刚线切片机龙头。2019 年 以来，公司拓展下游单晶硅业务，业绩快速上升。

切片机业务：2018 年公司国内市占率达 45%。在行业内与大连连城（隆基股份关联 方企业）、青岛高测（科创板上市）形成三方寡头垄断。光伏单晶硅趋向大尺寸化。 主流光伏组件厂商纷纷布局 210、182 等大尺寸组件，带动 210、182 等大尺寸单晶 硅需求，从而带来光伏切片机迭代需求。

光伏单晶硅业务：2019 年起，公司从单一设备商向单晶硅独立第三方供应商转型， 抓住单晶硅向“210/182 大尺寸”升级机遇“弯道超车”，有望在大尺寸硅片领域迅 速形成核心竞争力。公司和行业龙头的比较优势包括： （1）上机数控的设备为全新设备，在整体效率上可能略高些（隆基股份有些老设备）， 同时新上的部分设备具备兼容 210 大尺寸硅片的生产能力； （2）上机数控和下游电池片、组件客户不存在竞争关系，有利于形成良好稳定的客 户关系，使销售更顺畅。

3.2. 保利协鑫能源：多晶硅龙头，颗粒硅主推力量

公司成立于 2006 年，2007 年在港股上市。旗下间接非全资附属公司中能硅业是国内 西门子法多晶硅行业先行者，早在 2006 年引入西门子多晶硅技术，生产出国内第一 批量产多晶硅，在 2009 年多晶硅产能已达 1.8 万吨。

近年来，公司受多晶硅片业务（逐步被单晶硅片替代）、光伏电站业务（补贴拖欠问 题）的影响，业绩持续亏损。2019 年公司收入 195 亿，同比-7%；净利润-1.97 亿。 其多晶硅料业务 2019 年产量为 5.74 万吨。

4. 风险提示

新冠疫情对光伏行业海外需求。如果未来新冠疫情影响超预期，则可能会影响全球光 伏行业需求，光伏行业 2/3 的需求在海外。

光伏行业产品或技术替代的风险。若未来下游相关产业发生重大技术革新和产品升 级换代，下游市场对公司现有产品需求发生不利变化，而公司在研发、人才方面投入 不足，技术和产品升级跟不上行业或者竞争对手步伐，公司的竞争力将会下降，对公 司经营业绩带来不利影响。

光伏行业发展低于预期。颗粒硅推进目前尚存在技术难点和进入壁垒，一旦颗粒硅发 展不及预期，相关需求也会受到影响。

产能扩张竞争格局恶化风险。

报告链接：颗粒硅行业研究：光伏硅料新一代技术，获重大突破、助力降本

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）