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光伏產(chǎn)業(yè)及光伏石英坩堝行業(yè)發(fā)展情況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 美晶新材    2024-04-01

（1）光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

近年來，全球?qū)η鍧嵞茉葱枨笾鸩教嵘?，光伏發(fā)電作為目前最有競爭力的新興可再生能源產(chǎn)業(yè)之一，其清潔高效及可持續(xù)利用的特點使得各國都先后投入至該產(chǎn)業(yè)的開發(fā)與利用中。同時，受到國際沖突和地緣政治影響，引發(fā)石油、天然氣等傳統(tǒng)能源發(fā)生供應(yīng)危機，越來越多的國家將可再生能源上升到國家戰(zhàn)略，紛紛出臺政策制定清潔能源發(fā)展目標(biāo)。隨著光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的逐步成熟與進步，在經(jīng)濟復(fù)蘇、政策支持和技術(shù)進步等因素的驅(qū)動下，全球光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。

Trend Force 預(yù)計 2023、2024 年全球光伏新增裝機將分別達到 411GW、474GW。下游需求的快速增長為光伏石英坩堝行業(yè)帶來了良好的發(fā)展機遇。

2023 年 6 月，國家能源局發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》，明確提出新型電力能源替代的時間節(jié)點和發(fā)展路徑，隨著“雙碳”戰(zhàn)略的持續(xù)推進，中國光伏產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和規(guī)模上持續(xù)加強其在全球的核心競爭優(yōu)勢。據(jù)國家能源局統(tǒng)計，我國 2023 年光伏新增裝機 216.88GW，同比增長 152.04%。

（2）光伏硅片發(fā)展情況

近年來，受下游電池制造、裝機、電站建造行業(yè)持續(xù)放量帶動的市場需求提升以及“碳達峰”“碳中和”等行業(yè)鼓勵性政策的積極影響，光伏硅片產(chǎn)量呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢。預(yù)期未來硅料價格將維持低位，并且伴隨著下游產(chǎn)業(yè)持續(xù)放量，光伏硅片產(chǎn)業(yè)將進一步擴張。

我國光伏硅片產(chǎn)銷量已在全球市場占據(jù)主導(dǎo)地位，根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，2022年中國光伏硅片產(chǎn)量達到 357GW，同比增長 57.55%，預(yù)計 2023 年產(chǎn)量將達到457GW。同時受我國對相關(guān)技術(shù)保護性政策影響，未來國產(chǎn)光伏硅片及上游耗材在全球市場的份額和競爭力將進一步提升。

目前我國光伏硅片制造技術(shù)世界領(lǐng)先，可利用技術(shù)優(yōu)勢進一步擴大在全球光伏硅片市場的占有率，進而帶動對光伏石英坩堝需求的擴張。

（3）光伏石英坩堝發(fā)展情況

光伏行業(yè)的持續(xù)發(fā)展也帶來了耗材需求量的快速增長，石英坩堝就是其中的典型代表。石英坩堝是單晶硅生產(chǎn)中需求數(shù)量大且價值高的耗材。近年來，我國石英坩堝技術(shù)水平快速進步，在坩堝尺寸、純度、拉晶時間和拉晶次數(shù)等方面均取得顯著進步。

根據(jù)海通國際證券預(yù)測，2025 年光伏石英坩堝需求量將從 2022 年的 59.17萬只增長至 159 萬只，年復(fù)合增長率達到 39.03%。

根據(jù)中金公司的研究報告預(yù)測，2023-2025 年，全球光伏石英坩堝市場空間分別為 118 億元、153億元及 199億元，年復(fù)合增長率達 29.86%。

目前我國光伏石英坩堝產(chǎn)業(yè)在全球居壟斷地位，主要市場參與者包括美晶新材、歐晶科技、裕能石英、錦州佑鑫等。

從技術(shù)水平來看，目前國內(nèi)市場主流光伏石英坩堝的尺寸為 28-36 英寸，以發(fā)行人為代表的少數(shù)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)可以生產(chǎn)出 42 英寸石英坩堝。行業(yè)部分頭部企業(yè)高品質(zhì)石英坩堝的壽命可達到 400 小時以上（發(fā)行人的光伏石英坩堝使用壽命已突破 500 小時），而受制于內(nèi)層用高純石英砂進口量及坩堝加工工藝，國內(nèi)部分廠商生產(chǎn)出的石英坩堝壽命約為 300-400 小時。

（4）光伏石英坩堝行業(yè)發(fā)展態(tài)勢

①N型電池取代 P型電池，對石英坩堝技術(shù)指標(biāo)要求提升

光伏電池根據(jù)制備技術(shù)的差異區(qū)分為 P 型電池和 N 型電池。N 型單晶電池由于效率提升潛力巨大，將成為接力 P 型電池、推動發(fā)電成本繼續(xù)下降的下一代主流電池，市場份額將逐步占據(jù)主導(dǎo)。根據(jù) InfoLink 預(yù)測，2024 年 N 型TOPCON 電池的市占率或?qū)⒋蠓嵘?64%左右，前景十分廣闊。

生產(chǎn)要求上，相比 P 型硅片，N 型硅片對于控碳、含氧量和純度要求更高，因此對石英坩堝雜質(zhì)含量、微氣泡含量等性能要求進一步提升。耗材使用上，由于 N 型硅片相對 P 型硅片對于輔材的純度要求更高，一個石英坩堝通?？梢灾苽?6 根 P 型單晶硅棒，而 N 型單晶硅棒只能制備 4-5 根，因此生產(chǎn) N 型硅片對坩堝的需求量更大，出于降低耗材成本以及更換坩堝產(chǎn)生的能耗支出考慮，N 型硅片廠商更加傾向于使用持續(xù)拉晶時間更長，拉晶次數(shù)更多的高品質(zhì)石英坩堝。

下游企業(yè)可以明顯降低耗材成本以及減少更換坩堝時產(chǎn)生的能耗支出。品質(zhì)較低的石英坩堝使用量的減少也可以提高整個光伏行業(yè)對于石英砂的使用效率，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈降本增效。

綜上，下游行業(yè)的技術(shù)更新對于能夠生產(chǎn)高品質(zhì)石英坩堝的頭部企業(yè)而言將會是一次有利的市場發(fā)展機遇。

②大尺寸化石英坩堝將是未來技術(shù)的發(fā)展方向

光伏產(chǎn)業(yè)存在“降本增效”的產(chǎn)業(yè)邏輯。從效率和成本兩個方面來看，大尺寸硅片相較于普通硅片都具備顯著優(yōu)勢，能幫助產(chǎn)業(yè)下游的電池制造、組件生產(chǎn)和電站建設(shè)降本增效。在增效方面，大尺寸硅片可以提升電池功率，優(yōu)化組件設(shè)計，從而提高組件效率。在降本方面，隨著單片組件的功率和效率提升，大尺寸硅片將降低電池制造及電站建設(shè)中支架、匯流箱、電纜、土地等成本，攤薄單瓦成本。此外，大尺寸硅片還可以使硅片、電池和組件的產(chǎn)量提升，也能使單瓦生產(chǎn)成本下降。

在技術(shù)的發(fā)展以及降本增效的要求下，大尺寸化已經(jīng)成為光伏硅片技術(shù)升級的主要方向。光伏硅片尺寸已從上世紀(jì)八十年代的 100mm 增大到現(xiàn)在的182mm 和 210mm，大尺寸硅片的市場占比也不斷增加。根據(jù) CPIA 統(tǒng)計，2022年 182mm+210mm尺寸光伏硅片市場占比已提升至 82.8%；到 2030 年，210mm硅片的市場占有率將達到 65%以上。

大尺寸石英坩堝不僅能滿足光伏硅片對尺寸的生產(chǎn)要求，還能有效節(jié)省硅片的生產(chǎn)時間，因此大尺寸化也成為石英坩堝領(lǐng)域未來發(fā)展的大趨勢。目前國內(nèi)市場用于光伏領(lǐng)域的 36/37 英寸石英坩堝占比正逐漸上升，包括發(fā)行人在內(nèi)的少數(shù)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)可以生產(chǎn)出 42 英寸石英坩堝。

③高品質(zhì)長壽命坩堝可以有效降低下游客戶的非硅成本

降低非硅成本成為硅片生產(chǎn)廠商實現(xiàn)盈利的重要手段。石英坩堝是生產(chǎn)所需的核心耗材，如硅片生產(chǎn)廠商使用低品質(zhì)石英坩堝將從以下方面增加其非硅成本：A.低品質(zhì)石英坩堝持續(xù)拉晶時間短，拉晶次數(shù)少，需要頻繁更換石英坩堝，浪費有效生產(chǎn)時間，降低生產(chǎn)效率；B.每次更換石英坩堝后，需要重新投料并將硅料升溫至 1,500℃以上進行熔化，升溫過程消耗大量能源，產(chǎn)生額外能源支出；C.低品質(zhì)石英坩堝雜質(zhì)過多易導(dǎo)致拉晶斷裂，投料報廢，產(chǎn)生硅料浪費，若出現(xiàn)漏硅損壞熱場，造成的損失更為巨大。

因此，光伏硅片生產(chǎn)廠商采購持續(xù)拉晶時間長、拉晶良率高、雜質(zhì)及氣泡含量低的高品質(zhì)石英坩堝是降低非硅成本的重要手段之一，也是光伏石英坩堝的未來發(fā)展方向。