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光伏硅片行業(yè)上游多晶硅及下游電池片發(fā)展情況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-09-14

（1）上游多晶硅行業(yè)情況

①多晶硅規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)向中國集中發(fā)展

多晶硅料是信息產(chǎn)業(yè)和太陽能電池產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原材料，由石英砂加工的冶金級硅精煉而來，處于光伏行業(yè)的上游環(huán)節(jié)，是用于制造基于晶體硅的電池組件的重要原材料。

多晶硅材料可以先被鑄成硅錠，切割成片后加工成多晶硅硅片；也可以熔爐后植入單晶硅籽晶，拉伸為晶棒，切割成片加工成為單晶硅硅片。

隨著光伏行業(yè)快速規(guī)?；l(fā)展，市場對硅料的需求猛增，太陽能級多晶硅價格從2004 年的 40 美元/kg 左右暴漲到 2008 年的近 450 美元/kg。2008 年受金融危機以及多晶硅技術(shù)進(jìn)步帶來成本降低、產(chǎn)能陸續(xù)釋放的影響，多晶硅價格暴跌。2009 年多晶硅被列為產(chǎn)能過剩行業(yè)，由此限制了我國多晶硅項目的擴產(chǎn)，此后隨著全球經(jīng)濟(jì)的回暖，許多國家加大了對于光伏行業(yè)的支持，市場對于多晶硅的需求有所回升。

我國多晶硅產(chǎn)業(yè)相對國外起步較晚，早期國內(nèi)光伏企業(yè)主要集中在硅片、光伏電池和光伏組件加工等環(huán)節(jié)，而附加值較高的上游原材料多晶硅環(huán)節(jié)由于受到國外技術(shù)封鎖，長期高度依賴進(jìn)口。2005 年，我國首條 300 噸/年多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線建成，標(biāo)志著多晶硅規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)體系的形成，打破了國外的技術(shù)封鎖。而四川新光年產(chǎn)千噸多晶硅產(chǎn)線 2007 年的投產(chǎn)，則標(biāo)志著我國邁入了千噸級生產(chǎn)技術(shù)，開始規(guī)?；a(chǎn)。

由于我國多晶硅生產(chǎn)具有效率高和成本低的優(yōu)勢，近年來全球多晶硅產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出明顯聚集中國的發(fā)展趨勢。2013 年至今，在旺盛的市場需求推動下，隨著多晶硅技術(shù)進(jìn)步迅速，生產(chǎn)成本大幅下降，規(guī)模優(yōu)勢增強，我國光伏裝機容量持續(xù)擴大。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2022 年我國多晶硅產(chǎn)量約 82.7 萬噸，同比增長 63.4%，連續(xù)十二年位居全球首位。

②產(chǎn)能逐漸釋放，多晶硅產(chǎn)品價格維持高位后將有一定下行空間

2018 年至 2020 年上半年，受多晶硅生產(chǎn)成本下降、光伏行業(yè)補貼政策及市場供需變動影響，多晶硅產(chǎn)品價格總體呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢。2020 年下半年起，在國家“雙碳”戰(zhàn)略支持下，下游光伏發(fā)電企業(yè)裝機需求逐步恢復(fù)、同時硅片廠商新增產(chǎn)能快速釋放，上下游產(chǎn)能錯配，多晶硅供不應(yīng)求，價格快速上漲并維持高位。2022 年 11 月，多晶硅產(chǎn)品價格年內(nèi)首次回調(diào)，隨著新增產(chǎn)能逐步釋放，供應(yīng)鏈供需矛盾有望獲得緩解，硅料價格將存在一定下行空間。

③下游電池技術(shù)升級，硅片用料品質(zhì)要求提升

一方面，自 2015 年開始，隨著單晶技術(shù)實現(xiàn)突破，單晶硅片成本大幅降低，PERC電池技術(shù)的突破，進(jìn)一步推動了單晶硅片對多晶硅片的替代，同時單晶硅片由于其優(yōu)質(zhì)的性能，對于多晶硅純度提出較高的要求。

另一方面，雖然 P 型電池由于成本優(yōu)勢及較高的性價比仍為市場主流產(chǎn)品，但由于 N 型電池較 P 型電池衰減更慢、轉(zhuǎn)換效率更高，具有雙面率高、溫度系數(shù)低、無光衰、弱光性等性能優(yōu)勢，隨著 N 型電池的成本逐漸下降，技術(shù)逐漸成熟，未來市場將以 N 型光伏電池為主。在硅料使用上，P 型硅片使用太陽能或電子 3 級以上的多晶硅原料，而 N 型硅片對多晶硅料純度要求更高，必須使用電子 2 級以上的多晶硅原料，與半導(dǎo)體集成電路用電子 1 級標(biāo)準(zhǔn)接近，對多晶硅品質(zhì)要求將會更高。

（2）下游電池片行業(yè)情況

PERC 電池技術(shù)因其具有高效率、低成本的高性價比優(yōu)勢，2022 年市場占有率為88%，仍為行業(yè)主流地位。N 型電池（TOPCon、異質(zhì)結(jié)電池）具有轉(zhuǎn)換效率高、溫度系數(shù)低、雙面率高、易于薄片化等優(yōu)點，已突破 26%的實驗室轉(zhuǎn)化效率，N 型技術(shù)持續(xù)取得突破。

目前，TOPCon、異質(zhì)結(jié)是 N 型電池主要技術(shù)路線，國內(nèi)光伏電池龍頭企業(yè)普遍對其進(jìn)行技術(shù)儲備，其中 TOPCon 已進(jìn)入正式量產(chǎn)階段；異質(zhì)結(jié)主要處于小試、中試等應(yīng)用試驗階段，即將進(jìn)入正式量產(chǎn)階段。

作為下一代電池技術(shù)，TOPCon、異質(zhì)結(jié)電池均使用性能更優(yōu)的 N 型硅片所生產(chǎn)。因 N 型硅片具有少數(shù)載流子壽命較長、金屬雜質(zhì)敏感度較低等優(yōu)勢，由其制備而來的 N型電池片具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率及長期穩(wěn)定性；但其制備技術(shù)相對復(fù)雜，且目前制造成本較高，還未大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2022 年 N 型電池市場占比約 10%。

隨著供應(yīng)鏈配套以及生產(chǎn)工藝的陸續(xù)成熟，新一代技術(shù)的電池片性價比將會進(jìn)一步提高，市場份額有望持續(xù)提升，推動光伏終端度電成本進(jìn)一步下降。

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